关于复合材料的胶接界面，你了解多(duō)少？

与传统金属材料相比，复合材料的连接方式可(kě)以分(fēn)為(wèi)机械连接、胶粘连接、焊接及混合连接等。

胶接是复合材料结构主要连接方法之一，它是借助胶粘剂将零件连接成不可(kě)拆卸的整體(tǐ)。

胶接的优点

1. 无钻孔引起的应力集中，连接效率高，结构轻；

2. 抗疲劳、密封、减振及绝缘性能(néng)好；

3. 有(yǒu)阻止裂纹扩展作用(yòng)，破损安全性好；

4. 能(néng)获得光滑气动外形；

5. 不同材料连接无電(diàn)偶腐蚀问题。

胶接的缺点

1. 胶接性能(néng)受环境(湿、热、腐蚀介质)影响大，存在一定老化问题；

2. 胶接强度分(fēn)散性大，剥离强度低，不能(néng)传递大的载荷；

3. 胶接表面在胶接前需作特殊的表面处理(lǐ)；

4. 被胶接件间配合公差要求严，需加温加压固化设备，修补较困难；

5. 质量控制比较困难；

6. 胶接后不可(kě)拆卸。

為(wèi)了保证胶接质量，被粘物(wù)的表面应确保未附着润滑剂、灰尘、腐蚀层、微生物(wù)等污染物(wù)，具有(yǒu)良好的表面润湿性和表面能(néng)。在实际应用(yòng)中，对被粘物(wù)的待胶接表面进行预处理(lǐ)，增加表面张力和表面粗糙度以及改变表面化學(xué)性质，与胶层形成更紧密地结合，是提高胶接接头强度和耐久性最简单、有(yǒu)效的途径选择正确的化學(xué)或物(wù)理(lǐ)表面处理(lǐ)方法非常重要。

常用(yòng)的表面处理(lǐ)方法有(yǒu)机械处理(lǐ)、剥离层技术以及激光处理(lǐ)。

机械处理(lǐ)包括砂纸打磨、喷砂、针刺以及钢丝刷打磨，由手工或者机器处理(lǐ)完成，比较简单。剥离层是由某种纤维制成网格布，使其在层合板上分(fēn)层，并在复合材料粘合之前移除它。与机械处理(lǐ)相比，剥离层方法更费时。对被粘物(wù)的表面进行激光处理(lǐ)也是提高接头强度的有(yǒu)效方法。

机械处理(lǐ)等表面处理(lǐ)方法比较简单，剥离层要稍微复杂，这二者的作业成本都不高；激光处理(lǐ)对接头性能(néng)的提升作用(yòng)要明显很(hěn)多(duō)，但是作业成本比较高。实际应用(yòng)中，需要根据基材、黏合剂选择合适的表面处理(lǐ)方法。

在胶接结构中，载荷沿着被粘物(wù)⁃界面层⁃胶层⁃界面层⁃被粘物(wù)的路径传递，其中性能(néng)最薄弱的环节决定了结构的承载能(néng)力。较之于被粘接的复合材料构件，接头部位的几何形状复杂、被粘物(wù)/界面层/黏合剂之间材料性能(néng)不同，容易产生较大的应力集中而失效。胶接接头的失效模式有(yǒu)3种，即被粘物(wù)失效、胶层失效以及被粘物(wù)/胶层之间的界面层失效。

复合材料胶接接头由于材料本身性能(néng)的非均质性和制造工艺的限制，微裂纹、气泡、异物(wù)夹渣等缺陷在所难免，直接影响接头强度、降低接头质量，使得接头力學(xué)性能(néng)的离散性较大。