哈工大复材顶刊：热塑复材焊接新方法！通过引入化学键增强焊接界面的热传导

主要观点总结

本文介绍了碳纤维增强热塑性复合材料（CFRTP）在航空航天领域的应用前景。针对其制造过程中的难题，哈尔滨工业大学檀财旺教授团队通过引入化学键调控界面传热强化热塑复材焊接界面的手段，实现了热塑复材感应焊接过程中界面热传导的增强。该研究为热塑复材感应焊接界面传热路径优化设计提供了新的思路。

关键观点总结

关键观点1: 碳纤维增强热塑性复合材料在航空航天领域的应用前景

CFRTP作为一种轻质高强新型材料，在航空航天领域具有显著的应用前景。通过采用CFRTP替代传统金属材料，可实现结构减重20%-30%。

关键观点2: 热塑性复合材料的制造难题及化整为零的解决方法

高性能热塑性树脂基体的大型结构成型加工难度较大，一般采用化整为零的方法，即将复杂结构分解为简单零件，然后组装。

关键观点3: 哈尔滨工业大学檀财旺教授团队的研究

檀财旺教授团队通过引入化学键调控界面传热强化热塑复材焊接界面的手段，改善了焊接过程界面热传导。该研究为热塑复材感应焊接界面传热路径优化设计提供了新的思路，接头强度提高1.7倍。

关键观点4: 研究细节与成果

研究使用硅烷偶联剂对感应元件进行表面处理，结合分子动力学模拟，发现共价键的形成提高了焊接界面温度分布均匀性，降低了焊后接头残余应力。实验结果显示，界面热导提高309MW/km 2 ，焊接过程界面最大温差降低。