| 空气等离子处理对碳纤维增强复合材料表面特性及胶接性能的影响 |
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| 引用本文： | 刘晓东,吴磊,孔谅,王敏,陈一东.空气等离子处理对碳纤维增强复合材料表面特性及胶接性能的影响[J].上海交通大学学报,2019(8). |
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| 作者姓名： | 刘晓东 吴磊 孔谅 王敏 陈一东 |
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| 作者单位： | 上海交通大学材料科学与工程学院;上海汽车集团股份有限公司前瞻技术研究部;普思玛等离子处理设备贸易(上海)有限公司 |
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| 摘 要： | 为了改善碳纤维增强复合材料(CFRP)表面浸润性及提高胶接强度,采用常温常压空气等离子方法对CFRP胶接表面进行预处理,测试了不同预处理参数下CFRP与水的接触角,计算了其表面能;利用原子力显微镜、傅里叶红外光谱仪和X射线光电子能谱仪分析不同处理参数下CFRP表面的物理和化学性能;采用4种胶粘剂测试CFRP的胶接拉剪强度.结果表明:喷头与CFRP表面的距离为6 mm、喷头移动速度50 mm/s为最佳的等离子处理条件;经等离子处理后,CFRP与水的接触角由处理前的114°降低至23°,表面能由32.49 mJ/m~2升高到72.19 mJ/m~2;等离子处理增强了CFRP表面环氧官能团,降低了表面粗糙度,表面形成了大量微米级沟壑;采用等离子处理能够显著提高环氧树脂胶粘剂接头的拉剪强度,使其失效形式由界面失效转变为基材失效,而聚氨酯胶粘剂接头的拉剪强度变化不大,其失效形式由界面胶层与内聚复合失效转变为纯界面失效.
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