美國橡樹嶺國家實驗室(ORNL)研究人員研發(fā)的，用于汽車輕量化的碳纖維復合材料和其他多種材料黏合的激光表面處理工藝，有望取代通過研磨砂、噴鋼砂及對環(huán)境有害溶劑的手工處理材料表面工藝技術(shù)，將有助于提供更高質(zhì)量的碳纖維。
激光表面處理工藝可提供更高質(zhì)量的碳纖維
這種處理工藝成本低且靈活性高，因為在黏合前通過激光去除表面材料層能夠提高接點的性能，并且為大批量自動化使用提供了可能性。
ORNL研究員和研發(fā)團隊領(lǐng)導Sabau表示：“我們的技術(shù)大大優(yōu)于傳統(tǒng)的表面處理方法。鑒于能極大地降低碳纖維聚合物復合材料成本，這種方法增加了汽車行業(yè)使用這種輕質(zhì)高強度材料的用途，同時還能將汽車和卡車的重量減輕750磅。”
鋁和碳纖維聚合物復合材料的表面處理是黏合過程中的關(guān)鍵一步，將會直接影響接縫的質(zhì)量。
在生產(chǎn)軋制過程中，鋁表面往往會形成油層和其他污染物，而碳纖維表面則通常含有許多脫模材料。
“這些表面污染物能影響表面能量和粘合質(zhì)量，因此移除它們至關(guān)重要。”Sabau解釋道。此外，激光穿透到頂層樹脂層，使得單個碳纖維進行曝光以便直接黏合到黏合劑，從而實現(xiàn)更高質(zhì)量的黏合。
相比傳統(tǒng)制備的基線接頭，通過激光結(jié)構(gòu)表面制備的接頭所吸收的能量大約要多200%。
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