厂矿企业的设备与零部件经过一定运行使用期后 ,常会受到腐蚀、磨蚀而损坏。更换损坏的设备和零部件 ,不仅成本高 ,而且检修周期长 ,特别是在连续生产线上 ,停车检修的损失就更大 ,而采用焊接方法修补 ,又存在动火险情问题 ,况且有些易燃、易爆场合又严禁动火 ,另外 ,有些零部件受热后容易变形 ,影响正常使用。在不停产条件下进行满意的修补 ,是提高生产效率的有效途径。目前 ,国际上流行一种新型的修补技术 ,即高分子合金修补剂的应用。1 修补的基本原理高分子合金材料 ,实际上是长链柱状分子的硅与基体金属的合金 ,即有机材料与无机材料的结合 ,称之为硅钢。高分子合金材料是很细的微粒状金属 ,它的外层是陶瓷 ,里面是硅钢 ,而且它与高分子聚合物所组成的高分子合金修补剂 ,混合修补后 ,由于高分子聚合物能分散到金属里 ,在常温下与金属表面进行分子间反应 ,形成很强的分子连接键。它的特点是不导电 ,但可磁化 ,具有磁性 ,不会产生双金属电化学腐蚀 ,抗磨性能特别好。高分子合金修补剂之所以能与基底金属牢固粘接在一起 ,除机械力、静电力、范德华力外 ,主要原因是高分子合金修补剂的分子结构中 ,含有氧、碳、氢及其它“杂原子”和“π”键。它们一般总是有一个或几个共有电子对 (如氧原子有两个共有电子对 ) ,π键也有给电子的能力 ,而基体金属 d轨道上总是有空轨道 ,因此它们之间能形成配位键 ,配位键也是一种特殊的化学键 ,具有结合强度高的特点 ,所以粘接力特别强 ,如高聚陶瓷 EG的结合强度达172 kg/cm2。在这一过程中 ,不需加热就能实现高分子合金材料与基底金属的牢固粘接。为了同一般的焊接相区别 ,称这一过程为“冷焊”或“分子焊”。高分子合金修补剂的工作机理是 :当线性结构的环氧树脂加入某种固化剂后 ,在相应的固化条件下就转变为立体网状的物质。固化后的产物为热固性物质 ,温度升高也不再软化或熔化 ,也难熔于有机溶剂 ,于是实现了预期的粘补作用。2
修补技术2 .1 修补前准备一是先将被修补件作表面清理。一般可以通过喷砂 ,或用挫刀及角相砂轮打磨 ,以增加其表面粗糙度 ;对轴类磨损件 ,应将修补面的污染层车掉、车毛 ;对裂纹修补件 ,要在裂纹两端钻止裂孔 ,且预埋特殊的金属丝 ;对泄漏的孔洞 ,应先采取临时的堵漏措施 ,在泄漏消除后才能进行修补。二是修补工件的清洁脱脂处理。用干净的小毛刷 ,蘸上丙酮、四氯化碳、三氯乙烷、酒精或专用清洗剂 ,对修补处进行冲刷清洗 ,除掉其铁屑杂物和油污 ,待干燥后即可进行修补。修补效果的好坏 ,主要取决于被修补表面的预处理效果 ,包括表面的预处理和脱脂清洁处理两个方面。2 .2 修补施工过程高分子合金修补剂的配料 ,应随用随配 ,用多少配多少 ,一定要待修补工件的表面处理工作完全结束后才能进行。配料时 ,将基料和固化剂按特定比例 ,分别用两件干净的小工具排在配料板上 ,配料板可用干净的塑料板或干净的玻璃板。排出的两种物料在配料板上混合 ,均匀调和成一色后 ,用干净工具将胶料刮在修补面上 ,将空气完全赶除后轻抹压实刮干。调和胶料应在规定时间内用完 ,否则将会失效。待修补后的胶料表面干后 ,用手或工具作平整处理 ,使修补处的外形平整美观 ,同时还能起到进一步的压实作用。2 .3 机械加工对某些要求一定精确度或表面平整度的工件 ,待修补固化后 ,可采用机械加工方法 ,包括车削、磨削、锉修、锯割等 ,可根据具体情况具体选取。一般高分子合金修补剂待 4h～ 8h修补固化后或经机械加工后即可安装试车投运。 2 4h后完全固化 ,性能指标达到要求。3 修补剂的应用高分子合金修补剂 ,具有良好的物理机械性能及良好的耐气候性、耐磨蚀性与尺寸稳定性 ,同时可改善材料的加工性能。它可作为一种工程塑料应用于生产中 ,也可作为修补剂、密封剂、粘接剂应用于设备与管道的堵漏、维修以及零部件腐蚀后的修复。所以 ,它被广泛应用于航空、航天、船舶、机械、石化、医药、矿山、铁路、桥梁等各行各业 ,使用效果很好。4 结论我国实行对外开放政策以来 ,随着技术和装备的引进 ,国家每年花费在备品备件上的外汇是相当可观的 ,目前从国外引进的高分子合金修补剂有美国的贝尔佐纳 ( Belzone)、德复康 ( Devcon)以及英国的索泰 ( Thortex)等 ,国内生产的高分子合金修补剂与国外还有一定的差距。因此 ,积极研究、开发、应用、推广高分子合金修补剂及技术 ,可使企业部分设备及零部件得以修复而重新使用 ,减少外汇支出 ,具有一定的现实意义。高分子合金修补剂及修补技术的应用@黄勋$山西省应用化学研究所!太原 市和平北路56号,030027高分子合金修补剂;;腐蚀与磨蚀;;修补技术本文简要介绍了高分子合金修补剂的修补机理及具体修补技术。
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