激光处理对3D打印聚醚酰亚胺，聚醚醚酮和聚醚醚酮/碳纤维制件胶接性能的影响

作者：李卫杰; 张伟; 李元成; 桑琳^*; 秦凤鸣; 李楠; 王锦艳^*; 蹇锡高

来源：高分子材料科学与工程, 2021, 37(12): 75-82.

DOI：10.16865/j.cnki.1000-7555.2021.0308

• 3D打印
• 胶接强度
• 飞秒激光

采用激光技术对3D打印机制备的聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)和聚醚醚酮/碳纤维(PEEK/CF)制件表面进行处理，研究了激光处理对3种制件的表面结构、粗糙度、润湿性及胶接强度的影响；探究了激光处理对制件胶接强度增强机理。结果表明，经激光处理的制件表面形成沟槽结构，表面粗糙度增加，制件表面由亲水变为疏水。以胶膜为胶黏剂时，PEEK和PEEK/CF制件的胶接强度分别从2.5 MPa和3.28 MPa增加到3.71 MPa和5.06 MPa;以液体胶为胶黏剂时，PEEK和PEEK/CF制件的胶接强度分别从2.36 MPa和2.41 MPa增加到6.79 MPa和5.06 MPa,提升幅度可达188%和154%。而激光处理对PEI制件的胶接强度无显著影响；激光处理的制件胶接强度的增强是制件胶接面间形成机械咬合作用和含氧官能团与胶黏剂间形成化学交联共同作用的结果。

• 单位
  大连理工大学; 中国航空制造技术研究院