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Updated: Jan 11, 2026
05:49
Laser Micromachining for Polymer Surface Topography Design
Published on: September 19, 2025
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通过控制激光微加工,改善EPDM/CFRP接头中的层间粘合
Jie Hua1, Yuan Zhang1, Ziqiang Zhu1
1National Special Superfine Powder Engineering Research Center of China, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210014, China.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|November 17, 2025
概括
乙烯二烯单体 (EPDM) 的激光表面处理产生了微,显著提高了碳纤维增强复合材料 (CFRP) 的粘合强度. 这种增强增强了用于更强大的复合材料接头的界面机械性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
- 复合材料 复合材料 复合材料
背景情况:
- 乙烯二烯单体 (EPDM) 是一种多功能弹性体.
- 改善EPDM和碳纤维增强复合材料 (CFRP) 之间的接口粘附对于结构应用至关重要.
- 现有的粘合方法在实现强大而耐用的接口方面往往面临局限性.
研究的目的:
- 研究使用纳秒脉冲紫外线激光表面处理来创建EPDM上的微结构.
- 为了评估激光表面修改对EPDM/CFRP粘合接口机械性能的影响.
- 加强EPDM和CFRP之间的接口加强.
主要方法:
- 纳米秒脉冲紫外线激光表面处理以在EPDM上创建周期性微格矩阵结构.
- 机械试验 (单环切割试验) 用于评估关节强度.
- 多级特征方法包括接触角测量,表面粗度分析 (Sa) 和里埃变换红外光谱 (FTIR).
主要成果:
- 激光处理使EPDM表面接触角度减少了67.8%,并将表面粗度 (Sa) 提高到26.21μm.
- 表面修改显著改善了湿透性和机械互锁.
- FTIR证实了EPDM表面处理后水友群的增加.
- EPDM/CFRP接头的最大切削强度增加了325%,达到4.84MPa.
- 故障模式从粘合剂转移到基板故障,表明整体关节完整性得到改善.
结论:
- 激光表面加工是提高EPDM表面性能的一种有效方法.
- 激光处理产生的微结构显著提高了EPDM/CFRP接头的界面强度和机械互锁.
- 这种技术为优化EPDM/CFRP粘合用于先进的复合材料应用提供了一个有希望的方法.
