[一]、浸滲劑密閉性能要求
厭氧浸滲劑是一類以單體、厭氧引發劑、阻聚劑和其他助劑等組成的浸滲劑,與空氣接觸時,能保持穩定的液態,當通過抽真空、加壓等方式進入金屬工件上的微小孔隙,經過表面催化處理。隔絕空氣后固化為不溶解也不熔化的固體,從而起到密封、堵漏和補強作用。金屬鑄件在成型過程中,特別是通過粉末冶金成型過程中,由于混入雜質、空氣等在鑄件中形成微孔,這部分微孔不僅影響鑄件的強度,而且還影響對密閉性有要求的鑄件的成品質量,特別是在壓力下對密閉性能有要求的鑄件。浸滲劑通過高壓以及利用毛細現象等注入鑄件的細微孔縫中,并在孔縫中聚合從而增強鑄件的密封性能。相比于傳統的熱固化型浸滲劑,厭氧浸滲劑固化時不需加熱,可在室外或露天環境下進行,因此對設備、工藝要求較低,同時節約能源,符合降低成本、節能減排要求。由于厭氧浸滲設備固化后縫隙外溢膠與空氣接觸時不固化,易于清理,特別適合浸滲一些形狀復雜的金屬工件厭氧浸滲劑常溫下固化需要較長時間,傳統上采用螺栓扭力法和提拉法測量固化時間,但由于其測量過程中涉及工件與浸滲劑界面相向運動,需要體系固化到程度才能產生明顯阻滯效果,且對測量終點的判斷程度上受到實驗者個人因素影響;界面運動導致的攪拌效果也使部分內層膠液接觸到空氣,使固化過程受到輕微,偏離了厭氧浸滲劑實際使用情況。使用電阻突變法測量固化時間過程中整個體系保持靜止,不存在界面運動導致的攪拌效果;同時電阻突變法操作簡單,實驗者個人因素產生誤差的影響較小,易于改進為自動化控制。
使用電化學方法研究反應過程在膠勁劑尤其是電阻應變片粘接用膠勁劑已有多例應用,但在研究厭氧浸滲劑固化反應問題上未見報道。本文通過電阻突變法測量厭氧浸滲劑反應時間,將所得結果與提拉法進行比較,在此基礎上研究厭氧浸滲劑固化影響因素,并利用綜合加權評分法進行配方。
[二]、浸滲劑的性能要求
浸滲劑是由無機或物配制而成的液態物質,用以密封微孔缺點的滲漏鑄件。浸滲劑的性能要求是對鑄造缺點有良好的滲透性和粘附性,當浸滲劑固化后,應與鑄件形成堅實的整體,固化物具有良好的耐介質性以及與基體較接近的力學性能。同時,浸滲劑還應具有不燃、穩定性好、、易貯存及成本低等特點。浸滲劑可分為無機與兩大類。
無機浸滲劑以硅酸鹽型為主,主要成分為硅酸鈉(俗稱水玻璃),添加適量無機金屬鹽、穩定劑、金屬物及增韌劑等,是較早使用的浸滲劑。較大特點能耐500℃的高溫,為任何浸滲劑,并且材料來源廣泛,成本低。缺點是粘度高、浸潤性差、浸滲效率不高,有時需多效浸滲才能成功。這種浸滲劑對有較大孔隙缺點的鋁鑄件浸滲效果比較好。但是對于孔隙微小、孔隙密度較大的鑄件密封效果不好,表面仍可能發生泄漏。在自然溫度下它的固化時間較長,浸滲后鑄件需室溫放置24h后方可壓力檢驗,不適合大批量處理汽車鋁鑄件。
類浸滲劑以各種合成樹酷為代表,普遍使用的有厭氧樹脂浸滲劑和聚酷浸滲劑等。優點是粘度小、浸潤性強、及處理效果好。缺點是耐溫能力較差(200℃左右)(約為無機浸滲劑的20倍)。樹脂浸滲處理適合微氣孔或孔隙密度較大的情況,比采用水玻璃處理效果好。當機械加工或表面變形時,滲入孔隙的樹脂具有異常的彈性,不會開裂或失效。由于固化時間較短,鑄件處理后可立即試驗和裝配,適合大批量生產中應用。