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激光烧蚀过程中碳纤维聚醚醚酮（PEEK）复合材料的热分布数学建模
摘要： 由于大量能量在极短时间内被精确传递至材料，激光参数与材料参数对激光加工质量具有重要影响。研究人员对碳纤维增强PEEK复合材料在型腔形成过程中的热分布进行了数学建模，通过傅里叶方法推导出温度分布方程。首阶段实验中，向材料发射1焦耳能量的激光束并形成复合材料型腔，通过测量该型腔数据确定了温度分布方程中的常数。随后采用2、3和4焦耳激光束重复制腔实验以验证模型可靠性，将型腔实测结果与温度分布方程计算值进行对比。由于采用单向碳纤维，所得型腔呈椭圆形。研究分别使用沿纤维方向和垂直纤维方向的两个不同导热系数开展验证实验，实验结果与数学模型高度吻合。
关键词： 数学建模、傅里叶方法、激光烧蚀、纤维增强复合材料、聚醚醚酮（PEEK）
更新于2025-09-23 15:21:01
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聚醚醚酮（PEEK）的真空紫外处理作为结构胶粘接的表面预处理方法
摘要： 聚醚醚酮（PEEK）因其润湿性差和粘附性能不佳而著称。因此，要制造可靠的高强度结构胶接接头，必须对PEEK进行表面处理。本研究通过真空紫外（VUV）处理获得了高强度可胶接的PEEK表面。将非晶态和半结晶态PEEK薄膜样品置于不同剂量的VUV辐射下处理，并额外研究了低压氧等离子体（LPP）处理样品及未处理（原始状态）PEEK样品作为对比。采用X射线光电子能谱（XPS）、接触角测量（CA）、原子力显微镜（AFM）和共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）对表面进行表征。通过拉伸测试考察VUV辐照对PEEK薄膜本体力学性能的影响。采用两种测试方法（拉伸和剪切）测定处理试样的胶接强度，并将这些强度与所形成的表面特性进行对比。研究发现接触角与官能团生成之间存在显著相关性。VUV辐射显示出作为PEEK预处理方法的适用性——仅需5秒辐照即可实现高强度胶接。此外，VUV准分子灯具有操作简便、成本低廉且易于自动化的优势。
关键词： X射线光电子能谱、真空紫外（VUV）、接触角、化学表面功能化、结构胶粘接、聚醚醚酮（PEEK）、原子力显微镜
更新于2025-09-11 14:12:44