研究目的
描述一种使用铥激光焊接聚四氟乙烯（PTFE）的方法，并检测降解产物的形成情况。
研究成果
激光透射焊接技术成功实现了未填充聚四氟乙烯与含10 wt.%短碳纤维填充聚四氟乙烯的连接。最佳工艺参数为5 mm/s速度下2 W激光功率，所得搭接剪切强度高于聚丙烯焊接接头。研究表明激光在填充PTFE中蚀刻出沟槽形成隧道缺陷，底部填充材料物质迁移沉积至顶部未填充材料表面。差示扫描量热分析显示PTFE发生降解生成低分子量PTFE，但衰减全反射红外光谱和核磁共振谱未检测到不同化学性质的降解产物。
研究不足
由于热量集中在焊接图案上并被样品主体包裹，该研究受限于无法在焊接过程中原位测量温度。热电偶的存在会干扰实验设置。
1：实验设计与方法选择
本研究采用铥光纤激光器进行激光透射焊接(LTW)，将未填充聚四氟乙烯(PTFE)与含10 wt.%短碳纤维的填充PTFE进行连接。通过设置不同激光功率和焊接速度参数，考察其对焊缝搭接剪切强度的影响。
2：样品选择与数据来源
样品由比利时派克汉尼汾制造公司提供，原始规格为1.50毫米厚条带，切割成24.0×24.0×1.50 mm3的小试样。所有样品均经过抛光处理以确保表面粗糙度较低。
3：实验设备与材料清单
配备铥光纤激光器的LPKF Precisionweld 3000焊接机、基恩士显微镜、科研优化型高能CT系统(HECTOR)、Vick拉力试验机、TA仪器Q50型热重分析仪(TGA)、TA仪器Q2000型差示扫描量热仪(DSC)、珀金埃尔默Frontier型ATR-红外光谱仪、配备500 MHz磁体的布鲁克Avance II核磁共振波谱仪。
4：实验流程与操作规范
焊接参数设置为8W、12W和16W激光功率，配合5 mm/s、10 mm/s和15 mm/s焊接速度。通过显微CT(μ-CT)、光学显微镜、搭接剪切测试、DSC、ATR-IR及NMR光谱等技术对样品进行表征分析。
5：数据分析方法
测量搭接剪切强度并通过μ-CT观察焊缝内部结构。采用DSC测定PTFE复合材料的结晶热和熔融温度，利用ATR-IR和NMR光谱评估潜在降解产物。
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PerkinElmer Frontier spectrometer
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