- 杨海龙;谢金标;周健;刘鹏;孙运刚;宣善勇;
针对狭窄区域内金属结构复合材料粘接修理的表面处理工艺,本文通过实施多样化的表面处理方法对粘接修理工艺进行探索。研究对比了打磨、喷砂和偶联剂等多种表面处理手段,并深入分析了不同表面处理工艺参数下的粘接性能表现。进一步从表面形貌特征、接触角大小以及粗糙度等级等多个维度,剖析了表面处理工艺对提升粘接性能的内在机理。在此基础上,对表面处理工艺进行了优化,以提高粘接质量。研究结果表明:(1)相较未经处理的表面,喷砂处理粗糙度存在显著差异,而打磨工艺对表面粗糙度的提升效果相对有限。经喷砂工艺处理后的表面粗糙度呈先增后减的趋势。(2)采用过小或过大的喷砂目数进行表面处理均不利于粘接质量的提升。适中的喷砂目数能够在保证胶粘剂充分浸润的同时,形成良好的机械啮合作用,从而最大化提高粘接性能。(3)随着喷砂目数的增加,材料表面的接触角呈现先减小后增大的变化趋势。(4)喷砂处理工艺能够实现更优异的粘接性能,随喷砂目数增大,剪切强度先增大后减小。在采用高喷砂压力配合30目喷砂粒度的表面处理工艺时,可获得最高的剪切强度(达30.2 MPa)。(5)成功获得了一组经优化的表面处理工艺参数,适用于狭窄区域内的金属结构复合材料粘接修理。本研究的结果为金属结构复合材料粘接修理工艺的优化提供了依据。
2025年08期 v.34 38-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1624K] [下载次数:32 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 刘永军;王宁;保玉环;张明杰;杨博文;王帅;
针对新能源汽车动力电池包中塑料-金属异质材料连接的技术需求,本研究系统探究了聚氨酯结构胶粘接性能的关键影响因素。通过设计拉伸剪切、垂直拉拔及加速老化试验,重点揭示了基材表面特性、胶层厚度、环境温度及湿热老化对粘接强度的影响规律。研究结果表明:(1)基材表面微观结构对粘接强度具有显著影响。透明PET因表面粗糙度较高,结合等离子表面处理后,其粘接强度可进一步提升至14.05 MPa,增幅达16.69%,表明表面粗糙度优化可有效提高粘接强度。(2)胶层厚度对粘接强度呈现非线性影响,当胶层厚度为0.5 mm时,试样的拉伸剪切强度和垂直拉拔强度接近且最大,分别达到14.2和15.7 MPa;胶层厚度为3.0 mm时,拉伸剪切强度下降47.89%,而对垂直拉拔强度的影响则明显较小。(3)温度影响性分析表明,聚氨酯结构胶在常规使用温度下,较低的环境温度能够保证拥有更好的粘接强度,但过低的温度(0℃以下)将会明显影响其拉伸剪切强度。高温环境对于异种材料的粘接界面,由于热膨胀系数差异,可能存在较大的热应力,导致粘接性能下降。(4)老化试验揭示,在高温高湿环境下,试样的拉伸剪切强度呈现显著下降趋势。在冷热冲击环境下,试样的拉伸剪切强度并无明显衰减,且低温环境(-25℃)下放置的试样在经过1 000 h老化后,性能存在27.95%的提升。(5)综上,建议聚氨酯结构胶在实际应用中优先选用表面粗糙化PET基材,辅以等离子处理工艺,严格控制胶层厚度(≤0.5 mm),并针对服役环境选择配套防护策略以提升耐久性。
2025年08期 v.34 48-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1376K] [下载次数:85 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 廖哲慧;方章建;李桂妃;
本文采用聚丙二醇(PPG2000)、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和硼酸为原料,制备了一种超支化聚氨酯树脂,使用这种超支化聚氨酯树脂制备了一种超支化聚氨酯导热灌封胶。研究了超支化聚氨酯不同R值、不同硼酸值、灌封胶配方中不同超支化树脂含量、不同填料含量对灌封胶力学性能及导热性能的影响。研究结果表明:(1)超支化聚氨酯导热灌封胶的剪切强度和断裂伸长率与R值有密切关系,当R值为1.8时,粘接剪切强度最大,断裂伸长率最小。(2)超支化树脂中硼酸添加量的增加,对导热灌封胶力学性能有重要影响。(3)导热灌封胶中超支化树脂的含量对粘接剪切强度和断裂伸长率也有较大影响,当超支化树脂含量为12%时,剪切强度达到最大值。(4)导热填料用量对灌封胶力学、电学及导热性能有明显的影响,填料的适宜最大填充量应控制在75%左右。此时,灌封胶具有较好的热稳定性。
2025年08期 v.34 54-58+71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1427K] [下载次数:82 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 李娇;刘清松;钟海平;张玲;李佳;
为提升汽车车身制造中环氧树脂结构胶的粘接性能,本文通过分析不同烘烤温度和时间下粘接接头强度的变化趋势与接头断裂形貌,以判断接头失效形式。探究了不同烘烤固化工艺条件对车身钣金粘接接头性能的影响。研究结果表明:(1)170℃烘烤20 min时,接头强度达到峰值27.74 MPa,断裂形式近乎100%胶层内聚破坏,表明胶层均匀固化,粘接性能较佳。(2)烘烤温度过高或过低时,受胶层降解和固化不充分的影响,均会导致粘接接头强度下降。同时结合某汽车涂装车间烘房的炉温跟踪测试,发现实际生产中烘烤温度分布不均,导致部分区域结构胶固化不足,增加了车辆运行中结构胶脱胶的风险。(3)优化烘房设计与气流管理,以及提高胶粘剂的温度适应性,是确保结构胶在实际生产中稳定性能的关键。(4)基于模糊PID控制算法的温度调控,可实现对烘房温度的精确控制,确保温度在165~175℃范围内稳定运行,以满足汽车车身用结构胶烘烤固化的工艺要求。
2025年08期 v.34 59-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1403K] [下载次数:13 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]