为何金属与树脂能够强力接合?
来源:爱集微 发布时间:2015-12-24 分享至微信


在利用化学药品处理金属表面,并通过嵌入成型等来接合树脂的技术方面,接合后的试样在做拉伸试验时,非界面的树脂的母材大多会破损。尽管这表明接合强度相当大,但其中还有很多问题并不清楚,例如接合本身的强度究竟有多大,界面是在什么情况下破损的,等等。树脂本身的拉伸强度本应超过100MPa,而试验样片却往往在40MPa左右即发生破损,因此也不能说接合强度一定比树脂强度高。于是,作为能够更准确测评接合界面的实验方法,ISO19095对试验样片的形状作了规定,包括减小接合面积等。

堀内通过使用这样的试验样片进行实验,查明了接合界面附近的破损情况。实验表明,树脂无间隙地进入了金属表面经化学药品处理所形成的数十微米大小的孔洞,这些树脂在破损时未脱落。断裂的是极其靠近界面的树脂部分。也就是说,能够观察到较强的锚固效应。

另外,堀内还讲解了嵌入成型时树脂为何会进入微细孔洞。对于铜与聚苯硫醚(PPS)接合而成的试验样片,堀内使用扫描型透射电子显微镜(STEM)研究了接合界面附近的元素构成和结合状态,发现了一价的氧化铜(Cu2O)。铜表面的氧化物薄膜通常为二价(CuO),一价的铜是在接合时产生的。估计PPS在接触到铜表面的氧化膜时,发生了从氧化膜中夺走氧的反应,由此获得了能让树脂进入微细孔洞的能量。而以前一直未能查明微细孔洞前端残留有空间、未完全被树脂填满的原因。

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