碳納米管對熱固性復合材料電阻焊接的增強作用

熊需海， 王道晟,， 任 榮， 董佳鵬， 崔 旭,2, 郭子民， 雷娟娟， 李桂洋,， 陳 平

(1.沈陽航空航天大學 遼寧省先進聚合物基復合材料重點實驗室，遼寧 沈陽 110136；2.北京航空航天大學 航空科學與工程學院，北京 100191；3.航天長征睿特科技有限公司， 天津 300301；4.大連理工大學 化工學院； 精細化工國家重點實驗室，遼寧 大連 116024)

復合材料焊接技術包括：超聲波焊接、激光焊接、電阻焊接和感應焊接[1]。其中電阻焊技術既快捷又方便，且設備簡單、經濟性高。焊接過程中只需將發熱元件用適當的壓力夾在焊縫處然后通電焊接即可。但是這種焊接技術只適用于熱塑性復合材料的焊接，如果要對熱固性復合材料進行焊接則需要在熱固性復合材料表面進行塑化[2]。由于熱固性復合材料不具有熔融重塑的特性，所以將熱固性復合材料表面熱塑化成為了熱固性復合材料焊接的先決條件。主要的表面塑化方法有兩種，一種是共固化法，另一種是共混層法[3]。共固化法是一種把熱塑性樹脂薄膜與熱固性預浸料共鋪層后熱壓成型的方法。共混層法是先制備一種在熱塑性樹脂薄膜一面粘有半裸露玻璃纖維布的塑化薄片，然后再利用共固化的方式制備表面塑化的層合板。早在1993年，美國的JACARUSO等[4]，就利用共混層法實現了熱固性復合材料的表面塑化并進行了相關的電阻焊接研究。之后國內外學者對熱固性復合材料電阻焊接又做了進一步的研究。AGEORGES等[5]研究了熱固性復合材料與熱塑性復合材料的混合電阻焊接，實驗結果表明，低的拉伸剪切強度的失效界面發生在發熱元件與被焊接件的接觸面，高的拉伸剪切強度的失效界面發生在熱固性復合材料層合板與熱塑性薄膜的共混層內?！?br>