КЛЕИ НА ОСНОВЕ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

КЛЕИ НА ОСНОВЕ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Создание клеев на основе неорганических соединений сопряжено со значительными трудностями, связанными главным образом с их хрупкостью и в ряде случаев со сложностью технологических приемов процесса склеивания. Вместе с тем использование таких клеев исключительно перспективно при создании клеевых соединений с высокой теплостойкостью. Широко известные неорганические клеи и цементы на основе силикатов натрия рекомендуются для склеивания самых разнообразных материалов, в частности для приклеивания алюминиевой фольги к бумаге, для соединения стекла, бумаги, картона и т. д. [353].
Применяются силикатные конторские клеи, представляющие собой вязкие жидкости, быстро (6—12 мин при 20 °С) отверждаю-щиеся при комнатной температуре. Для склеивания бумаги, картона, древесины, стекла и керамики используется клей, представляющий собой водный раствор силикатной глыбы с диспергированным в нем аэросилом и кремнийорганической жидкостью. Существует также большое число различных неорганических цементов (магнезиальные, железные, серные, глетглицериновые и т. д.), которые хорошо изучены и давно применяются в промышленности.
Клеевыми композицияими, обладающими очень высокой термостабильностью при температурах ниже температуры их плавления, являются керамические клеи — фритты [355]. Эти клеи получают на основе высокоплавких окислов MgO, A1203, БЮг с температурой плавления 2800, 2015 и 1783 СС соответственно и окислов щелочных металлов с температурой плавления 350—-400 °С. В зависимости от количественного соотношения высокоплавких и низкоплавких окислов можно получить композиции с температурой плавления 500—1100°С. Клеевые композиции представляют собой тонкие суспензии измельченных неорганических компонентов в воде, которые наносят на склеиваемые поверхности и выдерживают на воздухе для удаления воды. Склеивание производят при сравнительно небольшом давлении и температуре, превышающей температуру плавления композиции на 20—50 °С. Продолжительность склеивания 15—20 мин. Прочность клеевых соединений находится в пределах 70—100 кгс/см2 в интервале температур 20—500 °С.
Опубликованы работы, в которых сообщается о создании неорганических клеев-цементов, пригодных для соединения металлов и других материалов в различных силовых конструкциях, работающих в условиях очень высоких температур. Описаны неорганические клеи для соединения стали [356—358]. Такие клеи предлагается использовать в конструкциях летательных аппаратов (в том числе в сотовых конструкциях), работающих при температурах до 537 СС. Известен, например, клей-цемент, который представляет собой водную суспензию, состоящую из полевого шпата, буры, кальцинированной соды, селитры, углекислого бария и других компонентов. Для изготовления суспензии используют 2%-ный коллоидный раствор двуокиси кремния. Процесс склеивания заключается в нанесении суспензии на металл, сушке на воздухе и термической обработке соединенных поверхностей при 954 °С в продолжение 20 мин под давлением 3,5 кгс/см2. Введение в подобные системы окиси хрома положительно влияет на прочность клеевых соединений; предложено также армировать клеевой шов металлической сеткой. Прочность при сдвиге армированного клеевого соединения стали на клее-цементе составляет 123—134 кгс/см2 при температуре испытания 426—482 СС.Неорганический клей для склеивания металлов предложено получать сплавлением смеси двуокиси кремния (95 вес. ч.), натриевой селитры (9 вес. ч.), борной кислоты (65 вес. ч.) и окиси железа (1 вес. ч.) при 1320 СС; сплав быстро охлаждают, сушат, измельчают и после добавления окислов металлов или других наполнителей смешивают в шаровой мельнице с равным по массе количеством воды. Готовую композицию наносят с помощью пульверизатора или окунанием [359]. Для увеличения прочности клеевых соединений металл предварительно подвергают травлению или нагреванию до 177 °С. Склеивание проводят при 540—1090 °С и давлении 0,15—1,0 кгс/см2. Продолжительность выдержки под давлением — от нескольких минут до 1 ч в зависимости от состава клея, требуемой толщины клеевого соединения и других факторов. Охлаждение клеевого соединения должно производиться постепенно в строго контролируемых условиях. Для снижения температуры склеивания в композиции вводят окислы свинца и бария или используют низкоплавкие эмалевые фритты.
Для склеивания металлов предложено использовать свинцово-силикатные стекла, содержащие различные количества окислов натрия и титана [359].
Описаны керамические клеи для склеивания тонких полос кор-розионностойкой стали [360]. После обжига клеевые соединения имеют высокую прочность при сдвиге, стойки к ударным нагрузкам и к действию влаги при температурах до 535 СС.
После нанесения клея на склеиваемые детали производится обжиг при 760—955 СС. Для повышения прочности при сдвиге при высоких температурах применяют усиливающие сетки из корро-зионностойкой стали и обжиг производят при небольшом давлении (3,5 кгс/см2). Наиболее высокая прочность при температурах до 535 СС достигается при применении сетки с ячейками размером 28 меш из проволоки диаметром 0,1 мм.
При обжиге при 954 СС в течение 20 мин применяется давление 3,5 кгс/см2. Окончательное упрочнение соединения достигается нагреванием в течение 1 ч при 510 °С с последующим охлаждением на воздухе. При толщине клеевого слоя 0,15—0,17 мм разрушающее напряжение при сдвиге при комнатной температуре составляет 92 кгс/см2, при 315 °С — 87 кгс/см2, при 426 °С — 120 кгс/см2, при 482 °С— 123 кгс/см2 и при 537 °С — 68 кгс/см2 После выдержки образцов под нагрузкой 49—56 кгс/см2 в течение 1000 ч прочность при сдвиге при 426 СС составляет 103—139 кгс/см2.
Получен керамический клей марки Керамабонд 503 на основе окиси алюминия [361]. Это однокомпонентная композиция, отверждающаяся при 120 °С. Клей обладает хорошими диэлектрическими свойствами, стоек к окислителям, верхний предел рабочих температур 1430 СС. Клеем можно склеивать графитовые детали на воздухе без окисления графита, можно соединять металлические вставки с деталями из графита, кроме того, он может быть использован в качестве покрытия.
Получен клеящий материал Д-65, содержащий фосфаты и негорючие соединения бора, диспергированные в полиуретане. Материал может вспениваться при высоких температурах [362], образуя керамикопрдобную массу, выдерживающую действие температуры до 12630 СС.
При введении в неорганические клеевые композиции неболь ших (до 5%) количеств порошкообразных металлов (алюминий, медь, кремний и никель) и карбонила железа увеличивается прочность клеевых соединений при повышенных температурах.
Представляют интерес клеящие материалы, состоящие из металлов и окислов металлов, способных к экзотермической реакции при сплавлении.
Клеевые соединения на основе таких композиций превосходят по прочности существующие клеи и приближаются по свойствам к паяным соединениям.
Описаны керамические клеи, прочно склеивающие при 205—538 °С авиационные панели сотовой конструкции из нержавеющей стали [363]. Клеи наносят в виде водных суспензий, содержащих 60—70 вес. ч. фритты стекловидной эмали, 1—2 вес. ч. коллоидальной окиси кремния, 5—20 вес. ч. порошкообразных алюминия, меди, железа, никеля или кремния и 25—32 вес. ч. воды.
Термический коэффициент линейного расширения клеев должен быть близок к коэффициенту расширения нержавеющих сталей.При применении фритты I прочность клеевого соединения при сдвиге при комнатной температуре или при 315 °С составляет примерно 84 кгс/см2, независимо от содержания металла. При содержании 5—20% порошка железа прочность при комнатной температуре составляет 161—217 кгс/см2, при 538 СС—-менее 42 кгс/см2. Если же в состав фритты не вводилось железо, разрушающее напряжение при сдвиге было равно 70 кгс/см2. При применении фритты II без порошка железа разрушающее напряжение при сдвиге составляло приблизительно 91 кгс/см2 при комнатной температуре, 105 кгс/см2 при 315 °С, 140—189 кгс/см2 при 427 °С, а с применением железа — 63—112 кгс/см2 при 538 °С.Описан керамический клей для склеивания металлических деталей самолетов и ракет [364]. Клей имеет следующий состав: 38% Si02, 5% Na20 и 57% B203. При нанесении клея или его водной суспензии на металлические поверхности в окисляющей атмосфере с применением тепла для расплавления клея при затвердевании образуется прочное соединение. Клей плавится на металле при температуре около 955 °С. Рекомендуется в производстве панелей, состоящих из двух разнородных металлов.Разработаны три стеклянных клея-цемента марки Пирокерам Бранд-цемент под номерами 45, 89 и 95. Эти клеи-цементы состоят из тонкого стеклянного порошка, диспергированного в связующем с низкой вязкостью, и содержат большое количество окиси свинца. Клеи наносят кистью, погружением или поливом, а затем подвергают обработанную поверхность обжигу. Рабочая температура клея-цемента 45 составляет 700 °С. Он склеивает стеатит, вольфрам, молибден и стекло. Максимальная рабочая температура клея-цемента 89 равна 425 °С.
Применять клеи-цементы в условиях продолжительного воздействия азотной кислоты, едкого натра и кипящей воды не рекомендуется [365].
Фирмой «Melpar» (США) разработан керамический клей марки Метлбонд СА 00, отверждающийся при 120 °С. Клей имеет высокую механическую прочность и хорошие электрические свойства. Он предназначен для склеивания тугоплавких материалов, например керамических. Клей можно эксплуатировать [366] при температурах до 1430 °С.Получен высокотеплостойкий керамический клей марки Астро-керам на основе окислов или силикатов элементов IV группы [367]. При комнатной температуре этот клей не растворяется в соляной, серной, азотной и фосфорной кислотах, растворяется только в плавиковой и кипящей серной кислотах. Теплостойкость клея настолько высока, что при расплавлении склеенного им алюминия он остается неповрежденным.
Для крепления уплотнительных полос из серебра в статорах компрессоров турбовинтовых двигателей разработан клей, который представляет собой неорганическую пасту с добавкой тонко измельченного алюминиевого порошка. Клеевую пасту закладывают в пазы статора двигателя и- в них вставляют серебряные полосы. При этом часть клея выдавливается, образуя фланец. После сушки на воздухе и нагревания при 300 °С клей застывает и прочно удерживает серебряные полосы. Клей не подвержен воздействию авиационных топлив и масел. Его долговечность 6000 ч [368].
Для соединения деталей из теплостойких материалов, в том числе высокоплавких металлов, предложен клей на основе боро-силикатного стекла [369].
Описаны физико-химические свойства и области применения в приборостроении и авиационной технике керамических и стекло-керамических клеев

03.08.2008

Комментарии

uWtgqHiOHU
Автор: FOd8WJ , [url=http://htjbufjdwrww.com/]htjbufjdwrww[/url], [link=http://oakuavzsnhxh.com/]oakuavzsnhxh[/link], http://zxusocyeceex.com/ · 08.01.2012 18:07:55
FOd8WJ , [url=http://htjbufjdwrww.com/]htjbufjdwrww[/url], [link=http://oakuavzsnhxh.com/]oakuavzsnhxh[/link], http://zxusocyeceex.com/
QXpHvWWdVpyADYxUL
Автор: snncoX hjkkhfizaiaa · 08.01.2012 14:46:37
snncoX hjkkhfizaiaa
UZoXmwScIhi
Автор: PjFu7f , [url=http://upkrgmfkvntr.com/]upkrgmfkvntr[/url], [link=http://glrtcnfizumw.com/]glrtcnfizumw[/link], http://tsklfmadmews.com/ · 06.01.2012 11:25:52
PjFu7f , [url=http://upkrgmfkvntr.com/]upkrgmfkvntr[/url], [link=http://glrtcnfizumw.com/]glrtcnfizumw[/link], http://tsklfmadmews.com/
EWNPneVeaCLysLXGma
Автор: gVjD81 rrywseropvgx · 05.01.2012 22:16:31
gVjD81 rrywseropvgx
uQDtBANFLlrqipspL
Автор: Shiver me timbers, them's some great infomratoin. · 05.01.2012 10:50:27
Shiver me timbers, them's some great infomratoin.