聚合物-金属复合材料综合了聚合物与金属各自的优点,是制备可靠、高性能、轻量化复合材料的选择之一。本文主要以聚丙烯和铝合金为基材,首先在采用机械抛光、化学刻蚀与阳极氧化等手段对铝合金表面进行预处理,接着分别采用传统热压和超声波辅助热压成型装备成功制备了聚丙烯/铝合金复合材料,通过溶解铝合金法、超薄切片技术、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线能谱分析（EDS）等技术,研究了聚丙烯/铝合金复合材料的连接界面结构与性能,主要研究内容如下:1.铝合金表面处理首先对切割铝合金板材表面进行机械打磨、抛光;接着对抛光后的铝合金表面进行硝酸（HNO3）和烧碱（Na OH）洗涤,去除氧化层并生成微米级凹坑;最后,经过实验优选,选取以磷酸作为阳极氧化电解液进行恒流法阳极氧化,制备出具有微纳米结构形貌的铝合金表面。SEM显示,电流密度为4A/dm2的阳极氧化铝合金试样（Al-L1）表面孔径尺度范围为125-145nm,表面呈微-纳孔状结构;16A/dm2的阳极氧化铝合金试样（Al-L2）表面孔径范围为165-185nm,表面呈现微针尖状结构。去离子水接触角实验表明,阳极氧化铝合金表面接触角小于抛光铝合金表面,表面具有更好的湿润性,能更好地与聚丙烯进行热压成型。2.热压成型聚丙烯/铝合金及其界面结构与性能通过正交实验优化,获得最佳聚丙烯/铝合金热压成型工艺参数:压力0.6MPa、模温185℃,压制时间15s。实验结果表明:铝合金/聚丙烯复合件N/A1-L1、N/A1-L2的拉伸-剪切强度分别为9.77MPa、11.35MPa;溶解铝合金后,SEM显示与之复合的聚丙烯表面存在未完全填充的微纳米结构,从而减弱界面强度;去离子水接触角实验显示,N/Al-L1、N/Al-L2复合件的聚丙烯表面接触角分别为98.5°和108.3°,均大于纯聚丙烯表面接触角94.6°;SEM显示聚丙烯与铝合金在复合界面形成了微纳米互锁结构,N/A1-L1、N/A1-L2复合件的结合层厚度分别为6.22um、6.47um;拉伸-剪切失效界面显示复合件失效方式均为内聚失效。3.超声波热压成型聚丙烯/铝合金及其界面结构与性能通过正交试验优化超声压制工艺,在压力0.6MPa、振幅50%、温度185℃、压制时间15s、超声时间5s的工艺条件下对铝合金/聚丙烯进行热压成型。实验结果表明:复合件U/A1-L1、U/A1-L2的拉伸-剪切强度分别为18.96MPa和19.14MPa;溶解铝合金后,SEM显示聚丙烯/铝合金复合界面困气明显减轻,界面出现微观“根瘤”互锁结构。接触角实验显示,反向溶解U/Al-L1、U/Al-L2的铝合金后,聚丙烯表面接触角分别为129.6°和136.4°;SEM显示U/A1-L1、U/A1-L2复合件界面层厚度分别为3.86um和5.40um;XRD显示复合界面的聚丙烯表面出现了β晶型;复合件拉伸-剪切失效界面均为内聚失效,并且聚丙烯失效表面呈现严重的塑性形变。综上,采用合适的阳极氧化工艺制备得到了具有微纳结构的铝合金表面,与聚丙烯成功实现了热压复合成型;在此工艺上引入超声波,有效地提高复合件界面强度,拉伸-剪切强度最大提升达94.1%;复合界面呈现“根瘤”状微纳互锁结构;界面失效为内聚失效形式,聚丙烯表面出现较大的塑形变形。超声波热压成型更有利聚丙烯/铝合金直接复合成型。