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本论文针对硅酸盐无机胶粘剂普遍存在的耐水性差、固化条件高、质脆等缺陷与不足,采用正交试验与改变加料量试验优选出了改性硅酸盐无机胶粘剂的配方:混合胶料(钾钠水玻璃)27.70%,石英粉19.39%,氧化铝22.16%,铜粉15.20%,钛酸钾晶须9.00%,蒸馏水8.45%。该胶粘剂的固化工艺简单:室温条件下放置8~10h后,于100~120℃的烘箱中烘烤固化2h。理化性能、耐久性能、力学性能的检测结果显示,该胶粘剂(9<pH<13),能使金属表面形成一层致密的Fe(OH)2保护膜,使金属不再受腐蚀;该胶粘剂耐水及耐有机溶剂的性能优异(粘接试件于其中浸泡3个月以上,强度无明显变化),耐酸性能较好(粘接试件置于0.5mol/dm3的HCl和H2SO4中浸泡1个月,仍具有相当强度),耐碱性能较差(粘接试件于2mol/dm3的NaOH和饱和Ca(OH)2中浸泡20~30h,即完全破坏);该胶粘剂具有很好的耐热性能(DTA曲线在1000℃时尚未出现胶粘剂分解的吸热峰),在700℃时还有较高的强度,如果承受的载荷不高,胶在800℃时仍具有一定的使用强度,且抗热震性能较好(试件在600℃~冷水热震15次不破坏)。论文首次揭示了胶粘剂固化过程中水分蒸发的规律,探讨了其固化动力学特征,即硅酸盐无机胶粘剂预固化阶段遵循零级动力学规律,而后固化阶段表现为非整数级数动力学特征,35℃、50℃、70℃、85℃条件下反应级数分别为0.7418、1.516、1.584、1.975,其速率常数数值分别为0.01517、0.1247、0.1570、0.7568,并独创性的提出胶粘剂固化过程的失水率随时间的变化规律可用方程x=Akt/[kt+10exp(-kt)]加以描述,胶粘剂的粘接机理为:胶粘剂固化过程中,随着水分的不断减少,从溶液中逐渐析出SiO2胶体,新生态的SiO2具有极大的活性,其沿着被粘基材的表面以及向胶层内部的扩散遵从类分形学DLA(Diffusion-Limited Aggregation)及DLCA(Cluster-Cluster Aggregation)模型,到达被粘基材表面的活性点位置,通过化学键的形式形成粘接接头。