《基於界面理化特性的鋁合金膠接結構耐腐蝕穩定性研究》是依託同濟大學，由林建平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於界面理化特性的鋁合金膠接結構耐腐蝕穩定性研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：林建平
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
鋁合金膠接結構耐腐蝕穩定性是指腐蝕環境中其結構的力學性能隨時間保持穩定的能力，實驗表明，鋁合金-環氧樹脂結構膠界面理化特性對耐腐蝕穩定性具有重要影響。本項目針對鋁合金和環氧樹脂結構膠，分析膠接材料的表面理化性能，包括鋁合金表面原子排列、物理形貌、化學特徵，膠粘劑的分子基團性能等，建立界面理化特性與界面粘合力學性能的關係模型；研究由腐蝕介質擴散引起的界面化學鍵合力和分子間結合性能變化的方法及其規律性，探究鹽霧環境下腐蝕介質對鋁合金膠接界面理化特性影響的本質，建立鋁合金膠接結構界面性能退化演變模型；依據界面理化特性與界面粘合性能的關係模型，探求鋁合金膠接結構力學性能與界面理化特性的關係，進而研究界面理化性能退化導致的結構力學性能退化演變過程，獲得鋁合金膠接結構耐腐蝕穩定性模型，為膠接結構的設計、壽命預測等提供理論基礎。
結題摘要
鋁合金膠接結構的耐腐蝕穩定性研究對於其服役壽命預測有重要意義，而耐腐蝕穩定性受到鋁合金-膠粘劑界面理化特性的顯著影響。本課題通過表面處理技術（等離子和雷射）改變了鋁合金材料的表面理化特性，從而提升了其膠接性能，研究了處理工藝參數對鋁合金材料表面理化特性（表面形貌、化學成分、潤濕性能）的影響規律，揭示了表面理化特性對鋁合金材料膠接性能的影響機理。基於Dupre界面粘合功進一步建立了表面理化特性與鋁合金-膠粘劑界面粘接性能之間的關係模型，從膠粘劑與鋁合金板表面的分子間作用力出發，闡釋了表面理化特性對界面粘接性能的影響。分析了典型暴露環境下（鹽霧和濕熱）腐蝕介質對鋁合金材料表面理化特性和膠粘劑性能的影響，討論了腐蝕介質擴散對鋁合金膠接接頭耐腐蝕穩定性的影響，基於Fick第二定律建立了腐蝕介質在鋁合金膠接結構中的擴散模型，實現了對鋁合金膠接接頭在鹽霧暴露環境中剩餘強度的預測。研究了雷射和等離子表面處理對鋁合金膠接接頭耐腐蝕穩定性的影響，發現了腐蝕介質在鋁合金-膠粘劑粘接界面上的擴散行為對膠接接頭的耐腐蝕穩定性有著更加重要影響。利用電化學阻抗譜監測了因腐蝕介質擴散引起的鋁合金-膠粘劑界面粘接性能的變化，提出了鋁合金、腐蝕溶液與膠粘劑的等效電路模型，從而建立了基於界面電化學特性的鋁合金膠接接頭在腐蝕環境中耐腐蝕穩定性的預測模型，實現了對鋁合金膠接結構的壽命預測。本課題從界面理化特性的角度出發，研究了界面理化特性與鋁合金材料膠接性能和耐腐蝕穩定性的影響關係，豐富了鋁合金膠接結構在腐蝕環境中耐腐蝕穩定性的提升和退化機理及服役壽命預測等理論研究。在國內外核心期刊發表了署名本課題資助的論文14篇，其中SCI收錄10篇（JCR一/二區SCI論文各4篇），EI收錄3篇（不重複計算）。參加了國際國內學術交流11次（大會主旨報告3次），資助了研究生國際交流5人次，完成了9名博士/碩士研究生的培養。
