粘接耐久性与被粘物表面结构和状态密切相关,因此,不同的表面处理方法,对粘接的耐久性影响很大,一般被粘表面经过化学处理要比物理方法处理的耐久性好得多。阳极氧化处理的表面粘接的耐久性最佳,而表面进行溶剂蒸气脱脂的耐久性较差,因此金属表面进行化学处理对提高粘接耐久性效果甚好。
碱液脱脂处理后剪切强度并不低,但耐水性很差,经45℃浸水500h后,剪切强度下降46%。化学氧化处理的粘接剪切强度高,耐水性明显改善,45℃浸水500h后,剪切强度下降6%,但耐疲劳强度明显降低。铬酸阳极化进行表面处理,粘接的剪切强度高,45℃浸水500h后,剪切强度下降6%~7%,疲劳强度仅下降3%。铬酸阳极化表面处理更为理想,不仅粘接强度高,而且耐水性优良,经45℃浸水500h后,剪切强度无变化,浸水1000h后,剪切强度只下降1%。尤其是耐应力腐蚀性强,耐应力腐蚀时间为化学氧化法的4倍多。
实验表明,铝合金磷酸阳极化比铬一硫酸侵蚀和铬酸阳极化的表面粘接更耐久。
铝合金表面经磷酸阳极氧化后,表面生成珊瑚礁状形态的氧化膜强度高,更耐水浸蚀,与抑制腐蚀底胶(BRl27)配合,可大幅度提高用环氧结构胶黏剂(FM73)粘接的耐久性,使用寿命可达20年以上。
化学处理可以除掉旧的和内聚强度低的氧化层,而形成一层均匀致密而坚硬的氧化膜,厚度一般为1~4pm。新生的氧化膜吸附能力大,内聚强度高,粘接的耐久性好。
金属在脱脂除油后,表面会立即发生腐蚀,影响粘接性能,尤其是有水和潮湿环境。采用保护覆盖层(protective coating)处理,耐水性大为提高。已研发出3种转化处理方法(convetsionprocesses),即磷化、阳极氧化和铬酸盐化。这些方法能除去金属弱表面层,形成牢固耐久稳定的表面层。钢铁表面宜用含锌或铁的磷酸盐酸性溶液处理,形成磷酸盐覆盖层。铝、锌、镁和铜合金要用铬酸盐转化覆盖层。
另外,喷砂处理表面的粘接耐久性有很大提高,其原因是喷砂增加金属表面的粗糙程度,增大了湿气渗透的阻力和路径。碱性过氧化氢处理法(喷砂+氢氧化钠一过氧化氢水溶液)能使钛合金获得更佳的粘接耐久性,尤其湿热环境下更为突出。研发特殊的表面处理方法对提高粘接的耐久性具有重要的理论和实际价值。