成语辨析知识精讲上(趣谈成语学科学)

西汉汉文帝时,那个文学史上以文辩著称于世的邹阳,辞别原先主子吴王刘濞,投靠汉景帝弟弟梁孝王刘武。虽然他"为人有智略,慷慨不苟合",但仍未逃脱同为门客的羊胜、公孙诡的嫉妒,谗言之下导致入狱,狱中邹阳给刘武委婉写了一封信,表明自己的心迹,留下了文学史上那篇著名的《狱中上梁孝王书》,书中有:"……感为心,合于行,坚如胶漆,昆弟不能离,岂惑于众口哉?……"等言语,刘武见后被感动,于是释放了他,并尊其为上宾。此外,文中还借秦穆公和百里奚,以及齐桓公与宁戚等典故来隐喻相互的关系。文中多多的典故在这里关系不大,就姑且不论了。倒是其中的"坚如胶漆,昆弟不能离,",把胶与漆那种堪为神奇的粘合特性,恰如其分比作主仆间的贴切关系,倒值得耐人回味,以至被后人引伸为"如胶似漆"这么一个成语。

古代的粘接应用

说到胶和漆,人们最在乎的是它那超越了浆糊的奇妙粘合特性。其实在自然界中也存在有不少天然的粘合现象,例如海边礁石上牡蛎、藤壶等海洋贝类生物的生存行为就很早为古人所注意到。受这类现象和生活中一些物质特性的启发,古人就用糯米、生漆、鱼鰾、牛皮熬出物(牛胶)……等物质的粘性特点,用于连接兵器以及生活中的一些器具。据说那驰名中外的万里长城,历史上一些重要地段的城砖之间,由于使用了糯米汤和生石灰拌成的浆糊,以至于不朽的城墙至今仍屹立在高高的山坡上。

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北京慕田峪长城(作者摄)

历史上还有一个值得今天关注的有关粘合的巧妙应用,那就是福建泉州惠安临海的洛阳江上,宋代蔡襄任职泉州时,造福于民,建了一座大石桥。建成后为了石桥桥墩的坚固,他特意吩咐工匠们设法在桥墩上养殖牡蛎。这有什么作用呢?正如上面所述,海边礁石上的牡蛎为了生存,都是本能地把自己外壳的一侧,牢牢地粘到礁石上,任凭风吹浪打,有时还能一个接一个相互叠加,形成一层又一层的堆积状态,用手掰也掰不开,撬也撬不动。蔡襄的聪明之处在于利用牡蛎的粘合特性,让众多的牡蛎通过粘接,给桥墩披上一层有生命的铠甲,这样,作为桥墩的超级守护神---牡蛎,任凭海浪的激荡冲刷,我自岿然不动中确保了桥墩的久远永固。在今天看来,这可是一桩粘接技术和现代仿生学巧妙结合的创造性工程。

粘接的原理和技术

今天,我们将能把同种或两种以上相同或不同材料的部件紧紧地连接在一起,固化后具有足够强度的有机或无机的、天然或合成的一些物质,统称为胶粘剂或粘接剂、粘合剂,习惯上称之为胶。

相同或者二个不相同的东西,为什么能够由于粘接而连接到一起呢?物理化学中是这样解释的:当种类不同的两种材料表面如能做到足够紧密地靠在一起,不论该两种物体是差不多接触或完全相互接触,都会引起粘接。这种粘接作用我们习惯上把它们分成两类:本征粘接和机械粘接。胶接概念中的本征粘接,指的是粘接剂与被粘物表面间的吸引力,这种粘接作用的产生是由于粘接剂与被粘物体分子间相互作用。而机械粘接则是粘接剂渗透到被粘材料表面的孔隙内,粘接剂硬化后就机械地"镶嵌"在孔隙中,这是纯粹机械因素所起作用的结果。最常见的就是日常生活中要粘接某些简单物件(如补鞋),总是先要把两个粘合面都要打磨一下,使之粗糙,然后再涂上粘合剂的缘故。

粘接作为同一种材质的物体或二种不同材质物体的表面用胶粘剂连接在一起的技术,可以做到不同金属或者金属与非金属材料之间的连接,这是焊接技术所不能做到的,同时也避免了金属部件因为焊接带来的高温变形,以及焊缝处电化学腐蚀造成的脆性破坏,特别适宜不同材质、不同厚度、超薄规格和复杂结构之间的连接。均匀涂布的粘合剂不像点焊、螺接或铆接那样存在着应力集中的问题,粘接部位更由于省去了螺钉、铆钉之类的机械连接件,机器必然减少了不少重量,远胜过现今工业中常见的电焊接、铆钉联接以及螺栓连接技术。由于胶接部位受力均匀,使得在某些机器上采用薄壁结构也就有了可能,从而节约了不少原材料。当承受振动以及反复承受外力时,粘接部分相对而言除了较高的耐疲劳寿命外,连接的缝隙处更是具备了相当优良的密封性能,这是机械连接所难以做到的。当然,不同功能的粘接剂,更是赋予了粘合处一些特殊目的的性能,如导电性、绝缘性、导磁性、快速固化和耐湿性……

当然,任何事物都有其二重性,粘接技术同样也有一定的局限和缺点,相对来讲,在一定范围和高强度被粘部件上,胶接强度还是有点儿不够高,目前大多数粘合剂属有机高分子材料,因而在耐温程度上有所限制,同时环境中光、热、空气等多因素所造成的老化,往往也影响到了整体的使用寿命。

合成胶粘剂一般由主剂和助剂组成,主剂作为胶粘剂主要成分,承担着胶粘剂的粘接功能,同时也是区别胶粘剂类别的重要标志。主剂一般由一种或两种,甚至三种高分子聚合物构成,具有良好的粘附性和润湿性等等的使用性能。为满足特定的物理化学特性,主剂中还需加入各种辅助的组份(助剂),用以满足以及改善胶粘剂的各种应用性能。

粘接技术的应用

今天,对于我们身边那些包装和建筑上常见的低端应用,我们似乎已经司空见惯,不值得一提。只有那些现代科技领域中新颖的胶粘剂应用,才能满足我们好奇的眼光。

航空航天工业中飞机的结构材料,已经转向以轻合金和新型复合材料为主,因此,飞机以及航天器制造工业率先研究并开发出金属结构之间的高性能胶粘剂。而胶粘剂的成功应用,反过来又推动了先进的耐热、高强度的复合材料应用于航空航天工业,使飞机飞船的结构性能得到进一步的提高。胶粘剂在电气/电子工业上的应用同样也是多种多样,它更具备有导电、绝缘、减振、密封和保护基材等等的特殊要求。今天的汽车工业由于现代汽车必须要在-40-93℃温度范围内良好运行,所用粘接剂已经做到了能耐温度变化、耐盐水、耐燃油、耐油脂、耐髙温、耐振动、耐冼涤和耐尘土等等的要求。

如今,中国科学家更发明了一种神奇的植物性纤维粘合剂,用到沙漠环境的治理上,今后沙漠变绿洲将不再是梦想了。由于缺水造成的沙漠中,沙子不会像土壤那样有着固水保存养分的功能,使得绝大多数植物很难在这样环境中存活。科学家发明的这种粘合剂好比胶水一样,加到沙子里,再加上水,沙子就变得像土壤一样,可以储存水分、养分和空气,甚至还能滋生出微生物来,从而恢复了土地受损前的属性。2017年,我国的一个科学家团队在乌兰布和沙漠仅仅只用了短短的几个月时间,就造出4000亩沙漠绿洲,这不能不使人感到这种粘合剂的神奇力量。

在医学领域,外科手术历来大都是用线来缝合创口,这是常规的知识,现在已经研制出一种可替代手术后针线缝合的神奇"胶水"—生物组织粘合剂,这不谛给患者带来了一个美好的福音。

不过,粘合剂用对了地方是好事,有益于社会进步。要是用错了地方,走上了歪门邪道那就不该了。现今市面上就有一种用于肉类粘合的食用胶,它能使较小的碎肉块粘结成大块,这就是目前市面上悄悄在售的所谓重组肉。带来的问题是一些不良商家以次充好,弄虚作假。以牛排为例,乔装打扮后的这些碎肉集合体,就是经过冷冻、切割、蒸煮或烹饪等后续加工均不会散开,有着很大的欺骗性。碎牛肉制成牛排倒不要紧,要是在其中混入廉价低劣的其它肉类,蒙在鼓里的消费者当然也因此失去了应有的知情权。

今天,随着胶接技术的发展,传统的机械连接方式似乎正在逐渐失去半壁江山,异军突起的各种胶粘剂,在许多意想不到的场合,正开创着意想不到的奇迹。

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