日前，日本岡山理科大學(xué)的金谷輝人教授與SERTEC永田、岡山縣工業(yè)技術(shù)中心、廣島工業(yè)大學(xué)的日野實(shí)教授等，開(kāi)發(fā)出可提高鋁合金及樹(shù)脂接合強(qiáng)度的表面重整技術(shù)“多層膜陽(yáng)極氧化處理”。
通過(guò)環(huán)氧類(lèi)粘合劑對(duì)鋁合金和高性能樹(shù)脂接合時(shí)，強(qiáng)度相比硫酸耐酸鋁處理高至約4倍，相比無(wú)處理時(shí)高至95倍。其耐候性優(yōu)異，有望用作車(chē)載電子控制組件(ECU)等環(huán)境條件嚴(yán)苛的運(yùn)輸設(shè)備零部件。
通常對(duì)單層的陽(yáng)極氧化(耐酸鋁)覆膜進(jìn)行多層化處理，兼顧粘合性和耐腐蝕性。對(duì)鋁合金施加2種類(lèi)的陽(yáng)極電解，表面形成的多層氧化覆膜可確保下層的耐腐蝕性，粘合劑流入粘合面的細(xì)微凹凸部分，硬化后的固定效果可提高粘合力，由此上層部分與樹(shù)脂具備較高的粘合劑。另外還具備散熱性，在高溫多濕的腐蝕環(huán)境下也難以剝離。
新技術(shù)以耐酸鋁為基礎(chǔ)，相比電鍍的材料成本低。處理裝置只需在通常設(shè)備上追加即可，并對(duì)應(yīng)全自動(dòng)化。另外，環(huán)氧類(lèi)粘合劑還可用熱可塑性合成彈性橡膠代替，提高熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)的耐性。
延伸閱讀
據(jù)日本專(zhuān)利廳公布的“2013年度專(zhuān)利申請(qǐng)技術(shù)動(dòng)向調(diào)查報(bào)告”顯示，日本的接合技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量排在第一位。開(kāi)發(fā)接合技術(shù)時(shí)，在達(dá)到充分的抗剝離強(qiáng)度之前，確立技術(shù)需要巨大的努力，而且很長(zhǎng)時(shí)間之后才能獲得應(yīng)用，因此這是一個(gè)追求短期利潤(rùn)企業(yè)很少涉足的領(lǐng)域。
可用來(lái)牢固接合樹(shù)脂與金屬的有幾種技術(shù)，如日本大成PLAS于2000年代初期，開(kāi)發(fā)出通過(guò)在金屬表面設(shè)置細(xì)小的凹槽(微孔)，并在此處注入樹(shù)脂，來(lái)獲得錨固效應(yīng)。日本電路板廠商MEC通過(guò)采用藥品的金屬處理來(lái)接合樹(shù)脂的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了實(shí)用化。
另外，有的企業(yè)使用其他方法在金屬表面設(shè)置小孔，方法之一是使用激光，即先細(xì)致地照射激光，使金屬表面熔化之后，再切割出溝槽。有的企業(yè)還嘗試進(jìn)行了使用陽(yáng)極氧化處理(耐酸鋁處理，接合對(duì)象僅限于鋁合金)。
此外，除了樹(shù)脂和金屬接合之外還有接合異種樹(shù)脂的技術(shù)，如日本寶理塑料開(kāi)發(fā)出通過(guò)接合表面的微小凹坑來(lái)獲得錨固效應(yīng)的技術(shù)，該技術(shù)設(shè)想用來(lái)接合玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料，一邊用激光來(lái)熔化已成型樹(shù)脂產(chǎn)品(稱(chēng)為一次材料)的表面，一邊在上面切出微細(xì)溝槽。
