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太原科技大学李岩:偶联剂改性金属加热元件提高碳纤维/聚己内酰胺热塑性复合材料电阻焊强度

材料人  · 公众号  · 科技自媒体  · 2024-11-25 10:19
    

主要观点总结

太原科技大学材料学院及其指导的研究生刘思远在Polymer Composites杂志上发表了一篇论文。该论文关注于通过偶联剂改性金属加热元件来提升碳纤维增强聚己内酰胺(PA6)热塑性复合材料的电阻焊接强度。论文采用了硅烷偶联剂KH550和钛酸酯偶联剂UP-201对金属网进行表面改性,并详细探讨了改性过程中偶联剂的化学反应机制及其对焊接接头力学性能的影响。通过一系列实验和表征手段,揭示了偶联剂在金属网表面的交联与界面增强机制,并提供了重要的实验数据和成果启示。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景与目的

论文旨在提升碳纤维增强聚己内酰胺(PA6)热塑性复合材料的电阻焊接强度,通过偶联剂改性金属加热元件来实现。

关键观点2: 研究方法与材料

研究采用了硅烷偶联剂KH550和钛酸酯偶联剂UP-201,对金属网进行表面改性,以提高界面结合强度。

关键观点3: 研究成果与数据

通过协同改性技术,显著改善了接头的剪切强度,接头的单lap剪切强度达到了17.95 MPa,较未改性提升53.9%。采用XPS和FT-IR等手段,深入分析了偶联剂改性的化学机理。改性后的金属网在树脂基体中的润湿性得到优化。

关键观点4: 核心创新点

研究创新地应用了偶联剂改性工艺,揭示了KH550与UP-201的协同增强机制,并通过实验工艺优化,最大化提升了焊接性能。

关键观点5: 成果启示与应用

该研究为金属-热塑性复合材料的界面增强提供了全新解决方案,可广泛应用于航空、汽车等领域,为其他热塑性复合材料的界面优化提供了重要参考。


文章预览

0 1 【导读】 太原科技大学材料学院、山西电子科技学院智能制造产业学院李岩(通讯作者)及其指导的在校研究生刘思远(一作)等人在Polymer Composites发表论文,通过偶联剂改性金属加热元件,提升碳纤维增强聚己内酰胺(PA6)热塑性复合材料的电阻焊接强度。采用硅烷偶联剂 KH550 和钛酸酯偶联剂 UP-201,对304不锈钢金属网进行表面改性。研究发现,偶联剂改性显著提高了焊接接头的剪切强度,其中协同改性后的单 lap 剪切强度达到了 17.95 MPa,较未改性提升 53.9%。本文系统探讨了改性过程中偶联剂的化学反应机制,以及改性对接头力学性能的具体影响,结合多种表征手段,揭示了偶联剂在金属网表面的交联与界面增强机制,为未来高性能热塑性复合材料的连接提供了重要参考。 0 2 【成果掠影】 1、使用硅烷偶联剂 KH550 和钛酸酯偶联剂 UP-201,对金 ………………………………

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