Nuair a dh’ fhailicheas ceangal ceangail, mar as trice bidh na ciad cheumannan againn a’ toirt a-steach measadh a bheil an neart adhesive iomchaidh, gu bheil an làimhseachadh uachdar ceart, gu bheil an lìonadh gu leòr, agus nach eil na stuthan air fàs nas sine.
Ach, ann an tagraidhean innleadaireachd fìor, chan eil fàilligidhean sònraichte a’ tòiseachadh dìreach nuair a thèid an coimiseanadh; an àite sin, tha cunnartan a dh’ fhaodadh a bhith ann mar-thà aon uair ‘s gu bheil an adhesive air làn leigheas.
Is e an cunnart a dh’ fhaodadh a bhith ann gu bheil cuideam a-staigh air fhàgail.
Tha e do-fhaicsinneach agus duilich a thomhas gu dìreach gu dìreach, ach chan eil e dìomhair na nàdar. Gu sìmplidh, bidh adhesive a ’dol tro chrìonadh aig àm leigheas agus fuarachadh; ma chuireas an t-substrate mun cuairt bacadh air an deformachadh an-asgaidh aige, bidh a’ chuibhreann nach gabh a shreap gu bhith na uallach fuigheall taobh a-staigh an t-sreath adhesive.
An-diugh, bheir mi stiùireadh dhut uile ann a bhith a’ tuigsinn a’ bhun-bheachd seo gu mionaideach.
0 1 Carson a nì thu sgrùdadh air?
Tha na cunnartan a tha an lùib cuideam a-staigh nan nàdar “stòradh lùtha”.
Nuair a thèid a leigheas, bidh an còmhdach adhesive a’ stòradh cuibhreann de lùth strain elastagach. Tha an lùth seo mar phrìomh fheachd dràibhidh airson delamination eadar-aghaidh às deidh sin, iomadachadh microcrack, agus deformation warping.
Gabh delamination agus delamination eadar-aghaidh mar eisimpleirean: bidh cuideaman a-staigh a’ cruinneachadh a bharrachd air an luchd obrachaidh, ag adhbhrachadh gum bi an fhìor chuideam eadar-aghaidh fada nas àirde na an luach rangachadh àireamhaichte dealbhaidh. Ann am briathran eile, fiù 's mus tòisich an t-sreath adhesive seirbheis foirmeil, tha an eadar-aghaidh mar-thà fo ùmhlachd cus teannachadh.
Is e eisimpleir eile gluasad cruinneas, a tha gu sònraichte millteach air co-chruinneachaidhean mionaideach leithid innealan-fuadain, motaran, agus co-phàirtean optigeach.
Dh’ fhaodadh suidheachadh a’ chridhe magnetach anns a’ motair, co-thaobhadh phàirtean optigeach, agus tomhasan pàirtean structarail a dhol tro ghluasad fad-ùine mar thoradh air cuideaman a-staigh a leigeil ma sgaoil mean air mhean. Ma tha co-phàirtean a’ gèilleadh an toiseach aig àm co-chruinneachaidh ach a’ nochdadh claonaidhean às deidh ceudan de dh’uairean obrach, bidh cùisean mar sin gu tric a’ tighinn bho làthaireachd cuideaman a-staigh.
A bharrachd air an sin, tha am beatha sgìth air a lughdachadh. Tha cuideam a-staigh a’ riochdachadh ìre cuideam cuibheasach fad-ùine a tha còmhla a’ lughdachadh lùb beatha sgìths. Bidh an cothlamadh de rothaireachd teòthachd, taiseachd agus crith gu tric a’ leantainn gu suidheachaidhean far am bi toraidhean a’ dol seachad air deuchainn tùsail ach a’ fàiligeadh aig àm mòr-chinneasachaidh.
Mar sin, chan e cùis àrd-sgoile a th’ ann an cuideam a-staigh, ach an riatanas bunaiteach airson earbsachd a cheangal. Bidh e a 'dearbhadh chan ann a-mhàin an urrainn dha adhesion tachairt, ach cuideachd dè cho fada' sa tha an ceangal fhathast seasmhach às deidh sin.
0 2 Cò às a thàinig cuideam a-staigh?
Gus cuideam a-staigh a thuigsinn, feumaidh neach an toiseach a thuigsinn cò às a thàinig e.
Tha an cuideam a-staigh rè leigheas adhesive gu bunaiteach ag èirigh bho dhà sheòrsa de shreathan a tha a’ nochdadh buailteach cùmhnant a dhèanamh ach nach urrainn sin a dhèanamh.
Is e a’ chiad roinn crìonadh ciùraigidh, ris an canar cuideachd crìonadh ceimigeach.
Ann am monomers leaghaidh, bidh moileciuilean a’ cumail conaltradh tro fheachdan van der Waals (eadar-obrachaidhean lag). Chan eil ceanglaichean ceimigeach eadar atoman an dà mholacile; tha iad dìreach ann faisg air làimh, le astar àbhaisteach timcheall air 0.3–0.4 nm (a tha a’ riochdachadh suim radii van der Waals an dà mholacile).
Rè an ath-bhualadh polymerization, bidh bannan covalent air an cruthachadh eadar monomers. A’ gabhail a’ bhann singilte C–C as cumanta mar eisimpleir, tha fad a’ cheangail aige mu 0.154 nm. Tha seo a’ ciallachadh gu bheil dà mholacile a bha air an sgaradh bho thùs le astar sgaoilte de mu 0.35 nm a-nis air an toirt còmhla gu làidir le ceangal covalent le fad timcheall air 0.15 nm-mar thoradh air lùghdachadh air an astar eadar-mholacileach còrr is leth. (Figear)
Aig an ìre macroscopic, tha giorrachadh trilleanan de chàraidean moileciuil mar sin a’ nochdadh mar lughdachadh meud. Is e toradh corporra a tha seo nach gabh a sheachnadh gu tur ann an ath-bhualadh polymerization a bharrachd.
Is e an dàrna roinn cuideam mì-chothromachadh teirmeach.
Feumaidh mòran adhesives teasachadh airson leigheas. Às deidh leigheas, nuair a thèid fhuarachadh bho theodhachd àrd gu teòthachd an t-seòmair, tha co-èifeachdan leudachaidh teirmeach an adhesive agus an t-substrate eadar-dhealaichte.
Tha co-èifeachd leudachaidh teirmeach an adhesive gu math nas àirde mar as trice na stuthan bunaiteach leithid meatailtean, magnets, agus ceirmeag. Rè fuarachadh, bidh an adhesive buailteach a dhol nas fhaide, ach tha an stuth bunaiteach a ’cur casg air a bhith a’ crìonadh an-asgaidh, mar sin a ’cur casg air an t-sreath adhesive agus ag adhbhrachadh cuideam a-staigh a tha air fhàgail.
Is e am bun-bheachd as deatamaiche an seo am puing gel.
Ron àite gel, bidh an adhesive fhathast siùbhlach agus faodaidh e sruthadh. Aig an ìre seo, eadhon ged a thachras giorrachadh, faodaidh an stuth an leithid de dhì-dhealbhadh a sgaoileadh tro shruth, ath-eagrachadh agus lìonadh, agus mar sin a ’lughdachadh cruinneachadh cuideam a-staigh.
Às deidh puing gel, bidh an suidheachadh ag atharrachadh. Bidh lìonra trì-thaobhach a’ tòiseachadh a’ cruthachadh taobh a-staigh an adhesive, agus bidh an stuth a’ gluasad mean air mhean bho leaghan gu staid chruaidh. Aig an ìre seo, bidh an còmhdach adhesive a’ faighinn comas giùlain luchdan agus a’ tòiseachadh a’ “cuimhneachadh” tachartasan crìonadh is deformachaidh às deidh sin.
Ann am faclan eile, tha a ’chuibhreann de ghiorrachadh a tha a’ tachairt às deidh a ’phuing gel gu math dualtach cuideam a-staigh a ghineadh.
Mar a thèid ùine air adhart, bidh an stuth a’ daingneachadh tuilleadh, agus bidh an Tg aige ag èirigh gu leantainneach. Nuair a tha an Tg nas àirde na an teòthachd obrachaidh gnàthach, bidh an còmhdach adhesive ag atharrachadh bho staid rubair gu staid glainne.
Nuair a thèid thu a-steach don staid glainne, bidh modulus an còmhdach adhesive a ’dol suas gu luath, a’ dèanamh gluasad sèine nas duilghe; mar thoradh air an sin, bidh e nas duilghe cuibhreann den chuideam a dh’ fhaodadh a bhith air a leigeil ma sgaoil roimhe seo a leigeil ma sgaoil.
Mar sin, faodar cuideam a-staigh a thuigsinn gu sìmplidh mar:
Ron phuing gel: faodaidh giorrachadh tachairt gun a bhith ag adhbhrachadh cuideam gu furasta.
Às deidh a ’phuing gel: bidh an còmhdach gel a’ tòiseachadh a ’cruthachadh lìonra, agus thathas a’ casg crìonadh às deidh sin.
Às deidh glainneachadh: bidh an stuth a ’fàs teann, le na slabhraidhean moileciuil aige gun ghluasad, a’ dèanamh faochadh cuideam nas duilghe.
Mar a tha fios againn uile:
Stress=Modulus × Strain
Structar a-staigh deireannach ≈ modulus èifeachdach × (an dèidh- crìonadh ciùraigidh gelation + mì-chothromachadh teirmeach) - sgaoileadh fois
Faodar mì-chothromachadh teas a thuigsinn gu sìmplidh mar:
Deformation mì-chothromachadh teirmeach ≈ (co-èifeachd leudachaidh teirmeach an adhesive - co-èifeachd leudachaidh teirmeach an t-substrate) × eadar-dhealachadh teòthachd èifeachdach
Is e dìreach an giorrachadh agus mì-chothromachadh teirmeach a thig às deidh a’ phuing gel, air iomadachadh leis a ’mhodal a tha a’ sìor fhàs, às aonais a ’chuibhreann a chaidh a leigeil ma sgaoil tro shocair tron phròiseas, a’ dèanamh suas an cuideam lom mu dheireadh a-staigh.
Is e seo cuideachd an adhbhar gu bheil cuideam taobh a-staigh duilich a sgrùdadh: chan eil e ag èirigh gu h-obann aig aon àm ach a ’cruinneachadh mean air mhean tro phròiseasan ciùraidh is fuarachaidh. Tron phròiseas seo, bidh crìonadh, teòthachd, modulus, agus comas an stuth cuideam a leigeil ma sgaoil a’ dol tro atharrachaidhean leantainneach.
03 Mar a nì thu caractar: An toiseach tomhais an “toradh,” agus an uairsin tomhais an “adhbhar.”
Thathas a-nis ag aithneachadh gu farsaing nach eil cuideam a-staigh ag èirigh gu h-obann aig aon àm, ach gu bheil e a’ cruinneachadh mean air mhean tro phròiseasan ciùraidh is fuarachaidh.
Tha a h-uile paramadair an seo an-còmhnaidh ag atharrachadh: tha an ìre giorrachadh, teòthachd, modulus, agus eadhon comas an stuth cuideam a leigeil ma sgaoil uile ag atharrachadh.
Mar sin, chan urrainn comharrachadh cuideam a-staigh a bhith an urra ri aon luach àireamhach a-mhàin; feumaidh e dà cheist a fhreagairt aig an aon àm:
An toiseach, dè an ìre de chuideam no deformachadh a tha air fhàgail aig an deireadh?
San dàrna h-àite, ciamar a tha na cuideaman sin air an cruthachadh tron phròiseas ciùraigidh?
Nuair a thig e gu modhan deuchainn, mar as trice faodar an roinn ann an dà roinn.
Tha aon roinn a’ toirt a-steach tomhas dìreach air cuideam no toraidhean deformachaidh, agus tha an roinn eile a’ tomhas crìochan gnèitheach stuthan gus modalan a stèidheachadh.
Roinn 1: Tomhas dìreach air cuideam no toraidhean deformation
Tha an dòigh-obrach seo a’ cuimseachadh air a bhith a’ dearbhadh ìre an deformachaidh no an cuideam a tha air fhàgail san structar às deidh don adhesive leigheas.
Is e an dòigh as clasaigeach an dòigh lùbadh beam cantilever no beam bimaterial. Tha adhesive air a chuir an sàs ann an siotaichean meatailt tana, wafers silicon, no stuthan substrate eile; rè leigheas, bidh crìonadh adhesive ag adhbhrachadh gum bi an t-substrate a ’lùbadh. Le bhith a’ tomhas curvature ann an àm fìor agus a’ cleachdadh dòigh a tha co-chosmhail ri co-aontar Stoney, faodar an cuideam cuibheasach taobh a-staigh an t-sreath adhesive a thomhas. Tha an dòigh-obrach seo a’ tabhann na buannachdan bho bhith intuitive agus stèidhichte, a’ comasachadh lùban a shealltainn a’ sealltainn mar a tha cuideam ag atharrachadh a rèir àm ciùraigidh.
Tha an dòigh fiber Bragg grating (FBG) ann cuideachd. Le bhith a’ fighe a-steach snàithleach optigeach taobh a-staigh còmhdach gel, faodar cuideam taobh a-staigh an gel a thomhas ann an àm fìor. Tha an dòigh seo a’ toirt sealladh nas cruinne air staid a-staigh an gel an taca ri tomhasan deformation uachdar a-mhàin, ged a tha e a’ toirt a-steach cosgaisean nas àirde agus barrachd iom-fhillteachd obrachaidh.
Dèan sgrùdadh air cuideam ann an lannan co-dhèanta a’ cleachdadh sensor optigeach sgaoilte (Stòr ìomhaigh)
Airson adhesives follaiseach, faodar dòighean photoelasticity no birefringence a chleachdadh cuideachd gus sùil a chumail air cuairteachadh cuideam tro bhith a’ toirt cuideam air cuideam.
A bharrachd air an sin, faodar dòighean leithid drileadh, samplachadh bunaiteach, eadar-dhealachadh ray X- (XRD), sgapadh neutron, agus mion-sgrùdadh gluasad Raman a chleachdadh cuideachd fo chumhachan sònraichte airson cuideam fuigheall no cuideam neo-dhìreach a thomhas.