ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Клеи и неразъемные соединения на их основе из "Эпоксидные конструкционные материалы в машиностроении" Большой научный и практический интерес представляют экспериментальные результаты изучения явлений радиолиза полимерных клеев и влияния ионизирующих излучений на характеристики клеевых соединений. Объем проведенных исследований в этой области еще весьма незначителен и требуется выполнение ряда фундаментальных работ. Некоторые экспериментальные данные по радиационной стойкости эпоксидных клеев и соединений на их основе, полученные отечественными и зарубежными исследователями, имеются в работе [38]. Экспериментами показано, что разрушающее напряжение при сдвиге весьма чувствительный к действию излучений показатель клеевого соединения. В связи с этим о радиационной стойкости конструкционных клеев можно судить по величине и характеру изменений этой характеристики. Поглощенная доза излучения является, как правило, величиной, определяющей изменения показателей клея. При равенстве значений поглощенной дозы вид излучения оказывает сравнительно малое влияние на свойства клеев. Так, быстрее электроны и -кванты в одинаковой степени воздействуют на величину прочности склеивания алюминия независимо от марки используемого клея. Следует, однако, учитывать возможность влияния вида излучения на характеристики клеевых соединений, так как поглощенная доза излучения в клеевой прослойке зависит от эмиссии электронов высоких энергий с поверхности склеиваемых материалов, энергии и мощности дозы тормозного излучения в них, а также параметров активации этих материалов при взаимодействии, например, с потоком нейтронов. [c.106] На радиационную стойкость клеевых соединений влияют также условия облучения (в основном мощность поглощенной дозы и температура), природа склеиваемых материалов, некоторые технологические особенности получения соединений (характер подготовки поверхностей материалов перед склеиванием, режим отверждения клея и др.). [c.106] На поведение клеев при облучении оказывают влияние специфические особенности их использования в конструкциях, так как клей обычно применяют в виде тонкой прослойки между соединяемыми материалами. Структура этой полимерной прослойки формируется между двумя поверхностями под внешним давлением, при физическом, механическом и химическом взаимодействии материалов. В связи с этим при оценке радиационной стойкости клеевого соединения следует учитывать возможность взаимного влияния всех элементов трехслойной гетерогенной системы в области сопряжения многокомпонентной клеевой композиции с соединяемыми материалами. [c.107] Для облучения склеенных образцов использовали специальные пеналы, кассетные контейнеры и рамочные держатели, размещаемые в зоне облучения. Образцы клеевых соединений в работе [17] облучали на синхроциклотроне и синхрофазотронах в контейнерах, устанавливаемых в вакуумной камере вблизи от мишени. При исследованиях клеев и клеевых соединений учитывали некоторые специфические особенности техники радиационного эксперимента [38]. [c.107] Испытания клеевых соединений на изгиб, выполненные на таких же образцах, что и при испытаниях на сдвиг, показывают высокую радиационную стойкость клея Шелл 422 и значительно меньшую — клея Эпон VIII. Так, при дозе излучения 6 МДж/кг в первом случае Ои составляет более 95% от исходного значения, во втором — лишь около 70%. [c.108] При температуре испытаний 260°С также сохраняется высокая прочность при сдвиге клея Шелл 422, составляющая после облучения до дозы 6 МДж/кг около 94%. [c.108] Данных о влиянии излучения на усталостную прочность клеевых соединений крайне мало. Испытания клеев Эпон VIII и Шелл 422 в работе [53] проводились при температуре 20°С. Образцы подвергали воздействию вибрационной нагрузки частотой 60 Гц. Результаты динамических испытаний позволяют сделать вывод о том, что радиационное воздействие при этом не так заметно, как при испытаниях на изгиб и сдвиг. При дозах излучения до 1 МДж/кг предел выносливости испытанных клеев незначительно возрастает при числе циклов до 10 . Облучение до дозы 7,3 МДж/кг при том же числе циклов снижает предел выносливости клеев. При большей продолжительности испытаний (10 —10 циклов) влияние радиации сказывается в весьма малой степени. [c.108] После облучения клеи сохраняют высокую химическую стойкость, что подтверждают данные испытаний клея Шелл 422, нанесенного на алюминий в виде покрытия. При погружении облученных до дозы 0,17 МДж/кг образцов в пресную и соленую воду, противообледенительную жидкость, гидравлическое масло, топливную жидкость IP-4 и углеводородное жидкое топливо типа III влияние облучения не обнаружено. [c.108] Облучение более существенно изменяет свойства клеев прн повышенной температуре [53], что иллюстрируют данные, полученные для двух марок эпоксидных клеев (Эпон VIII и Шелл 422) фирмой Шелл кемикел компани (США). Эти клеи испытывали на сдвиг после получасовой выдержки прн температуре 126°С. За исходное значение разрушающего напряжения при сдвиге принимали величину этого показателя при поглощенной дозе 1 МДж/кг. [c.108] Примечание. Значение 1, для которых не указана температура испытания, получены при температуре 20 С. [c.109] В ряде случаев радиационную защиту клеев наполнителями можно объяснить их экранирующим действием, определяемым плотностью и связанным с эффективным атомным номером входящих в наполнитель элементов. [c.110] Клеи различного рецептурного состава подвергали воздействию разного вида излучений (гамма, электронного, смешанного гамма-нейтронного) до поглощения образцами доз до 7 МДж/кг. Исходные значения разрушающего напряжения при сдвиге X исследованных клеев приведены в табл. 33. [c.110] Мощность поглощенной дозы излучения варьировали от 0,015 до 10 Вт/кг. [c.110] При испытаниях твердого клея Эпоксид ПР (рис. 69) в интервале доз излучения 0,01—10 кДж/кг разрушающее напряжение клеевых соединений при сдвиге снижается на 25—30% с разрушением адгезионно-когезионного типа. При дозе 0,1 МДж/кг прочность соединения достигает величины, несколько превышающей исходную. Дальнейшее облучение образцов обусловливает монотонное снижение разрушающего напряжения клея при сдвиге, которое при дозе 1 МДж/кг составляет 88% исходного значения. [c.110] Таким образом, соединения образцов из алюминиевого сплава АМц клеем ЭПН-20 имеют низкую радиационную стойкость. При дозах от 0,1 кДж/кг и выше клей ЭПН-20 относится к категории весьма нестойких [38]. [c.111] Испытания образцов на сдвиг через 1,5 года после облучения показали заметное увеличение прочности при сдвиге по сравнению с его значением непосредственно после облучения, что свидетельствует о наличии пост-эффекта у клеевых соединений. В отличие от образцов, подвергавшихся разрушению без длительной выдержки, образцы, выдержанные 1,5 года, имеют прочность, возрастающую с увеличением поглощенной дозы излучения и составляющую при дозе 1 МДж/кг около 110% от исходной величины. [c.112] Погружение образцов через 1,5 года после облучения до различных доз в дистиллированную воду и выдержка в ней в течение различного времени (до 1000 ч) свидетельствуют о снижении величины разрушающего напряжения при сдвиге по мере увеличения продолжительности испытаний. С возрастанием поглощенной дозы эта закономерность становится более отчетливой, что указывает на снижение водостойкости клея (рис. 71). [c.112] Монотонное и весьма значительное уменьшение разрушающего напряжения при сдвиге наблюдается при испытаниях облученных с мощностью поглощенной дозы 2 Вт/кг соединений образцов из сплава АМц при помощи эпоксидно-стирольного клея ЭМН-150 (рис. 72). Наибольшее снижение т (до 63% от исходной величины) происходит в начальный период облучения при дозах до 0,1 кДж/кг. При дальнейшем облучении до дозы 100 кДж/кг уменьшение величины показателя прочности продолжается. По характеру наблюдаемых изменений прочности при одинаковых условиях испытаний действие у-излучения на клеи ЭМН-150 и ЭПН-20 примерно одинаково. [c.112] Вернуться к основной статье