环氧树脂胶粘剂粘接强度影响因素的研究

　　摘要：研究了陶瓷结合剂超硬磨具用CH型环氧树脂胶粘剂固化比、温度和添加铜粉改性对胶粘剂粘接强度的影响。结果表明:A(环氧树脂)∶B(固化剂)的不同配比显著影响粘接强度,A∶B=2∶3或3∶2时,其强度达到最大。随温度上升,粘接强度逐渐下降,当温度上升到125℃时其粘接强度仍能达到10MPa。添加铜粉改性后,胶粘剂粘接强度随着铜粉的增加先增加后下降,当铜粉含量为5wt%时,其强度最大,比不改性的胶粘剂粘接强度提高约25%。

　　关键词：陶瓷结合剂超硬材料磨具;环氧树脂胶粘剂;粘接强度;粘接工艺

　　中图分类号：TQ164文献标识码：A文章编号：1673-1433(2009)04-0006-04

　　近年来,由于高精度加工技术的不断发展,尤其是在航空航天发动机精密部件,汽车涡轮轴,轴承行业以及结构陶瓷器件等难加工材料方面的应用对磨具的要求越来越高[1~3]。陶瓷结合剂超硬磨具(包括金刚石和立方氮化硼(cBN)超硬磨具)具有硬度高、耐热性好、气孔率高、形状保持性好、易容屑排屑、易修整、自锐性好、不易烧伤工件,使用寿命长等普通磨具难以比拟的优异性能[4],使其在高效高精度加工方面得到了广泛的应用。陶瓷结合剂超硬磨具主要由金属基体和陶瓷磨削层结合而成,实现这一结合主要是胶粘剂的功劳。文献[5]虽简单介绍了应用于陶瓷领域的各类胶粘剂近年来国内外的研究情况,但对于本实验陶瓷结合剂超硬磨具用CH型环氧树脂胶粘剂的具体应用研究尚未见诸文献。本实验研究环氧树脂胶粘剂不同的固化配比(质量比)粘接强度;采用自制的控温拉伸设备测试不同温度下胶粘剂粘接强度;添加铜粉对胶粘剂进行改性;采用扫描电镜(SEM)观察胶面断裂形貌。实验选用的是超硬磨具领域常用的国产CH型环氧树脂胶粘剂。本实验研究结果对于制定陶瓷结合剂超硬材料磨具的粘接工艺具有指导意义。

　　1实验过程

　　将配好的陶瓷结合剂磨块料烧制成5×5×20mm3的磨削层陶瓷试样块,用于粘接的金属块粘接面尺寸为4×5mm2。考虑到用相同尺寸“金属块