钛表面阳极氧化处理对TA2/聚醚醚酮(PEEK)粘结性能的影响

• 作者: 徐飞 曹佳梦 潘蕾 白云瑞 蔡雷 陶杰 陶海军
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 工学
• 关键词: TA2 阳极氧化 聚醚醚酮 界面 双悬臂梁 断裂韧性
• 年，卷（期）: 2014,（6）
• 所属期刊栏目: 材料工程与机械制造
• 页码范围: 1724-1732
• 页数: 9页
• 分类号: V261.93|TB332
• 字数: 4466字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2013.0447

摘要

为了改善TA2/Cf/PEEK纤维金属混杂层板中TA2/PEEK的界面粘结性能,利用NaTESi恒压阳极氧化法对TA2板进行表面改性.首先通过正交试验对阳极氧化工艺进行优化,对不同处理工艺的TA2板表面进行了XRD、SEM分析以及粗糙度的表征;其次,研究了钛板表面改性对TA2/PEEK界面结合强度及断裂韧性的影响.结合扫描电镜图进行表面粗糙度及剪切强度的极差分析,发现随着阳极氧化时间的增长,表面粗糙度减小,TA2/PEEK接头的单搭剪切强度下降.对不同工艺下单搭接头的拉伸剪切强度进行比较后,确定了利于提高TA2/PEEK界面结合强度的最优工艺为恒压10 V、在35℃下阳极氧化10 min;该种工艺处理后的钛板表面粗糙度为1.34 μm,其表面形貌为纳米颗粒,粒径尺寸为100～200 nm,在阳极氧化时间为10 min、电压为10 V时,其表面纳米颗粒分布最为均匀,该种形貌下制备的TA2/PEEK界面剪切强度达到19 MPa,失效模式为混合破坏;通过载荷位移曲线、R曲线,对此工艺下TA2/PEEK界面Ⅰ型层间断裂韧性进行了表征,发现其平均能量释放率为188.1 J/m2,相比于未经表面处理的试样增加了103.1％,阳极氧化工艺处理后的TA2/PEEK界面抗分层能力更好.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陶杰	南京航空航天大学材料科学与技术学院	182	1989	23.0	33.0
2	陶海军	南京航空航天大学材料科学与技术学院	42	544	14.0	22.0
3	徐飞	南京航空航天大学材料科学与技术学院	4	19	2.0	4.0
4	蔡雷		2	17	2.0	2.0
5	潘蕾	南京航空航天大学材料科学与技术学院	19	191	9.0	13.0
6	白云瑞	南京航空航天大学材料科学与技术学院	2	22	2.0	2.0
7	曹佳梦	南京航空航天大学材料科学与技术学院	1	14	1.0	1.0