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钛合金/碳纤维增强聚醚醚酮树脂(Ti/Cf/PEEK)层板作为一种新型纤维金属层板(FMLs),综合了各成分的优点,具有高比强度和比模量、优异的抗疲劳性、耐温性及高损伤容限性等众多优良性能,为航空航天材料的发展提供了更大潜能与空间。然而,Ti/Cf/PEEK层板中金属/树脂(Ti/PEEK)界面较为薄弱,影响了界面应力的传递,从而严重制约层板性能的发挥。因此寻求一种新颖且耐高温的界面性能改善方法具有重要的工程意义。本文首先制备了希夫碱钛配合物,且将其负载于四种预处理(表面清洗、阳极氧化、喷砂和喷砂-阳极氧化)TC4板表面。通过FI-IR、TG-DSC、SEM、XPS及接触角测试,表明希夫碱钛配合物具有优异的耐高温性;阳极氧化TC4板具有最高的表面能;预处理工艺对TC4板负载前后的形貌有较大的影响,其中阳极氧化TC4板负载前后表面的形貌更有利提高层板的界面强度。其次,为了比较分析TC4板表面不同有机改性方法,本文还对同样预处理的TC4板进行SPEEK接枝,FI-IR、SEM及接触角测试结果表明TC4板表面预处理及SPEEK磺化度均对TC4板表面性质有影响。阳极氧化TC4板接枝后表面能最大;且随着磺化度的增加,TC4板表面能增加;接枝后TC4板表面形貌也各有差异,阳极氧化TC4板接枝后表面原始的球状结构被SPEEK包裹,并填充球状间隙;喷砂-阳极氧化TC4板接枝后,SPEEK主要填充基底球状网络结构中的空穴。最后,本文通过单搭拉伸剪切和层间剪切测试,探究了两种表面有机物改性后TC4/PEEK界面在室温和高温下的粘接性能。室温单搭拉伸剪切测试结果表明,阳极氧化TC4板负载希夫碱或接枝40%磺化度的SPEEK时的单搭拉伸剪切强度更优异,分别为47.49 MPa和40.77 MPa。经宏观和SEM观测发现,单搭失效断面均为混合失效;阳极氧化TC4板负载希夫碱或接枝40%磺化度的SPEEK后内聚力失效面积高达95%和93%,失效断面处树脂呈现剪切杯及锥状体。室温层间剪切测试结果表明,不同预处理TC4板负载后的强度均高于负载前;喷砂-阳极氧化TC4板负载希夫碱或接枝40%磺化度的SPEEK时层间剪切强度较高,分别为73.15 MPa和72.19MPa。高温单搭剪切实验中,试样在70℃下韧性与强度都较高;温度持续增加时,由于胶层逐渐软化,承载能力下降,界面强度逐渐下降。根据表面性能及力学测试结果,最终建立了此两种有机改性方法的增强界面机制。