航空非金属材料性能测试技术（4）–胶黏剂

　　航空材料通常来讲其质量要求更高，对分析测试人员的素质要求也较高。本系列图书内容涵盖了塑料与纺织材料、橡胶与密封剂、胶黏剂、油料与涂料、复合材料等非金属材料的基础知识和各项测试技术，内容实用，可操作性强，可以帮助从事这一领域的人员快速掌握各项技术的要领。

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　　本书系统介绍了胶黏剂的成分、制备、性能、用途与测试技术，重点阐述了胶黏剂质量控制的各项标准测试方法，以及与国内外标准测试方法的比较。并对试验结果的影响因素进行了分析讨论。性能测试涵盖了物理及化学性能、工艺性能、力学性能和耐环境性能。本书是航空非金属材料性能测试技术培训教材，同时也适用于胶黏剂技术人员及分析测试人员阅读。

1 基础知识 1.1 概述 1.2 胶接技术在航空领域的发展与应用 1.3 胶接连接的特点 1.4 胶黏剂的组成 1.4.1 基料 1.4.2 固化剂或硫化剂 1.4.3 填充剂 1.4.4 增塑剂与增韧剂 1.4.5 偶联剂 1.4.6 稀释剂 1.4.7 促进剂 1.4.8 触变剂 1.4.9 其他 1.5 胶黏剂的分类 1.5.1 常用分类法 1.5.2 按国标分类 1.5.3 按航空材料分类 1.6 胶接的基本概念 1.6.1 胶接作用的形成 1.6.2 胶接理论 1.6.3 影响粘接力的因素 1.7 胶黏剂的特性、用途和胶接技术 1.7.1 胶黏剂种类 1.7.2 胶接技术 1.8 胶黏剂试验方法通则 1.8.1 取样 1.8.2 试验材料与表面预处理 1.8.3 试样制备 1.8.4 试验条件2 物理及化学性能试验 2.1 pH值 2.1.1 概述 2.1.2 广泛试纸法（比色法） 2.1.3 酸度计法 2.2 腐蚀性 2.2.1 概述 2.2.2 厌氧胶腐蚀试验 2.2.3 胶黏剂应力腐蚀试验 2.2.4 胶黏带电腐蚀试验 2.2.5 其他胶黏剂的腐蚀试验 2.3 胶黏剂不挥发物含量试验 2.3.1 原理 2.3.2 仪器设备 2.3.3 试验步骤要点 2.3.4 试验结果评定 2.3.5 影响因素 2.4 黏度试验 2.4.1 概述 2.4.2 旋转黏度计法 2.4.3 毛细管黏度计法 2.4.4 涂-4黏度计法 2.5 密度与相对密度试验 2.5.1 重量杯法 2.5.2 比重瓶法 2.5.3 比重杯法3 工艺性能试验 3.1 适用期试验 3.1.1 原理 3.1.2 仪器 3.1.3 试验步骤要点 3.1.4 试验结果计算与表示 3.1.5 影响因素 3.2 贮存期试验 3.2.1 原理 3.2.2 取样 3.2.3 仪器设备 3.2.4 试验条件 3.2.5 试验步骤要点 3.2.6 试验结果计算与表示 3.2.7 影响因素 3.3 涂胶量试验 3.3.1 概述 3.3.2 原理 3.3.3 仪器设备 3.3.4 试验步骤要点 3.3.5 试验结果计算与表示4 力学性能试验 4.1 剪切强度试验 4.1.1 拉伸剪切强度试验（刚性材料对刚性材料） 4.1.2 压缩剪切强度试验 4.1.3 厌氧胶静剪切强度试验 4.1.4 套接扭转剪切强度试验 4.1.5 套接压缩剪切强度试验 4.1.6 管剪强度试验 4.2 拉伸强度试验 4.2.1 拉伸强度试验（条形和棒状） 4.2.2 不均匀拉伸试验 4.2.3 不对称拉伸试验 4.2.4 高温拉伸强度试验（菌状试样） 4.2.5 喷涂用拉伸强度试验 4.3 剥离强度试验 4.3.1 概述 4.3.2 T剥离强度试验（金属-金属） 4.3.3 180°剥离强度试验 4.3.4 90°剥离强度试验 4.3.5 浮辊剥离强度试验 4.3.6 爬鼓剥离强度试验 4.4 冲击强度试验 4.4.1 剪切冲击强度试验 4.4.2 弯曲冲击强度试验 4.4.3 T剥离冲击强度试验 4.5 橡胶胶黏剂力学性能试验 4.5.1 橡胶与金属粘合强度试验 4.5.2 橡胶与金属粘接180°剥离试验 4.6 扭矩强度试验 4.6.1 原理 4.6.2 仪器设备 4.6.3 试件与试样制备 4.6.4 试验步骤要点 4.6.5 试验结果计算与表示 4.6.6 影响因素5 耐环境性能试验 5.1 概述 5.2 耐介质试验 5.2.1 概述 5.2.2 原理 5.2.3 仪器设备 5.2.4 试验条件 5.2.5 试验步骤要点 5.2.6 试验结果计算与表示 5.2.7 影响因素 5.3 耐水性试验 5.3.1 概述 5.3.2 胶黏剂的湿热试验 5.3.3 胶黏剂恒温蒸汽浴法 5.3.4 胶黏剂恒温水浸试验 5.4 海水浸泡试验 5.5 胶黏剂盐雾试验 5.5.1 盐雾试验箱 5.5.2 试验步骤要点 5.5.3 影响因素 5.6 热性能试验 5.6.1 胶黏剂不同温度下的热强度试验 5.6.2 胶黏剂高低温交变试验 5.6.3 胶黏剂热老化试验 5.7 耐应力试验 5.7.1 概述 5.7.2 胶黏剂持久强度试验 5.7.3 胶黏剂蠕变试验 5.7.4 疲劳强度试验6 国内外胶黏剂现行测试方法 6.1 国内部分胶黏剂测试方法目录 6.2 国外部分胶黏剂测试方法目录

　　公元前2025年的汉谟拉比法典，就提出了对制造有缺陷产品的工匠给予严厉的处罚，当然，在今天的以人为本的文明世界看来是不能予以实施的。即使在当时，汉谟拉比法典在总体上并没有得到真正有效的实施，其主要原因在于没有理化检测及评定的技术和方法用以评价产品的质量以及责任的归属。从公元前2025年到世界工业革命前，对产品质量问题处罚的重要特征是以产品质量造成的后果和负责人为对象的，而对产品制造过程和产品质量的辨识只能靠零星、分散、宏观的经验世代相传。由于理化检测和评估技术的极度落后，汉谟拉比法典并没有解决如何判别造成质量问题和失效的具体原因的问题。
　　近代工业革命给人类带来了巨大物质文明，也不可避免地给人类带来了前所未有的灾难。约在160多年前，人们首先遇到了越来越多的蒸汽锅炉爆炸事件。在分析这些失效事故的经验教训中，英国于1862年建立了世界上第一个蒸汽锅炉监察局，把理化检测和失效分析作为仲裁事故的法律手段和提高产品质量的技术手段。随后在工业化国家中，对产品进行检测和分析的机构相继出现。而材料和结构的检测开始受到重视则是近半个世纪的事情。第二次世界大战及后来的大量事故与故障，推动了力学、无损、物理、化学和失效分析的快速发展，如断裂力学、损伤力学等新兴学科的诞生以及扫描电镜、透射电镜、无损检测、化学分析等大量的先进分析设备等的应用。
　　毋庸置疑，产品的质量可靠性要从设计入手。但就设计而言，损伤容限设计思想的实施就需要由无损检测和设计用力学性能作为保证，产品从设计开始就应考虑结构和产品的可检性，需要大量的材料性能数据作为设计输入的重要依据。
　　就材料的研制而言，首先要检测材料的化学成分和微观组织是否符合材料的设计要求，性能是否达到最初的基本设想。而化学成分、组织结构与性能之间的协调关系更是研制高性能材料的基础，对于材料中可能存在的缺陷，更需要无损检测的识别并通过力学损伤的研究提供判别标准。
　　就构件制造而言，一个复杂或大型结构需要通过焊接来实现，要求在结构设计时就对材料可焊性和工艺可实施性进行评估，使选材具有可焊性，焊接结构具有可实施性，焊接接头缺陷具有可检测性，焊接操作者具有相应的技能水平，这样才能获得性能可靠的构件。
　　检测和焊接技术在材料的工程应用中的作用更加重要。失效分析作为服役行为和对材料研制的反馈作用已被广泛认识，材料成熟度中也已经考虑了材料失效模式是否明确；完善的力学性能是损伤容限设计的基础，材料的可焊性、无损检测和失效模式不仅是损伤容限设计的保证，也是产品安全和可靠使用的保证。
　　因此，理化检测作为对材料的物理化学特性进行测量和表征的科学，焊接作为构件制造的重要方法，在现代军工产品质量控制中具有非常重要的地位和作用，是武器装备发展的重要基础技术。理化检测和焊接技术涉及的范围极其广泛，理论性与实践性并重，在军工产品制造和质量控制中发挥着越来越重要的作用。近年来，随着国防工业的快速发展，材料和产品的复杂程度日益提高，对产品安全性的保证要求越来越严格；同时，理化检测和焊接新技术日新月异，先进的检测和焊接设备大量应用，对理化检测和焊接从业人员的知识、技能水平和实践经验都提出了更高的要求。
　　为贯彻《军工产品质量管理条例》和GJB《理化试验质量控制规范》，提高理化检测及焊接人员的技术水平，加强理化实验室的科学管理和航空产品及科研质量控制，中国航空工业集团公司成立了“中国航空工业集团公司检测及焊接人员资格认证管理中心”，下设物理冶金、分析化学、材料力学性能、非金属材料性能、无损检测、失效分析和焊工七个专业人员资格鉴定委员会，负责组织中航工业理化检测和焊接人员的专业培训、考核与资格证的发放工作。为指导培训和考核工作的开展，中国航空工业集团公司检测及焊接人员资格认证管理中心组织有关专家编写了“中航工业检测及焊接人员资格鉴定与认证系列培训教材”。
　　这套教材由长期从事该项工作的专家结合航空工业的理化检测和焊接技术的需求和特点精心编写而成，包括了上述七个专业的培训内容。教材全面、系统地体现了航空工业对各级理化检测和焊接人员的要求，力求重点突出，强调实用性而又注意保持教材的系统性。
　　这套教材的编写得到了中航工业质量安全部领导的大力支持和帮助，也得到了行业内多家单位的支持和协助，在此一并表示感谢。
　　中国航空工业集团公司
　　检测及焊接人员资格认证管理中心