钛合金/CFRTP复合接头

强度提升166%

通过激光织构、微弧氧化和硅烷偶联剂的多重界面调控,在钛合金与碳纤维热塑性复合材料间同步构建物理互锁、化学键与氢键协同,显著提升连接可靠性。

Su, Jianhui · 檀财旺 · 王新波 · 李昊岳 · Liu, Yifan · Xiaohui, Han · Feng, Ziwei · 夏鸿博 · Chen, B. · 宋晓国

Composite Structures 2023

参数信息

结合强度
10.23 MPa
结合强度
23.41 MPa
结合强度
27.22 MPa
结合可靠性提升
166 %

技术优势

物理互锁增强

激光织构和微弧氧化在多尺度上形成机械互锁结构,从微观粗糙度和孔隙增加界面面积和机械锚固。

化学键合增强

界面生成Ti-C和Ti-O等新化学键,将物理连接转化为化学连接,提高界面结合力。

氢键引入

硅烷偶联膜诱导氢键形成,作为额外作用力,进一步提升结合强度至27.22 MPa。

综合改性效果显著

三种机制协同作用,使结合可靠性比预处理提高166%,远超单一改性方法。

应用场景