胶接头的力学行为

（一）胶接头的内应力
　　胶接头的内应力是使胶接强度和耐久性下降的重要因素之一，因此制备胶接头就 必须降低内应力。
　　1、收缩应力 胶粘剂固化过程中由于体积收缩产生收缩应力。内应力产生的原因：
　　（1）在胶接头形成过程中，由于胶层或界面上气泡、杂质的存在，固化时胶层体积收缩引起收缩应力或因热膨胀系数的差异引起热应力；
　　（2）在老化过程中任何气温变化将引起内应力；
　　（3）在老化过程中胶层吸水而发生溶胀，在不连续处将产生内应力。
　　降低固化过程的收缩应力：
　　（1）通过共聚或提高聚合体分子量降低反应体系中官能团浓度。
　　（2）加入增韧剂；降低固化收缩应力。
　　（3）加入无机填料。
　　2、热应力 胶粘剂和被粘物的热膨胀系数不同，温度的变化将引起热应力。为此胶接热膨胀系数较大的材料时一般选择较低的固化温度。
　　(二)、胶粘剂的力学性能 大多数合成胶粘剂的主要成分是非晶态高聚物。
　　1、非晶态高聚物的力学性能。 高聚物的力学性能取决于分子运动，有四种：
　　（1）分子链的键角变动，弹性形变，可逆的，范围1%。
　　（2）链段旋转产生分子构象，高弹形变，可逆的，范围103%。
　　（3）分子链相对位置的变动，塑性形变，不可逆的 。
　　（4）侧链基团的摆动和转动
　　2、非晶态高聚物的物理状态 高聚物的物理状态包括玻璃态、高弹态（橡胶态）和粘流态，最重要的两个参数是玻璃化温度Tg和熔融温度Tm。
　　在承受较大应力胶粘剂使用工作温度应小于主体材料的Tg;在应力释放材料和缓冲材料的胶粘剂工作于高弹区内；使用热熔胶必须加热粘流态。
　　3、蠕变和应力松弛
　　3.1应力：单位面积上受到的作用力：P=F/S。应力有三种基本形式：拉伸（压缩）应力、剪切应力和流体静压力。
　　3.2 模量：单位形变所需要的应力。E=P/形变量
　　3.3 蠕变：在应力保持恒定的条件下，形变随着作用时间的延长而增长。
　　3.4 应力松弛：在形变固定的条件下，应力随作用时间的延长而下降的现象。
　　4、高分子固体的强度
　　4.1 影响高分子固体强度的因素 在材料内部存在很多细小的缺陷受到应力作用时应力不是均匀地分布着，在缺陷周围发生应力集中。当局部应力超过局部强度时，缺陷就发展成为裂缝真正破裂。 固体材料的强度与分子作用力的大小，材料中的缺陷大小分布情况以及缺陷周围的应力分布有关。
　　（1）减少材料的缺陷即提高分子量，形成结晶。
　　（2）增加对裂缝扩展的抵抗力即加入增韧剂 。
　　（三）、胶接头的破坏力学
　　A 胶接头的破坏类型： 破坏强度：每单位面积或单位胶接头长度上所能承受的最大载荷。
　　造成胶接头破坏的因素：外应力和内应力（收缩压力、热应力和因环境介质引起的内应力）的共同作用，加之接头内部（气泡、裂缝、杂质）的存在，造成局部的应力集中。当局部应力超过局部强度时，缺陷就能扩展成裂缝，导致接头的破坏。 胶头的破坏类型
　　a、被粘物破坏：这种破坏在应力最集中的接头临近处。
　　b、内聚破坏：胶粘剂层的内聚破坏强度取决于胶粘剂的内聚强度。
　　c、界面破坏（粘附破坏）：此破坏伴随被粘物或胶粘剂表面层的破坏。
　　d、混合破坏：当接头个部分强度相近时就产生混合破坏。
　　C、胶接头破坏机理 脆性固体理论认为：在脆性固体内部存在着固有的缺陷，外力作用下在这些固有缺陷的周围会发生应力集中并造成微小的裂缝，并不断扩展引起整个材料破坏。 对于高聚物材料，内部生成的裂缝表面薄层上有塑性流动、断面呈 脆性　　
（1）胶层或界面曾中的缺陷造成的裂缝，由于外力作用以及缓慢的速度增长；
　　（2）当裂缝增加列其临界长度时，即裂缝端部造成的应力集中超过裂缝增长力时，裂缝快速扩展使接头立即破坏。