粘接工艺二、表面处理之表面特性对粘接强度的影响

1．清洁度的影响
要获得良好的粘接强度，胶粘剂必须完全浸润被粘材料表面。有机胶粘剂与纯的金属表面有很好的浸润性，但在实际粘接中，金属材料的表面上经常有一层锈垢或氧化物，在制造、切削、成型加工、热处理、运输和贮存等过程中，表面上又不同程度地吸附了一层有机和无机的污染物，这层氧化物或污染物会影响胶粘剂对金属表面的浸润，它的存在一般都降低粘接强度。为此，必须用物理和化学的方法对被粘材料进行处理使之清洁干净。通常判断被粘材料表面清洁程度的最简单办法是观察水滴在表面上浸润的扩展情况，在于净的表面上水滴应该迅速地完全展开并在表面上形成一层连续的不破裂的水膜。相反，在不干净的表面上，水滴难以展开以致形成许多破裂的水膜或水滴。这种检查方法通常称为“水膜法”。
2．粗糙度的影响
一般来说，用机械打磨的方法能增加金属的粘接强度。无论是用砂布或用喷砂法处理被粘材料，适当地将表面糙化均能提高粘接强度。图1—6是粘接强度随表面粗糙度增加而升高的例子。但是，粗糙度又不能超过一定的界限，表面太粗糙反而会降低粘接强度，因为过于粗糙的表面不能被胶粘剂很好地浸润，凹处残留的空隙减小了实际粘接角面积，因而对粘接是不利的。粘接强度不仅与表面粗糙度有关，而且与粗化方法不同所产生的不同表面几何形态也有密切关系，在抛光的表面上用机械方法加工出许多0．125mm宽0．25mm深的沟槽，虽然使表面的宏观粗糙度增加了，但是粘接强度却没有太大的提高；而喷砂处理则可以使粘接强度有很大提高.
3．表面化学结构的影响
我们已经知道表面清洁度对粘接强度有很大的影响，但在实际粘接过程中，很多被粘材料经不同的方法表面处理之后，虽然都得到了清洁的表面，能被胶粘剂完全浸润，而粘接强度却相差很大。这是由于除了清洁度之外，表面的化学结构也有很大影响。例如：铬酸处理的铝试片再经60％的蒸馏水和自来水漂洗时，得到粘接强度相差很大。通过试验证明，在60％的蒸馏水中漂洗时，很容易在表面上生成以A1203·3H20为主的氧化铝水合物，这种水合物层组织较疏松，强度较低，因而致使粘接接头的强度大大降低；而在60％的自来水中漂洗时，表面层是由一层强度很高的氧化铝薄膜所覆盖，因此粘接强度较高。由此可见，表面的化学组成与结构对被粘材料的粘接性能有重要影响。综上所述，要得到一个性能良好的粘接接头必须重视被粘材料的表面处理。首先，表面应该干净、清洁，这是实现很好粘附的必要条件，但不是充分条件。另外，还要有合适的表面化学结构。