等离子清洗机活化对RTM6-CFRP的表面能和粘合性能的影响

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等离子清洗机活化对RTM6-CFRP的表面能和粘合性能的影响

秒速快32017-09-20 14:48:07 

在飞行器结构中,通常使用具有RTM6基体的碳纤维增强复合材料(CFRP)进行粘结使用,对于这种接合技术要求良好粘附性以及被粘物较高的表面能,但是RTM6-CFRP并不符合这些要求。作者使用真空等离子(Plasma Flecto30,plasmatechnology GmbH,Germany)以及常压等离子对RTM6-CFRP材料进行表面活化。结果表明,即使没有事先进行表面清洁,等离子体处理也可以对其表面进行活化,从而提高表面能。通过参数优化调整,RTM6-CFRP的表面能以及极性部分可以在常压等离子和真空等离子上提高到相等水平。结果表明,用等离子体活化的RTM6-CFRP表面产生的粘结样品的剪切强度得到了明显的提升,而且断裂行为从之前的粘附处转变为材料本身结合力不足和部件的故障。


真空等离子

关于真空等离子在RTM6-CFRP的活化作者还得到如下三个结论

首先,压力和时间在一定的压力/时间之后导致饱和效应,在该试验情况下,200秒的等离子处理时间就足够了。因为表面在等离子体处理的特定时间后不能吸收更多的官能团。

其次,压力和等离子体强度的关系,中等或高压导致更高的强度,这与更大量的颗粒碰撞/相互作用相关,因此相应地需要较高的电离度。

最后,等离子体发生与工作气体种类的关系,来自实验室环境的压缩空气可以稍微提高表面能的极性部分表面能,但是对于极性最大的部分,氧气的使用会使效果更明显。


大气等离子

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