發(fā)布時間：2021-01-05 12:29

　　金屬/高分子復合結(jié)構(gòu)能夠發(fā)揮金屬與熱塑性高分子各自的優(yōu)勢,越來越多應用于輕型結(jié)構(gòu)的搭建中。而這種復合結(jié)構(gòu)的制備需要表面預處理、金屬/高分子連接、過程仿真等多項步驟。本文將介紹通過熱壓焊接連接TC4鈦合金和聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）的工藝。與其他連接方式相比,熱壓焊作為一種新型連接工藝,具有接合時間短的優(yōu)點。相比傳統(tǒng)的機械鉚接與粘接,熱壓焊在連接過程中無需鉚釘、粘膠等輔助工具,焊接工藝靈活。此外,在本課題中,為了促進鈦合金與高分子間的有效連接,材料表面處理是較關鍵的技術。本課題的研究目的是,通過在鈦合金基底上制造宏觀和微觀尺度表面結(jié)構(gòu)來增強材料間的粘合,從而提高接頭強度。在課題研究中,使用噴砂和化學腐蝕的方式改進鈦合金的表面形貌。在化學腐蝕步驟中,使用三種不同的酸溶液進行鈦合金的表面改性。使用噴砂或化學腐蝕后的結(jié)構(gòu)增加了金屬的表面粗糙度與連接面積,因此促進了機械互鎖。此外,通過化學腐蝕后,鈦合金和高分子之間的微觀連接也因為鈦合金表面改性而得到改善。對微觀界面的結(jié)構(gòu)表征與XPS分析表明,TC4和PET之間的化學鍵合以及微觀機械咬合能夠顯著改善TC4/PET間的界面連接。使用表面改性工藝... 

【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
ABBREVIATIONS
CHAPTER Ⅰ:INTRODUCTION
    1.1.Research background and significance
    1.2.Application of Ti/PET hybrid structure
    1.3.Joining methods
        1.3.1.Adhesive bonding
        1.3.2.Mechanical fastening
        1.3.3.Welding
    1.4.Surface treatment
    1.5.Bonding mechanism
        1.5.1.Chemical bonding
        1.5.2.Mechanical interlocking
CHAPTER Ⅱ:MATERIALS AND METHODS
    2.1.Materials preparation
    2.2.Welding process
        2.2.1.Welding system
        2.2.2.Temperature measurements
    2.3.Materials characterization
        2.3.1.Tensile test
        2.3.2.Scanning electron microscopy（SEM）
        2.3.3.Roughness measurement
        2.3.4.X-ray diffraction analysis（XRD）
        2.3.5.X-ray photoelectron spectroscopy（XPS）
        2.3.6.Contact angle measurement
    2.4.Summary
CHAPTER Ⅲ:EFFECT OF SURFACE TREATMENT
    3.1.Surface treatments methods
    3.2.Morphological characterization of treated titanium plates
    3.3.Surface particles characterization
    3.4.Effect of surface treatment on wettability
    3.5.Summary
CHAPTER Ⅳ:MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF THE JOINTS
    4.1.Microstructure of cross-sections
    4.2.Mechanical properties
    4.3.Fracture surface analysis of TC4/PET-joints
    4.4.Chemical composition analysis of the metal side
    4.5.Summary
CHAPTER Ⅴ:CONCLUSIONS
    5.1.Conclusions
    5.2.Suggestions for future work
ACKNOWLEDGEMENT
REFERENCES



本文編號：2958666