随着碳纤维管在航空航天、赛车、各种设备器材和轻骑领域层见叠出，轻量化屡被提出。碳纤维管不断取代结构中某些部位的钢材、铝材等，那即不可避免的与金属产生粘结问题。无论是纤维增强材料和纤维增强材料之间的粘结、还是复合材料零配件与金属材料之间的粘结，都可分为胶黏剂胶接、机械连接。两种粘结方法可以单独使用，也可以绸缪束薪，相辅相成，共同作用。

胶接（本文主要讨论的即是胶接）最大的特点就是“简单”，原料用的是胶黏剂，无需使用特殊的成型设备，无需在艰难实现的氛围下实现粘结，无需增加五金件，结构重量轻，本身一般不会与其他材料产生电位差，难产生电化学腐蚀。缺点嘛，相信很多朋友在某些应用时，都会想着巴不得多使用胶黏剂（虽然不是愈多愈好），对于这种想法，缺点其实已经晦迹其中了。胶黏剂是无法联动载荷，而且胶体易受环境影响。

胶水的种类林林总总，各有各的优点。纤维增强材料与金属的结合方式也是许多。就碳纤维管而言，对碳纤维和金属件接触面进行预处理的方法也是迥然不同，有用机械方法，有用化学方法等等。

此篇主要讲胶接，因为胶接应用比较多，并且时常与机械的方法相辅相成，因此不厌求详。有幸的话可以让大家能稍微了解一下胶接原理，熟悉结构因胶接不力断裂的因素，而另辟蹊径。

润湿过程，此过程必须要求胶黏剂与处理过的金属件表面和纤维增强材料处理过的表面相容，此相容作何理解呢？其实在胶黏剂扩散过程能排除接触面的空气即是好的相容，结果的现象即是很容易看到接触面被润湿了，非常容易的扩散到其他未触及的地方，如果相容性不好，那么经处理的表面（如经砂纸打磨金属件或者碳纤维管表面纯在凹凸不平，金属处理的表面凹凸不平，物理意义上理解为高表面能）没有任何意义，因为胶黏剂不会主动去填充，也排不尽空气。

2.扩散过程，这过程有点像两块金属经压力压合，两块金属原子会相互越过界面渗透，达到粘结的效果。但是胶黏剂和金属粘结不同，一个固体一个流体，金属界面如果没有经过很大的压力是没有什么变化的，金属键牢牢扣在一起，那么要么对金属表面改变粗糙程度，促进相容渗透，要么对表面进行改性，破坏掉表面的有序结构（一定程度），促进咬合。

3.成键，胶黏剂润湿扩大了接触面积，然后胶黏剂与金属粗糙表面或者金属改性表面相互抱合，界面两相分子经过一定阶段会形成化学键，此化学键具有强度，具有能量，这是粘结强度最根本的依据。

通过熟悉这些过程，也许并不能依赖这些制作完美无缺的胶黏强度，但可以提供更多的分析道路，提供更多的选择凭借。

选择

选择韧性好的胶黏剂，目的是延长疲劳强度。胶黏剂应该与复合材料相容。便于操作的胶黏剂

表面预处理

对于复合材料表面的预处理：

砂纸打磨、喷砂、有机溶剂清洗、等等。这三种方法都可以达到，但都很难达到一个很理想的结果。推荐的方法是打磨，打磨后清洗，不要打磨到纤维织物，清洗后用揩布擦拭，直至未见黑色。当然可以不用到这一步，根据具体情况打磨所需要的厚度，相对其他方法而言，对强度的影响比较小。

对于金属表面的处理：

打磨或者喷砂，金属表面经常会阳极化处理，因此在损伤表面后因立即涂胶或者胶接处理，防止表面氧化影响粘结强度。另外涂覆的胶黏剂不能太厚，因为胶黏剂交联固化，太厚会导致内聚能过大，导致内置胶体爆裂，反而更加影响厚度，因按照所使用胶黏剂厂家说明书涂覆建议厚度。

两种方法都有砂纸打磨，那么用多少号的砂纸打磨好呢，通过胶黏剂粘结的过程可以知道，从润湿到扩散，都是在增加接触表面积的过程，因此使用更加粗糙的砂纸打磨时明显增加接触面积的，粘结强度也是有所提高。当然，这里有一个注意的是，打磨其实也是分方向的，如果只是普通用处，倒大可不必介意，若在大面积力的范围，力载荷在结构件传导较突出的，即可根据受力方向进行打磨，提高那个方向的粘结强度。

机械连接方法机械连接方法其实很常见，比如铆接，螺接等，此范围牵扯比较大，故不做详细阐述了。

结语了，此篇不详之处纰漏还望理解并指出，另外胶接对象众多，此文只涉及了碳纤维管和金属的粘结，还有各种蜂窝夹心材料，表面改性碳纤维管材粘结迥然不同，各有特色，以后有机会可以与大家好好交流。谢谢！

此外，以上结论未经允许情况下不能转载，违者必究。希望大家做一个可以一起研讨，尊重劳动的心血的人！！

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