环氧粘合

“表面处理是决定黏合性能的最关键因素。”

Frank Doerner, 副总裁,材料,工艺和结构技术,波音公司

如果被粘合成结构的连接口是脆弱的, 超级强复合材料还有什么意义呢?

提高复合材料的附着力

弱粘合 = 粘合失效

过强的粘合 = 内聚破坏

用大气等离子体进行表面处理

  • 在几秒钟内清理和激活表面
  • 保持适当的距离下简易地扫描平面和曲时
  • 完全安全 – 低温低电压
  • 处理塑料,复合材料,金属和玻璃,可以实现优异的粘附

Atomflo500

  • 能够使用氩
  • 多种气体化学手段
  • 用最先进的图形用户界面
  • 连续监测等离子体参数 (正向功率,反射功率,相位)
  • 可以操作所有等离子体源
  • 实时数据记录
  • 无限的工艺配方

砂光打磨 VS 等离子体表面处理

Sanding Example for Epoxy Adhesion

Damaged resin surface

Plasma adhesion bond strength

Sanding is bad for composites – widely varying results. Excerpt from paper by Rafael Zaldivar and coworkers, Journal of Adhesion Science and Technology, vol. 26, pp. 1573-1590 (2012).

目前的方法 – 用砂光表面处理
  • 取决于运营商
  • 可靠性低
  • 损害精细的部位
  • 变化的强度大
  • 可重复性差
  • 在表面遗留松散碎屑
  • 潜在的交叉污染
  • 大量的浪费
  • 用等离子作为打磨的替代品

Water contact angle when bonding epoxy and stainless steel.

Excerpt from paper by Tom Williams and coworkers, Journal of Composite Materials, vol. 48, pp. 219-233 (2014).

对于胶接的表面准备处理
  • 水接触角(WCA)测量表面能。
  • 高表面能(低WCA)对粘接有益。
  • WCA不是用于粘接的良好指标!

粘接树脂基复合材料

Adhesion failure examples
Bond failure examples

Bond toughness

Excerpts from paper by Rafael Zaldivar and coworkers (Journal of Composite Materials, vol. 44, no. 2, pp. 137-156 (2010); ibid., no. 12, pp. 1435-1453 (2010))

环氧复合材料的失败模式

溶剂: 胶粘剂失败

砂光/磨损: 由于受损的复合导致的混合模式

等离子: 内聚破坏


激活环氧复合材料的机制
  • 搭接剪切强度与表面羧酸基团相关
  • 强度不与WCA或粗糙度关联

Epoxy composite adhesion strength

选择更好的粘合

  • 用Surfx的大气等离子体处理表面可以增加2到10倍的粘合强度
  • 防止热损伤!
  • 不同的化学和配方需要激活不同的材料。
  • 最终的影响:
    1. 猜测无需拆出装置组件
    2. 设备更强劲,更坚固,在使用过程中不会脱落。