Плавиковая кислота, наш друг?

[Ликус]

Мои рассуждения...

1. Все известно, что прочность стекла страдает от мельчайших сколов, они являются концентраторами напряжений. Евро кромка хорошо но микро сколы все равно присутствуют, часто делают не достаточно качественно.
2. Есть мнение, что вырезать точно стекло 10 и больше мм. с точностью в 0,5 мм невозможно, режут больше и стачивают. Естественно зашлифованный край не очень понравиться силикону.

Берем 10% фтористоводородную кислоту и протираем край...
4HF+SiO(2)>SiF(6)+2H(2)O (В реакции образуется фторид кремния).
Фторид кремния улетучивается, водичка стекает.

Получаем прозрачную поверхность идеальную для склеивания, и без микро сколов.
Я ничего не путаю? Или на поверхности образуется тончайший слой в котором стекло имеет уже другую структуру...?

[Starcomputer]

Естественно зашлифованный край не очень понравиться силикону
Поэтому его полируют. А сколы при правильной резке не образуются.
Или на поверхности образуется тончайший слой в котором стекло имеет уже другую структуру...?
Нет. Тетрафторид кремния (SiF4), который образуется в результате реакции - газ.
Получаем прозрачную поверхность идеальную для склеивания, и без микро сколов.
Только вот нет никакой уверенности, что кислота не выест мельчайшие раковины в стекле и таким образом гладкой поверхности не получится.

[Ликус]

Благодарю за ответ.
Если отполировать край, то он будет иметь адгезию с силиконом, не хуже чем просто скол? Если блестит, то полировка достаточна для наших целей?

Как я понимаю, если кислота выест мельчайшие раковины это будет сразу видно стекло станет матовым? Преломление света...

[Starcomputer]

Если отполировать край, то он будет иметь адгезию с силиконом, не хуже чем просто скол? Если блестит, то полировка достаточна для наших целей?
Да.

[Serpentarius]

По многолетнему опыту работы в лаборатории в области склеивания поверхностей, скажу следующее:
1. Под склеивание поверхности специально готовят, создавая микрорельеф мелким абразивом для улучшения адгезии. Чем более гладкая поверхность, тем адгезия хуже при прочих равных условиях. Проверено на стандартных образцах на разрывных машинах.
2. Перед склеиванием любую поверхность необходимо промыть и обезжирить. Опять-таки для улучшения адгезии.
3. Плавиковая кислота - очень агрессивное вещество, работа с которым требует определенной квалификации, соответствующего оборудования (вытяжного шкафа) и средств индивидуальной защиты.

[Starcomputer]

Чем более гладкая поверхность, тем адгезия хуже при прочих равных условиях
Это не работает в случае с силиконом. Тут как раз наоборот.

[Serpentarius]

Сергей, работает. Проверяла лично по заказу одной из ведущих фирм-производителей аквариумов в Киеве. И на сдвиг и на отрыв. Конкретно по аквариумному силикону Ден Бравен.Цифры остались в лаборатории, потому привести не могу ...

[Starcomputer]

Ты хочешь сказать, что он лучше клеится к шершавым поверхностям, чем к гладким ?

[Serpentarius]

Именно об этом свидетельствуют цифры. А происходит это за счет увеличения удельной площади склеиваемой поверхности при создании микрорельефа на ней.

[Starcomputer]

Ну с цифрами конечно не поспоришь, только вот мой личный опыт свидетельствует об обратном. Причина на мой взгляд в том, что силикон слишком вязкий и в те микрорельефные углубления не попадает, в результате сцепление идет только по гребням выступов, что значительно уменьшает площадь.
Хотя конечно смотря как опыт ставить. Если прижимать склеиваемые стекла под значительным усилием, то возможно и результат будет иной, но при склейке аквариума сие недостижимо.

[Serpentarius]

Возможно, тут существенное влияние оказала предварительная подготовка стекла перед склеиванием. Если она проведена качественно, то поверхность смачивается силиконом полностью, и на гребешках и во впадинах. Дело в том, что при склеивании стекла возникают химические связи с правильно подобранным клеем, что усиливает адгезию.
*На полированной стеклянной поверхности чаще наблюдается адгезионный отрыв (отрыв клеевой массы от стекла), а на шероховатой - когезионный (разрыв внутри клеевой массы)
Это мысли вслух и личные наблюдения, ибо без реальных испытаний и цифр доказать ничего не смогу.

[Ликус]

Ничего себе поворот!
Serpentarius - Вы высказали заявление которое противоположное общепринятому.
Но черт, оно логичное:)
На сколько я понимаю, силикон достаточно густой, и возможно если впадины будут очень мелкие, он и не проникнет в них... Может суть в совпадении вязкости клея с размером впадин?
Скажите а в Ваших экспериментах, как готовилась шероховатая поверхность.
Какая она была?

Добавлено:
А что если, я предположу, что вы обрабатывали, перед склеиванием шероховатые поверхности, уксусной кислотой, она смачивала микро впадены, а потом впитываясь в силикон как бы затягивала его в них?

[Serpentarius]

Serpentarius - Вы высказали заявление которое противоположное общепринятому.
Но черт, оно логичное Я просто описала в общих чертах техпроцесс склейки на приборостроительном предприятии.
На сколько я понимаю, силикон достаточно густой, и возможно если впадины будут очень мелкие, он и не проникнет в них... Может суть в совпадении вязкости клея с размером впадин?На заре моей трудовой деятельности в химико-технологической лаборатории мне приходилось заниматься составлением и подбором клеев для разных материалов. Клей подбирается таким образом, чтобы материал и клей имели достаточное химическое сродство. Хотя есть и другие принципы склеивания. При правильной подготовке поверхности (еще раз подчеркиваю то, что проходит мимо внимания) поверхность хорошо смачивается клеем. Именно для этого и создается микрорельеф - чтобы увеличить площадь сцепления.
Скажите а в Ваших экспериментах, как готовилась шероховатая поверхность.Металлические образцы пескоструились. Стеклянные травились плавиковой кислотой
А что если, я предположу, что вы обрабатывали, перед склеиванием шероховатые поверхности, уксусной кислотой, она смачивала микро впадены, а потом впитываясь в силикон как бы затягивала его в них?Идея неплохая. Но:
1. Обработка уксусной кислотой должна производиться после качественных подготовительных операций - обезжиривания и сушки
2. Разрыв между обработкой уксусной кислотой и нанесением клея должен быть минимальным.
Хотя на производстве так не делалось.

[Ликус]

Металлические образцы пескоструились. Стеклянные травились плавиковой кислотой.


Скажите плавиковая кислота разводилась с серной, что бы та разъела соли образовавшиеся в результате реакции, плавиковой с кремнием в стекле?
И поверхность стекла получалась матовая или прозрачная? Может быть имело место своего рода полировка кислотой?

Если помните и если можно расскажите, пожалуйста, подробно процесс при котором получались наилучшие результаты со стеклом. Какой раствор брался что в состав входило в %, сколько держалось стекло в ванной? Или чем наносился раствор и когда смывался?
Может использовались погружения края стекла, в слабые растворы но несколько раз?

Мне интересна эта тема, может это мой максимализм, но хочется сделать наилучшим образом.

[Serpentarius]

Схема травления образцов такая:
1. Обезжиривание безворсовой салфеткой, смоченной спирто-бензиновой смесью 1:1 с последующей сушкой 10-15 минут
2. Травление. Приготовленный раствор должен отстояться 30-60 минут
HF 40% - 100 мл
глицерин - 34 мл
Время - 10 мин.
Обработка в винипластовой посуде.
3. Промывка проточной холодной водой
Все работы проводятся в резиновых перчатках и обязательно под мощной вытяжкой!!!
Это не полировка, а травление. Травили полированную поверхность образцов под склеивание или нанесение покрытия
Подчеркиваю, это делалось в лаборатории для проведения механических испытаний.
При работе с деталями это не применяется - стекло просто зашкуривают в месте склеивания, а затем обезжиривают.

[Ликус]

Благодарю.
спирто-бензиновой смесью 1:1 давно пользуюсь, вычитал давно в одном из ваших сообщений:) Покупаю спирт 96% + бензин для зажигалок. 50/50 и взболтать. потом протираю джинсовой тряпкой, что бы убрать оставшуюся пленку из сухих остатков.

А какова роль глицерина, в процессе?

[Serpentarius]

Я не вникала в подробности процесса - мы его поцупили на родственном предприятии - но думается, что он выполняет несколько функций. Это может быть и регулирование бурно протекающей реакции, и смягчение воздействия плавиковой кислоты на поверхность, и более равномерное травление (выравнивающие функции).
*В гальванике мы применяли глицерин в качестве выравнивающей добавки.

[Ликус]

Спасибо.
Теперь, я буду знать у кого можно спросить про гальванику:) С вашего позволения.

[red1157]

Честно говоря, для меня не ясно почему догматически считается, что клеить надо на скол или на не шлифованное стекло, т.е. к абсолютно гладкой поверхности.
В своей практикке, давно, лет 15 назад я клеил аквариумы - ВСЕГДА затирая кромки склейки абразивным брусочком, после чего обезжиривал ацетоном и клеил советским силиконом КЛТ-30, другого тогда просто не было ..
Максимально это были 300 л емкости, но их было около 20 шт и почти все до сих пор в работе....

[Авось]

Мне интересна эта тема, может это мой максимализм, но хочется сделать наилучшим образом.
Споры по поводу "шлифовать или не шлифовать" были и будут всегда. Можно верить теоретикам, можно практикам. А можно в домашних условиях самому определить, как влияет на адгезию та или иная технология подготовки кромок стекла. Для этого вовсе не обязательно иметь дома разрывные машины и вибрационные стенды для испытания образцов на прочность.

Если уж вы решились докопаться до истины, то затраты сравнительно небольшого количества материалов и времени не должны вас остановить.

Итак, изготавливаем простейший образец для испытания на прочность клеевого соединения при растяжении.
Отрезаете полоску конкретного вашего стекла, из которого собираетесь делать аквариум, шириной примерно (2 – 3) см и длиной – достаточно будет сантиметров 10 (лично я образцы изготавливал из стекла толщиной 6 мм). На концах свЕрлите по одному отверстию строго по продольной оси симметрии полоски (эти отверстия потом понадобятся, чтобы зацепить за них веревки). Перерезаете полоску поперек на две одинаковые половинки. Перпендикулярность разреза желательна - это чтобы клеевой слой при испытании работал чисто на растяжение. Но по большому счету для проверки на адгезию сильно заморачиваться с перпендикулярностью не обязательно.
Торец одной половинки образца обрабатываете по одной технологии, торец второй – по другой технологии. НанОсите герметик, склеиваете кусочки "встык". Наверное, это будет для многих самым геморройным процессом – аккуратно сформировать клеевой шов нужной толщины, удалить излишки герметика и обеспечить неподвижность и соосность половинок образца до полного умирания герметика. Простейшее приспособление все-таки придется изготовить.

После полимеризации герметика испытываете образец на растяжение. Тянуть концы образца в разные стороны желательно через гибкий элемент, чтобы исключить перекосы и скрутки. После разрушения образца смОтрите, где оторвалось. Как говорится, где тонко, там и рвется. Делаете выводы. Но по результатам испытания одного образца делать выводы не рекомендую. Желательно сразу изготавливать несколько одинаковых образцов для испытания.

Сами для себя вы может определить, как влияют на прочность клеевого соединения различные факторы: шлифовка (алмазом или наждаком), полировка, химическая обработка, геометрия кромки (наличие или отсутствие фасок, их величина), марка растворителя для обезжиривания, марка герметика, толщина клеевого слоя и т.п. Можно также проверить, а допустимо ли ложить свежий герметик на уже "умерший".

Попарно сравнивая в одном образце разные технологии подготовки склеиваемых поверхностей, и отбрасывая худшую, можно, в конце концов, нащупать самую оптимальную, для конкретного вашего стекла, герметика и обезжиривателя. Но вот насколько в количественном отношении та или иная технология будет лучше остальных, таким способом, конечно, определить невозможно. Динамометр вам в руки! И возможно измерения покажут, что существенного превосходства не дает ни одна из технологий.

Учтите, что после шлифовки и полировки на поверхности стекла остаются частички абразива и самого стекла, которые ухудшают адгезию. Кроме этого, полировальные пасты бывают разными, как жировые, так и безжировые. В обычных стекольных мастерских в основном используются безжировые (водные) полировальные пасты. В состав жировых (например, ГОИ) полировальных паст входят вещества (жировые кислоты, масла, парафин и др. составляющие), которые удалить только водой проблематично. Поэтому отнеситесь к очистке механически обработанных поверхностей добросовестно.

Конечно, в реальной конструкции аквариума клеевой шов работает не только на растяжение. Думаю, для дотошного самоделкина не составит труда сообразить и изготовить образцы, соответствующие реальной конструкции и соответствующим образом их нагрузить при испытании.

Я специально не хочу говорить о результатах своих испытаниях. В этом вопросе каждый должен определиться сам. Очень многое зависит от исполнителя. Иногда даже изначальное предубеждение недобросовестного исполнителя к той или иной технологии ставит ее в проигрышное положение.

И еще очень важный момент, определившись с технологией на образцах, надо в точности ее выполнять и при сборке реального изделия, что, к сожалению, не всегда выполнимо.

P.s. Кроме как плавиковой кислотой в домашних условиях матировать поверхность стекла можно и так - http://deco-strasti.narod.ru/2006/14_2006.html

[red1157]

Авось, Супер ! отличная идея, можно добавить - тянуть через динамомент (кантер) хотя.. зачем это надо?

[PETROVICH ZP]

Согласен с red157 в 80г сам пользовался КЛТ-30 и края стекол тщательно зетерались абразивом и эти аквариумы стоят у некоторых до сих пор. Сейчас технологии шагнули вперед и надобность в этой операции отпала но небудет и хуже если кромку стекла затереть оселком.