Способ склеивания структурно-неоднородных волокнистых материалов

Способ склеивания структурно-неоднородных волокнистых материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к созданию клеевых слоистых покрытий и может быть использовано при разработке технологических процессов склеивания структурно неоднородных волокнистых материалов, например теплозащитных, для конструкций ядерных энергетических установок. Изобретение позволяет повысить прочность соединения при склеивании неравнопрочных материалов за счет способа, заключающегося в нанесении пятен клея на подлежащие склеиванию поверхности с соблюдением соотношения D/D = [1/2φ ARCCOS (0,75LN(20λ/D))/√1+[0,75LN(20λ/D)]<SP POS="POST">2</SP>] + 0,5 где D - диаметр пятен

D - расстояние между центрами соседних пятен

λ - глубина проникновения клея в материал, имеющий меньшую прочность, и последующем контактировании склеиваемых поверхностей под нагрузкой. 2 табл., 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COUHAЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 09 J 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О П.1РЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4006615/23-05 (22) 13,01,86 (46) 23.09.89. Бюл, ¹ 35 (72) О.Д. Лоскутов, А.А, Тутнов, И.А. Тутнов и Л,Г. Олитский (53) 621. 792. 1(088. 8) (56) Патент EP № 10113537, кл. В 05 D. 1/02, 1984 ° (54) СПОСОБ СКЛЕИВАНИЯ СТРУКТУРНОНЕОДНОРОДНЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к созданию клеевых слоистых покрытий и может быть использовано при разработке технологических процессов склеивания структурно-неоднородных волокнистых материалов, например теплозащитных, для конструкций ядерных энергетичесИзобретение относится к области создания неразъемных клеевых соединений материалов, в частности предназначенных дпя создания клеевых покрытий из структурно-неоднородных волокнистых материалов, Целью изобретения является повышение прочности соединения при склеивании неравнопрочных материалов, обеспечение величины прочности .клеевого соединения не ниже величины прочности наименее прочного материала, входящего в состав соединения. На фиг. 1 показана одна из возможных схем нанесения клеевых пятен по прямоугольной сетке; на фиг. 2 — микроструктура структурно †неоднородно

„„SU„„1509389 А 1

2 ких установок. Изобретение позволяет повысить прочность c,oåäèíåíèÿ при склеивании неравнопрочных материалов за счет способа, заключающегося в нанесении пятен клея на подлежащие склеиванию поверхности с соблюдением

Π75 1n(20 — )

d 1 ° р — = —;: arccos +

D 2Н

+0,5„где d — диаметр пятен; D — расстояние между центрами соседних пятен; — глубина проникновения клея в материал, имеющий меньшую прочность и последующем контактировании склеиваемых поверхностей под нагрузкой.

2 ил. волокнистого материала на основе стеклонитей.

Способ осуществляют следующим образом. б

При склеивании пластины иэ структурно-неоднородного материала (микроструктура показана на фиг. 2) и пластины из алюминиевого сплава требуется обеспечить прочность клеевого соединения, равную величине прочности волокнистого материала (в данном случае наименее прочного), Из технологических соображений выбирается простая и удобная схема нанесения клеевых пятен по прямоугольной сетке с шагом

D. По соотношению

3 а 1n(k ) .Ь

d -л arccos

2А

1509389, 4 между собой под нагрузкой сопрягаемые (1). поверхности. определяется диаметр клеевых пятен d

Числовые значения коэффициентов а, k u b. определяют путем аппроксимации численных расчетов напряженно-деформированного состояния и для пятен круглой формы соответственно равны а=0,75, k=20, b 0,5.

Коэффициент Л р учитывающий глубину проникновения клея в материал, взят из таблицы физико-механических свойств волокнистых материалов на основе кварцевых стеклонитей, он равен 0,2 мм. В общем случае этот коэффициент может быть легко определен иэ эксперимента. 20

Таким образом, из (1) при а=О, 75, k=20, b 0e5 и D=13 мм, получают d= ll мм. Определяют концентрацию клеевых пятен Н по зависимости

- 5(-, ) ) (2) приняв в качестве исходных данных единичную поверхность, равную 1 дм т (данный случай), а В выразив в долях этой единицы: 30

N=64 1/дм

Количество клея P необходимое для склеивания площади (в данном случае

l дм ), определяется по соотношению

1 2 12)

nd (3} 35 где и и и - пористости склеиваемых материалов;

8 — площадь склеиваемых поверхностей; 40

g — определяется из произведения коэффициента технологических потерь на величину плотности клея, 45

В рассматриваемом примере

0 р 95 р t О р ОО 1 ° / р О, 2 мм, =0,08 мм, g=l,58 кг/дм и Р=1р83 r.

Таким образом, определив диаметр клеевых пятен, среднее расстояние между ними и необходимое для обеспе50 чения заданной прочности соединения количество клея, наносят клеевые пятна на соединяемую поверхность по выбранной схеме (фиг, 1) с опреде55 ленными выше d и Э и затем соединяют

В основу способа положены результаты расчетных и экспериментальных исследований по определению прочности клеевых соединений структурно-неоднородных волокнистых материалов, используемых, в частности, при создании многослойных клеевых теплозащитных покрытий. Предлагаемый способ

1 наиболее приемлем в случае, когда прочность хотя бы одного из склеиваемых материалов меньше прочности клея, В этом случае разрушение происходит не в зоне максимальных напряжений, находящейся в клеевом слое, а на границе клеевого слоя и материала, Изобретение позволяет обеспечить потребную прочность клеевого соединения, улучшить его качество за счет исключения случайным образом образующихся пятен непроклея с неопределяемыми коэффициентами концентрации напряжений, уменьшить потребное количество клея, необходимое для соединения поверхностей единичной площади, по сравнению с известными способами клеевого соединения в среднем в

-ду раз.

Формула иэ обретения

Способ склеивания структурно-неоднородных волокнистых материалов, включающий нанесение пятен клея на подлежащие склеиванию поверхности и контактирование их под нагрузкой, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности соединения при склеивании неравнопрочных материалов, пятна клея наносят с соблюдением соотношения

0,75 1n(20 — ) — arccos +

D 2 у l

+0,5, где d — диаметр пятен;

D — расстояние между центрами соседних пятен; глубина проникновения клея в материал, имеющий меньшую прочность»

1509389

Составитель P. Бакар

Редактор Н, Гунько Техред М.Моргентал Корректор О, Ципле

Заказ 5762/21 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101