锚固效应：接缝处的接合强度比接合材料还要高

作者：木崎 健太郎    来源：日经制造

欢迎访问e展厅 展厅 2 复合材料/胶粘剂展厅 阻尼材料, 环氧树脂, 密封胶, 硅胶, 厌氧胶, ... 从全球看，日本的接合技术公认十分出色。其中尤其值得关注的是，可在狭小面积上获得高接合强度的、树脂与金属的接合技术。接合面的接合强度可达到与树脂本身同等或以上的水平。而且，还可在没有粘合剂涂抹部分的情况下，将棒材及板材的截面相互连接起来。 凭借这些技术，可制造出将树脂和金属各自的特性相互结合起来的部件。比如，可将原来完全用树脂制造的部件的一部分换成金属，仅使该部分通电或者提高强度等。 树脂与金属能够实现强力接合的主要原因之一在于“锚固效应”。顾名思义，这种效应是指像锚勾住海底凹处一样，树脂进入金属的微细凹坑后不发生移动，从而产生极强的接合强度。 在金属表面形成微细凹凸 基于锚固效应的接合技术需要在金属表面设置细小凹坑（微孔），并使树脂进入这些凹坑。让树脂进入凹坑时，可使用将金属部件放入模具并注入熔融树脂的嵌入成型技术。熔融树脂需要具备可随着细小凹凸流动的高流动性。 日本大成PLAS（总部：东京）将金属用碱性液体清洗后施以酸中和，然后再浸入水合肼溶液，在金属表面获得了细小的孔。通过对化学药剂的浓度、成分、浸泡时间及温度等条件做细致的调整，可制造出尺寸适合于树脂接合对象的微孔。日本电路板厂商MEC也使通过药品进行金属处理后，实现了与树脂的接合。采用这些技术来接合铝合金和PPS（聚苯硫醚，Polyphenylene Sulfide）时，在拉伸试验中可获得35M～45MPa的接合强度（相当于400kg/cm2左右）。 在金属表面制造凹凸时，除了使用化学药剂外，还可使用其他方法，比如通过照射激光雕刻出细小沟槽，以及利用氧化铝覆膜的多孔质构造，等等。 除了锚固效应外，接合强度还得益于在相邻分子间发挥作用的分子间引力，以及由分子与原子级共价键或金属键产生的作用力。锚固效应可通过显微镜照片等间接研究接合力是如何产生的，可以说是一种比较容易理解的机械现象。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (8/29/2014)