膠接,作為一種重要的連接技術(shù),因其應力分布均勻、工藝簡單、適用范圍廣等特點,被廣泛應用于高速列車領域。但在列車運行一段時間后,車窗玻璃與鋁合金膠接界面的玻璃一側(cè)極易發(fā)生開膠,耐久性差,影響列車密封及安全性,因此研究玻璃/鋁合金膠接界面作用機制及玻璃表面活化機制具有重要的意義。本文以Bostik 7003聚氨酯膠為膠黏劑,玻璃、6005A鋁合金為被粘材料,實驗研究低溫等離子體改性方法對玻璃表面性能的影響。然后采用分子動力學模擬方法,建立了聚氨酯膠/鋁合金界面、聚氨酯膠/玻璃界面、活化玻璃表面/聚氨酯膠的微觀結(jié)構(gòu)模型,對玻璃/鋁合金膠接界面作用機制,以及氧氣低溫等離子體改性玻璃后接頭強化機制進行理論研究。實驗結(jié)果表明:經(jīng)氧氣低溫等離子體改性后,玻璃表面的氧元素相對含量增加,碳元素相對含量降低,表面形貌幾乎不發(fā)生變化,而潤濕性得到提高。計算結(jié)果表明:在玻璃/鋁合金膠接結(jié)構(gòu)中,聚氨酯膠與鋁合金一側(cè)相互作用較強,而與玻璃一側(cè)相互作用較弱。其中,聚氨酯膠與鋁合金及玻璃界面通過氫鍵、化學鍵、范德華力或靜電力作用等方式實現(xiàn)連接,但是聚氨酯膠/鋁合金界面系統(tǒng)中的化學鍵和氫鍵數(shù)量多于聚氨酯膠/玻璃界面。經(jīng)...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 膠接技術(shù)簡介
        1.2.1 膠接理論
        1.2.2 膠接接頭失效形式
        1.2.3 異質(zhì)材料膠接研究現(xiàn)狀
    1.3 低溫等離子體改性方法研究現(xiàn)狀
        1.3.1 低溫等離子體改性對材料表面性能的影響
        1.3.2 低溫等離子體改性對粘接性能的影響
    1.4 分子動力學模擬方法在界面方面的應用
    1.5 本文研究內(nèi)容
第2章 分子動力學原理簡介及實驗方法
    2.1 分子動力學模擬概述
    2.2 分子動力學計算基本原理
    2.3 計算軟件介紹
    2.4 試驗方法
        2.4.1 接觸角試驗
        2.4.2 XPS試驗
        2.4.3 掃描電鏡試驗
第3章 低溫等離子體改性對玻璃表面特性影響
    3.1 引言
    3.2 接觸角測試結(jié)果分析
    3.3 XPS測試結(jié)果分析
    3.4 表面微觀結(jié)構(gòu)分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 鋁合金/玻璃膠接分子動力學模擬研究
    4.1 引言
    4.2 玻璃/鋁合金膠粘接機理
        4.2.1 模擬細節(jié)
        4.2.2 層狀聚氨酯分子與表面的相互作用
        4.2.3 聚氨酯單分子結(jié)構(gòu)與表面的相互作用
        4.2.4 徑向分布函數(shù)
    4.3 H₂O對聚氨酯/玻璃相互作用的影響
    4.4 壓強對聚氨酯/玻璃相互作用的影響
    4.5 溫度對聚氨酯/玻璃相互作用的影響
    4.6 聚合度對聚氨酯/玻璃相互作用的影響
    4.7 本章小結(jié)
第5章 玻璃表面改性后界面強化機理研究
    5.1 等離子體處理后表面活性粒子與玻璃作用
    5.2 改性玻璃的微觀潤濕機理研究
    5.3 改性玻璃與聚氨酯的相互作用
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
研究不足與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文



本文編號：3765823