Прочность адгезионного соединения: мульти-механический обзор поведения полимерных связующих в композитах при растяжении, сдвиге, разрушении, усталости, ползучести и ударном воздействии

Растущий спрос на легкие и надежные конструкции в аэрокосмической, автомобильной, морской и гражданской инженерии стимулировал значительный прогресс в области полимерных клеевых технологий. Эти материалы выполняют двойную функцию: служат матрицами в композитах и конструкционными связующими, обеспечивая баланс между прочностью, трещиностойкостью, долговечностью и, в некоторых случаях, экологичностью. Современные обзорные исследования существенно расширили понимание данной области, однако большинство из них рассматривает тему с узкоспециализированных позиций — с акцентом на упрочнение на наноуровне, многофункциональные составы, устойчивые альтернативы или микроскопические процессы разрушения в клеевых соединениях. Хотя такие подходы дают ценные результаты, они часто остаются фрагментарными, оставляя открытыми вопросы о том, каким образом наноразмерные механизмы определяют надежность на макроуровне, как изменяется долговечность в реалистичных условиях эксплуатации и как механические отклики взаимодействуют при различных режимах нагружения. Для решения этих вопросов в настоящем обзоре систематизированы сведения о характеристиках полимерных клеев при растяжении, сдвиге, разрушении, циклическом нагружении, ползучести и ударном воздействии. Интегрируя экспериментальные данные с вычислительным моделированием и современными подходами на основе данных, обзор рассматривает локализованные механизмы в рамках более широкой взаимосвязи между структурой и эксплуатационными характеристиками. Эта унифицированная концепция не только выявляет сохраняющиеся пробелы — такие как прогнозное моделирование сложных процессов разрушения, масштабирование наномодифицированных систем и обеспечение долговременной стойкости в условиях совместного воздействия факторов среды, — но и намечает стратегии разработки клеев нового поколения, способных обеспечивать надежные высокоэффективные адгезионные соединения для ответственных применений.