24小时热门版块排行榜

返回列表

442629613

金虫 (小有名气)

糖稀可甜

应助: 0 (幼儿园)
金币: 1004.1
散金: 1001
红花: 6
帖子: 271
在线: 23.5小时
虫号: 1176003
注册: 2010-12-23
专业: 高分子材料的加工与成型

[交流] 关于复合材料的胶接界面，你了解多少？已有2人参与

关于复合材料连接的方式

与传统金属材料相比，复合材料的连接方式可以分为机械连接、胶粘连接、焊接及混合连接等。

复合材料的胶接

胶接是复合材料结构主要连接方法之一，它是借助胶粘剂将零件连接成不可拆卸的整体。

胶接的优点

1. 无钻孔引起的应力集中，连接效率高，结构轻；

2. 抗疲劳、密封、减振及绝缘性能好；

3. 有阻止裂纹扩展作用，破损安全性好；

4. 能获得光滑气动外形；

5. 不同材料连接无电偶腐蚀问题。

胶接的缺点

1. 胶接性能受环境(湿、热、腐蚀介质)影响大，存在一定老化问题；

2. 胶接强度分散性大，剥离强度低，不能传递大的载荷；

3. 胶接表面在胶接前需作特殊的表面处理；

4. 被胶接件间配合公差要求严，需加温加压固化设备，修补较困难；

5. 质量控制比较困难；

6. 胶接后不可拆卸。

复合材料被粘物的表面处理

为了保证胶接质量，被粘物的表面应确保未附着润滑剂、灰尘、腐蚀层、微生物等污染物，具有良好的表面润湿性和表面能。在实际应用中，对被粘物的待胶接表面进行预处理，增加表面张力和表面粗糙度以及改变表面化学性质，与胶层形成更紧密地结合，是提高胶接接头强度和耐久性最简单、有效的途径选择正确的化学或物理表面处理方法非常重要。

常用的表面处理方法有机械处理、剥离层技术以及激光处理。

机械处理包括砂纸打磨、喷砂、针刺以及钢丝刷打磨，由手工或者机器处理完成，比较简单。剥离层是由某种纤维制成网格布，使其在层合板上分层，并在复合材料粘合之前移除它。与机械处理相比，剥离层方法更费时。对被粘物的表面进行激光处理也是提高接头强度的有效方法。

机械处理等表面处理方法比较简单，剥离层要稍微复杂，这二者的作业成本都不高；激光处理对接头性能的提升作用要明显很多，但是作业成本比较高。实际应用中，需要根据基材、黏合剂选择合适的表面处理方法。

复合材料的胶接失效模式

在胶接结构中，载荷沿着被粘物⁃界面层⁃胶层⁃界面层⁃被粘物的路径传递，其中性能最薄弱的环节决定了结构的承载能力。较之于被粘接的复合材料构件，接头部位的几何形状复杂、被粘物/界面层/黏合剂之间材料性能不同，容易产生较大的应力集中而失效。胶接接头的失效模式有3种，即被粘物失效、胶层失效以及被粘物/胶层之间的界面层失效。

缺陷对复合材料胶接效果的影响

复合材料胶接接头由于材料本身性能的非均质性和制造工艺的限制，微裂纹、气泡、异物夹渣等缺陷在所难免，直接影响接头强度、降低接头质量，使得接头力学性能的离散性较大。

参考资料：冯闯,赵广慧.复合材料胶接接头力学性能的研究进展[J].中国塑料, 2021,35(11):144-160.

回复此楼