铝合金/双马来酰亚胺树脂连接件的制备及性能研究

分别利用激光毛化、等离子体以及二者综合的手段对3004铝合金表面进行了预处理,并利用一体化成型技术制备了相应的铝合金-双马来酰亚胺树脂连接件。激光毛化处理对铝合金表面粗糙度改善显著,等离子体处理能够改变铝合金表面基团类型。综合两种处理方法,利用物理处理和化学处理的协同作用,采用频率为3 Hz,电流强度为60 A的激光对铝合金表面溅射3 ms,期间控制离焦量为0 mm,毛化点密度为270 mm/min;然后利用频率为50 Hz,功率为70 k W的等离子体束进行二次处理,处理时间为20 min,制备出了拉伸强度为363 MPa,断裂伸长率为7. 0%,剥离强度为3. 62 N/cm的铝合金-双马来酰亚胺树脂连接件。     

磷酸–硫酸阳极氧化对铝合金表面粘接性能的影响

研究了磷酸–硫酸阳极氧化对铝合金2A50表面粘接性能的影响,并与喷砂处理进行比较。阳极氧化液组成与工艺条件为:磷酸70g/L,硫酸50g/L,草酸7g/L,甘油20g/L,温度(22±2)℃,电压20V,时间35min。采用扫描电镜观察经阳极氧化处理和经喷砂处理的铝合金表面、粘接界面、破坏界面的微观形貌,利用能谱仪分析阳极氧化膜的组成。结果表明,磷酸–硫酸阳极氧化可明显提高铝合金粘接副的拉伸剪切强度和粘接耐久性能。分析了磷酸–硫酸阳极氧化的成膜特点及电解液主要成分的作用,解释了阳极氧化处理后铝合金的粘接性能优于喷砂处理的原因。     

激光表面处理提高铝合金胶接接头强度的研究

粘接作为重要的汽车轻量化连接技术之一,胶接接头的强度和性能是我们关注的重点,胶接接头的强度和性能完全取决于胶粘剂接触的表面类型,因此在粘接之前对基材表面进行一定处理是粘接工艺中最重要的环节之一。金属的表面处理包括溶剂擦拭、机械打磨、化学清洗和酸蚀。激光表面处理是一种新型绿色环保的表面处理工艺,它可以高速有效的清洁材料表面附着物,并且改变材料表面微观结构及材料表面自由能及浸润性。从而提高粘接接头十字拉伸强度、单搭接拉伸剪切强度和接头耐水性能。通过激光处理,所有接头的破坏形式由界面破坏转为内聚破坏。对铝合金环氧结构胶2098G胶接接头而言,十字拉伸强度、剪切强度和水浴剪切强度,激光处理后比溶剂擦拭分别提高了17.8%,133.8%,88.1%。对铝合金聚氨酯结构胶TS6015胶接接头而言,十字拉伸强度、剪切强度和水浴剪切强度,激光处理后比溶剂擦拭分别提高了698%,225%,223%。激光表面处理有效的使铝合金胶接接头的强度达到胶的本体强度的94%~100%,是铝合金粘接的有效表面处理方法。     

阳极氧化及上浆过程中PAN基碳纤维表面形态结构的演变

采用阳极氧化法对PAN基碳纤维的表面进行改性,然后使用上浆剂对纤维表面进行上浆处理。使用扫描电镜、原子力显微镜、X射线光电子能谱仪等分析了处理过程中碳纤维表面形态结构的变化,研究了阳极氧化及上浆处理对碳纤维的拉伸强度及其与环氧树脂间界面剪切强度(IFSS)的影响。结果表明:阳极氧化处理后,碳纤维表面平均粗糙度从48.0 nm增大到90.5 nm,而上浆后碳纤维平均粗糙度下降到32.3nm;经阳极氧化处理后,碳纤维表面碳(C)元素含量降低,氧(O)、氮(N)元素含量增加,—OH基团含量由14.43%增加到39.32%,而上浆后纤维表面—OH基团含量变化不大;在阳极氧化过程中随着氧化程度的提高,碳纤维的拉伸强度逐渐降低,但其IFSS逐渐升高;上浆对碳纤维拉伸强度影响不大,但上浆剂中较高的活性基团使得其IFSS进一步提高。     

阳极氧化对碳纤维及其复合材料性能影响的研究

对聚丙烯腈基碳纤维表面进行电化学氧化处理,用SEM扫描电镜、力学分析研究了阳极氧化对碳纤维表面形貌及力学性能的变化过程.结果表明：随着阳极氧化电流的增大,碳纤维表面沟槽缺陷逐渐消失,碳纤维力学性能先上升后下降,80 A氧化电流使碳纤维层间剪切强度提高变化15.3％、拉伸强度提高l2.1％;阳极氧化有利于提高碳纤维在热塑性材料中的粒径尺寸.     

直升机桨叶包片胶接前激光毛化处理的有效性研究

为提升直升机桨叶包片胶接质量,开展激光毛化技术在不同材料包片胶接前表面处理工艺中的有效性研究.分别对经酸洗、喷砂、激光毛化工艺处理后的钛合金、不锈钢、纯镍金属材料试件,进行外观、粗糙度、微观形貌检测,并在胶接后进行浮辊剥离试验、剪切强度试验,结果表明:激光毛化处理可在金属表面获得规则的微观形貌,且试件无变形现象,与喷砂表面同等级粗糙度下,浮辊剥离值及剪切强度明显高于喷砂或酸洗处理的表面,可有效提升胶接结合强度.     

阳极氧化处理对PAN基碳纤维性能的影响

利用阳极氧化技术对聚丙烯腈(PAN)基碳纤维表面进行改性处理,研究了处理前后PAN基碳纤维表面润湿性能及力学性能的变化,分析了阳极氧化处理时电流强度对PAN基碳纤维及其增强环氧树脂基复合材料性能的影响。结果表明:阳极氧化处理后,PAN基碳纤维的润湿性提高,其中碳纤维与水、乙醇的接触角分别由处理前的64.6°,50.9°降至处理后的24.6°,28.1°,其表面能由未处理的37.4 m N/m提高到处理后的83.3 m N/m,经水洗干燥处理后,碳纤维润湿性及表面能有所降低;阳极氧化过程中,随着电流强度的提高,PAN基碳纤维的线密度及拉伸强度出现先升高后降低现象;阳极氧化处理后,碳纤维表面活性提高,碳纤维/环氧树脂基复合材料层间剪切强度较未处理时的最大增幅达到86%;阳极氧化处理PAN基碳纤维的最佳电流强度为14 A。     

铝合金表面阳极化处理及其胶接性能分析

采用磷酸电解质对铝合金板进行了阳极化处理并测试了其胶接性能,测试了阳极化过程中铝合金板的基本力学性能,观察了阳极化处理后的铝合金板的表面形貌,分析了阳极化处理后铝合金粘接副的胶接界面、拉伸剪切失效模式.结果表明,铝合金板经过酸洗、碱洗和阳极化等过程后,其破坏强度、屈服强度、弹性模量和断裂延伸率等力学性能基本保持不变.阳极化后铝合金板表面形成了一层凹凸不平、多孔结构氧化膜,胶接时胶黏剂能渗透进入该氧化膜,形成一层胶接过渡层,阳极化处理提高了铝合金粘接副之间的拉伸剪切强度,其拉伸剪切强度最大可提高1.76倍.阳极化处理后的铝合金板粘接副之间的破坏模式为混合破坏,即存在胶黏剂的剪切破坏,同时存在粘接界面的剥离破坏.     

钛及钛合金表面绿色化学处理新进展

概述了几种最新的钛及钛合金表面绿色化学处理技术,包括草酸溶液处理,氢氧化钠–过氧化氢处理,过氧化物–钛酸盐处理,氢氧化钠–过氧化氢–稀土处理,三碱处理,氢氧化钙–硝酸盐处理和"阿洛丁"处理。无氟无铬绿色环保型的化学氧化处理工艺是今后的研究方向。     

不同表面处理对铝合金-CFRP粘结性能的影响

胶接是铝合金和碳纤维增强复合材料(CFRP)的最有效连接方式之一。胶接接头的性能很大程度取决于基体表面,选择合适的表面处理方式能够提升胶接强度。针对目前铝合金—CFRP胶接强度弱的问题,研究了砂纸打磨和阳极氧化两种常用的胶接铝合金表面处理工艺,在此基础上提出了一种新型的喷砂和阳极氧化混合表面处理方式,有效且稳定地提升了铝合金-CFRP胶接接头性能,并通过表征分析进一步揭示了胶接性能提高的机理,发现新型的处理方式结合了机械处理和化学处理的优势,不仅仅能提升表面粗糙度,并且能提升表面氧化层厚度、降低表面污染层厚度,提升表面极性,提升表面能,最终提升接头的性能。     

橡胶与金属热硫化粘结剥离方向性研究

对以天然橡胶为基料，硫黄硫化的三种硫化体系的胶料进行金属样板及圆柱型金属同橡胶的粘接实验。实验表明配合胶料的硫化体系不仅影响橡胶同金属的粘结强度而且是产生其粘结剥离方向性差异的主要原因。     

大型微内压双壁金属罐的设计

简述了我国双壁金属罐的型式及主要用途，通过实例介绍了国外双壁金属罐的另一用途。针对此类双壁金属罐给出了结构设计、强度计算以及安装、检验的方法，并提出了设计上需要注意的问题。     

石墨含量对金属金刚石磨具性能的影响

采用对比试验的方法,研究了不同石墨含量对金属结合剂金刚石磨具试样性能的影响.通过测定硬度、抗弯强度、抗冲击强度和磨耗比以及电镜观察磨削面的形貌,得出结论:当添加石墨的质量分数为3wt％时,金属金刚石磨具的磨耗比高达146.36,锋利度较高,具有较高的使用价值.     

高初粘力EPDM/金属界面胶粘剂的研究

在三元乙丙橡胶胶粘剂AE-2基础上,探索了提高EPDM/金属界面胶粘剂初粘力的途径,考察了增粘树脂HX,HY-209,GMA,TX和R11等对胶粘剂初粘力的影响,重点研究了增粘树脂HX用量对EPDM/金属界面粘接性能的影响,确定了高初粘力EPDM/金属界面胶粘剂AE-9配方组成.结果表明,加入增粘树脂HX后EPDM/金...     

金属基复合材料制备工艺及结合力的研究

根据金属基复合材料结构特点和性能要求,设计了相应的实验方案,并进行压制成型实验,在压制成型过程中采用不同的压力、温度、时间进行实验,制备了结合强度高的金属基复合材料。通过拉伸试验,研究了压力、温度以及时间3个工艺参数与复合材料结合性能之间的关系。结果表明,当复合材料模压成型压力为8~9 MPa,成型温度为320~330℃,成型时间为30~35 min时,复合材料的结合强度最佳。     

金属工件的表面处理及胶接工艺对胶接剪切强度的影响

采用环氧树脂-DDS固化体系作为胶接剂,探讨了各种金属表面处理方法、胶接时对胶接面施加的压力、胶层厚度等因素对胶接剪切强度的影响.结果表明,对不锈钢工件采用盐酸氧化法及草酸-硫酸氧化法进行表面处理,得到的胶接剪切强度最好;对铝合金工件采用硅酸磷酸钠法进行表面处理,得到的胶接剪切强度最高.胶接时对胶接面施加0.1～0.4Mpa的压力、胶层厚度在0.10～0.23 mm范围内时胶接效果最好.由于处理液对金属表面产生适度的化学腐蚀,改变了金属表面的物理化学性质,表现出更好的可浸润性和更强的表面吸附力,可以有效地提高胶接剪切强度.     

橡胶减震器金属件与橡胶直接硫化粘合的研究

研究了硫化体系和粘合体系对金属-橡胶粘合性能的影响.结果表明,新型的粘合体系可使橡胶的硫化和粘合两过程协同进行,并在橡胶与金属界面间形成强韧性的树脂网络结构,从而获得良好的粘合效果.     

Ti／APC-2纤维金属层板的制备及拉伸性能研究

纤维金属层板（FMLs）是适应对材料的新要求而产生的一种高性能轻质结构材料。本文制备出Ti／0°／Ti结构的Ti／APC-2层板并对其进行拉伸性能研究,分析其破坏失效方式,得到抗拉强度并将其与理论计算值对比,最后研究这一结构层板拉伸性能与测试温度的关系。结果表明：预浸料APC-2中0°方向的碳纤维对整个层板的最终抗拉强度的增强效果明显,整个层板的拉伸时效分为线弹性变形和塑性变形两个阶段,拉伸强度实测值与理论值具有良好的一致性且随测试温度的升高而下降。     

制备工艺对金属结合剂胎体抗弯强度的影响

本文以铁基和铜基结合剂为原材料,研究其在不同的球磨时间和烧结温度下抗弯强度的变化。实验结果表明:球磨时间和烧结温度对铁基和铜基结合剂胎体的抗弯强度有很大的影响。对于铁基和铜基结合剂,当球磨时间为30 h时、烧结温度分别为760℃和720℃时,样品的最大抗弯强度值分别为457 MPa和644 MPa。     

环保水溶性无铬封闭剂对金属/天然橡胶热硫化粘接剥离强度的影响

研究金属表面处理工艺对金属/天然橡胶（NR）热硫化粘接剥离强度的影响。结果表明：对金属进行脱脂、磷化和硅烷化处理能够有效增大金属/NR热硫化粘接剥离强度,3种处理工艺中对金属进行2次环保水溶性无铬密封剂GardoleneD6890浸渍可增大金属/NR热硫化粘接剥离强度;合理调控金属磷化时间、GardoleneD6890质量分数及其浸渍温度和浸渍后金属烘干温度能增大金属/NR热硫化粘接剥离强度;金属磷化时间为90 s、Gardolene D6890质量分数为5%及其浸渍温度为55℃时金属/NR热硫化粘接剥离强度最大,而提高GardoleneD6890浸渍后金属烘干温度能进一步增大金属/NR热硫化粘接剥离强度。