一种纤维增强复合材料表面处理方法技术

本发明专利技术公开了一种纤维增强复合材料表面处理方法，所述方法包括：选择一束超短脉冲激光和一束纳秒激光作为激光源，进行合束，2束激光具有相同的脉冲重复频率和波长，再经过光束整形元件进行光强均匀化后，垂直会聚到样品的表面；当超短脉冲激光强度大于等于复合材料表面多光子吸收阈值光强时，激光辐照范围内的样品表面发生多光子吸收，吸收纳秒激光能量直到达到烧蚀阈值时，去除样品的表面薄层，实现样品表面的清洁和活化；随着激光沿着预先设计的路线进行扫描，以及位移台的配合移动，处理样品的全部表面。本发明专利技术去除纤维增强复合材料表面的杂质污染物(零件表面的脱模剂等)，并活化表面，以实现有效的化学键合。

A surface treatment method of fiber reinforced composite

【技术实现步骤摘要】
一种纤维增强复合材料表面处理方法
本专利技术涉及复合材料表面处理领域，尤其涉及一种纤维增强复合材料表面处理方法。
技术介绍
碳纤维增强复合材料具有低密度、超高比强度和刚度，在航空航天领域已得到较为成熟的应用。碳纤维增强复合材料零件之间的粘接技术需要对零件表面进行预处理以去除杂质污染物(零件表面的脱模剂)，清洁表面，改善表面极性，提高表面能，即提高润湿性和表面张力，并活化表面，实现有效粘接。将激光清洁技术应用于碳纤维复合材料表面处理中，可以大大地改善碳纤维复合材料的表面质量并提高零件粘接/焊接加工的质量。但是，不同波段激光表面处理效果不同，(由于树脂不能直接有效吸收)可见光和红外波段激光的大部分激光能量可以透射进入材料内部，因此，红外和可见波段激光处理热效应影响较强，激光作用过程中会产生热分解，而且，碳纤维吸收激光能量导致(碳纤维和环氧树脂)界面化学键合被破坏，产生界面损伤，在材料内部形成微气泡/孔洞，或脱层，直接影响机械性能；与之相反，紫外波段激光可以被树脂直接吸收(因为光子能量大于树脂基体化学键能)，透射深度很小，激光作用只在限定表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维增强复合材料表面处理方法，其特征在于，所述方法包括：/n选择一束超短脉冲激光和一束纳秒激光作为激光源，进行合束，2束激光具有相同的脉冲重复频率和波长，再经过光束整形元件进行光强均匀化后，垂直会聚到样品的表面；/n当超短脉冲激光强度大于等于复合材料表面多光子吸收阈值光强时，激光辐照范围内的样品表面发生多光子吸收，吸收纳秒激光能量直到达到烧蚀阈值时，去除样品的表面薄层，实现样品表面的清洁和活化；/n随着激光沿着预先设计的路线进行扫描，以及位移台的配合移动，处理样品的全部表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种纤维增强复合材料表面处理方法，其特征在于，所述方法包括：
选择一束超短脉冲激光和一束纳秒激光作为激光源，进行合束，2束激光具有相同的脉冲重复频率和波长，再经过光束整形元件进行光强均匀化后，垂直会聚到样品的表面；
当超短脉冲激光强度大于等于复合材料表面多光子吸收阈值光强时，激光辐照范围内的样品表面发生多光子吸收，吸收纳秒激光能量直到达到烧蚀阈值时，去除样品的表面薄层，实现样品表面的清洁和活化；
随着激光沿着预先设计...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾威，于俭，刘博文，柴路，胡明列，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12