粘接技術(shù)是利用膠粘劑將兩種或兩種以上同質(zhì)或者異質(zhì)的制件(或材料)連接在一起或獲取特殊表面層的技術(shù)。膠粘劑是一種固化后具有足夠強(qiáng)度的有機(jī)或無(wú)機(jī)的、天然或合成的一類物質(zhì)。它是一類古老而又年輕的材料，早在數(shù)千年前，人類的祖先就已經(jīng)開始使用膠粘劑。到上世紀(jì)初，合成酚醛樹脂的發(fā)明，開創(chuàng)了膠粘劑的現(xiàn)代發(fā)展史。合成膠粘劑綜合性能好，可實(shí)現(xiàn)對(duì)材質(zhì)不同的重金屬與非金屬之間的有效粘接，因此在越來(lái)越多的領(lǐng)域代替了機(jī)械連接，從而為各行業(yè)簡(jiǎn)化工藝、節(jié)約能源、降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益提供了有效的途徑。膠粘劑粘接的物件具有結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、表面光滑、應(yīng)力集中小、密封性好、粘接強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在軍事裝備中得到了廣泛的應(yīng)用。
2、膠粘劑種類及粘接技術(shù)特點(diǎn)
膠粘劑按化學(xué)成分可分為有機(jī)膠粘劑和無(wú)機(jī)膠粘劑，有機(jī)膠粘劑又分為合成膠粘劑和天然膠粘劑。合成膠粘劑有樹脂型、橡膠型、復(fù)合型等；天然膠粘劑又分為動(dòng)物、植物、礦物、天然橡膠等膠粘劑；無(wú)機(jī)膠粘劑按化學(xué)組分有磷酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽、硼酸鹽等多種。
粘接連接方法與傳統(tǒng)的連接方法相比有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，是其他連接方法所無(wú)法代替的。
近年來(lái)，粘接技術(shù)之所以發(fā)展較快，應(yīng)用更加廣泛，主要是其與鉚接、焊接、螺紋聯(lián)接等方法相比具有輕質(zhì)性、耐溫性、粘接無(wú)破壞性、低污染性等諸多優(yōu)點(diǎn)。
3、粘接技術(shù)在軍事裝備中的應(yīng)用
粘接技術(shù)不僅具有輕質(zhì)性、粘接無(wú)破壞性、低污染性等特點(diǎn)，而且通過(guò)合理的工藝性設(shè)計(jì)能夠適應(yīng)高溫、高壓、低溫、腐蝕、輻射、沙塵、鹽霧等惡劣的軍事環(huán)境，因而在軍事領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。首先，軍事裝備中多采用粘接技術(shù)代替以前的鉚接、焊接和螺栓聯(lián)接，可以減輕軍事裝備自重，減少接頭的應(yīng)力集中，從而達(dá)到提高運(yùn)行安全性和降低制造成本的目的。其次，膠接技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、效率高、工作強(qiáng)度小等優(yōu)點(diǎn)，在軍事裝備制造、戰(zhàn)場(chǎng)搶修中也得到了廣泛的應(yīng)用。
在軍用機(jī)械中的應(yīng)用
粘接技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等重要零部件裂紋、橡膠密封圈和磨損零部件的粘接、軸類及螺紋配合件松動(dòng)的固持和平面與管接頭泄漏的密封等方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了較明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
1、粘接技術(shù)概述
粘接技術(shù)是利用膠粘劑將兩種或兩種以上同質(zhì)或者異質(zhì)的制件(或材料)連接在一起或獲取特殊表面層的技術(shù)。
膠粘劑是一種固化后具有足夠強(qiáng)度的有機(jī)或無(wú)機(jī)的、天然或合成的一類物質(zhì)。它是一類古老而又年輕的材料，早在數(shù)千年前，人類的祖先就已經(jīng)開始使用膠粘劑。到上世紀(jì)初，合成酚醛樹脂的發(fā)明，開創(chuàng)了膠粘劑的現(xiàn)代發(fā)展史。合成膠粘劑綜合性能好，可實(shí)現(xiàn)對(duì)材質(zhì)不同的重金屬與非金屬之間的有效粘接，因此在越來(lái)越多的領(lǐng)域代替了機(jī)械連接，從而為各行業(yè)簡(jiǎn)化工藝、節(jié)約能源、降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益提供了有效的途徑。膠粘劑粘接的物件具有結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、表面光滑、應(yīng)力集中小、密封性好、粘接強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在軍事裝備中得到了廣泛的應(yīng)用。
2、膠粘劑種類及粘接技術(shù)特點(diǎn)
膠粘劑按化學(xué)成分可分為有機(jī)膠粘劑和無(wú)機(jī)膠粘劑，有機(jī)膠粘劑又分為合成膠粘劑和天然膠粘劑。合成膠粘劑有樹脂型、橡膠型、復(fù)合型等；天然膠粘劑又分為動(dòng)物、植物、礦物、天然橡膠等膠粘劑；無(wú)機(jī)膠粘劑按化學(xué)組分有磷酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽、硼酸鹽等多種。
粘接連接方法與傳統(tǒng)的連接方法相比有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，是其他連接方法所無(wú)法代替的。
近年來(lái)，粘接技術(shù)之所以發(fā)展較快，應(yīng)用更加廣泛，主要是其與鉚接、焊接、螺紋聯(lián)接等方法相比具有輕質(zhì)性、耐溫性、粘接無(wú)破壞性、低污染性等諸多優(yōu)點(diǎn)。
3、粘接技術(shù)在軍事裝備中的應(yīng)用
粘接技術(shù)不僅具有輕質(zhì)性、粘接無(wú)破壞性、低污染性等特點(diǎn)，而且通過(guò)合理的工藝性設(shè)計(jì)能夠適應(yīng)高溫、高壓、低溫、腐蝕、輻射、沙塵、鹽霧等惡劣的軍事環(huán)境，因而在軍事領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。首先，軍事裝備中多采用粘接技術(shù)代替以前的鉚接、焊接和螺栓聯(lián)接，可以減輕軍事裝備自重，減少接頭的應(yīng)力集中，從而達(dá)到提高運(yùn)行安全性和降低制造成本的目的。其次，膠接技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、效率高、工作強(qiáng)度小等優(yōu)點(diǎn)，在軍事裝備制造、戰(zhàn)場(chǎng)搶修中也得到了廣泛的應(yīng)用。
3.1在軍用機(jī)械中的應(yīng)用
粘接技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等重要零部件裂紋、橡膠密封圈和磨損零部件的粘接、軸類及螺紋配合件松動(dòng)的固持和平面與管接頭泄漏的密封等方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了較明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
該膠粘劑能滿足導(dǎo)彈彈頭碳-碳復(fù)合材料高溫、高強(qiáng)度的粘接要求。而采用酚醛-有機(jī)硅-丁腈-石棉體系制備的結(jié)構(gòu)膠粘劑，加入酚醛樹脂固化促進(jìn)劑后使膠粘劑能夠中溫(130℃)固化，提高了膠粘劑的力學(xué)性能和耐熱性能。其瞬間耐熱可達(dá)900℃，常溫剝離強(qiáng)度可達(dá)1.7kn/m，可用于導(dǎo)彈彈頭碳-碳復(fù)合材料的自粘或與金屬材料的粘接。
3.4在軍用飛機(jī)中的運(yùn)用
3.4.1飛機(jī)制造
現(xiàn)役飛行機(jī)身、機(jī)翼外蒙皮采用厚度為1.5mm以下的鋁合金板材，有的僅0.4mm～0.8mm厚，鉚接薄蒙皮比較困難。采用膠接技術(shù)，不僅可以克服鉚接薄皮引起的變形、鉚釘劃窩造成的整體強(qiáng)度損失，減少工裝、縮短裝配周期，而且增加了結(jié)構(gòu)的抗腐蝕性、耐疲勞特性以及破損安全性。
膠粘劑用于飛機(jī)的各部位粘接，可取代鉚釘連接，降低飛機(jī)自重。
殲八機(jī)上使用SY-14膠粘劑膠接蜂窩夾層結(jié)構(gòu)；軍用直升機(jī)尾翼、平尾、垂尾、方向舵等采用J-89、J-99膠粘劑粘接共90M2的膠接結(jié)構(gòu)，采用粘接技術(shù)可取代約50萬(wàn)件鉚釘；而Boeing 747飛機(jī)的膠接面積更是高達(dá)3000余平方米。
3.4.2應(yīng)急搶修
飛機(jī)構(gòu)件在鳥撞、雷擊、彈傷以及維護(hù)或操作不當(dāng)?shù)惹闆r下，非常容易發(fā)生以沖擊損傷為主的各種結(jié)構(gòu)破壞，如分層、裂紋、缺口、破孔和斷裂等。這些損傷會(huì)顯著降低復(fù)合材料的靜、動(dòng)態(tài)承載性能，嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接威脅飛機(jī)的飛行安全。
美國(guó)羅賓遜空軍基地軟件中心、澳大利亞皇家空軍航空研究實(shí)驗(yàn)室和加拿大國(guó)防部等單位較早研究復(fù)合材料膠接修補(bǔ)飛機(jī)結(jié)構(gòu)技術(shù)，并已經(jīng)成功地將碳纖維、硼纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料及其技術(shù)應(yīng)用于C-141(機(jī)體)、C-141B(武器系統(tǒng))、C-130(大力神)、Mirage(幻影)、F-11、B-1、P-3(獵戶座)等軍機(jī)。
我國(guó)首次具有演示驗(yàn)證性質(zhì)并采用復(fù)合材料修理金屬飛機(jī)結(jié)構(gòu)的修理實(shí)踐是于1999年7月在沈飛公司進(jìn)行的海軍航空兵某部1架長(zhǎng)期駐守沿海機(jī)場(chǎng)的殲八I型飛機(jī)的修理。該機(jī)由于在沿海長(zhǎng)期服役，2個(gè)水平尾翼有多處腐蝕損傷。飛機(jī)受損材料為L(zhǎng)C9鋁合金，相當(dāng)于國(guó)外的7075-T6，修理使用的補(bǔ)片是碳／環(huán)氧復(fù)合材料，纖維是BORON 5521，膠粘劑為美國(guó)CYTEC公司的FM73。
4結(jié)束語(yǔ)
由于粘接技術(shù)具有適應(yīng)性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣、輕質(zhì)性、低污染性等突出優(yōu)點(diǎn)，正日益受到人們的重視，在材料科學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展成為獨(dú)立的分支。適逢現(xiàn)代武器裝備一體化、輕型化趨勢(shì)，粘接技術(shù)在武器裝備的粘接中會(huì)表現(xiàn)出更大的優(yōu)勢(shì)，粘接技術(shù)在未來(lái)軍事領(lǐng)域中必定會(huì)發(fā)揮出更大的作用。
