金属/高分子复合结构能够发挥金属与热塑性高分子各自的优势,越来越多应用于轻型结构的搭建中。而这种复合结构的制备需要表面预处理、金属/高分子连接、过程仿真等多项步骤。本文将介绍通过热压焊接连接TC4钛合金和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的工艺。与其他连接方式相比,热压焊作为一种新型连接工艺,具有接合时间短的优点。相比传统的机械铆接与粘接,热压焊在连接过程中无需铆钉、粘胶等辅助工具,焊接工艺灵活。此外,在本课题中,为了促进钛合金与高分子间的有效连接,材料表面处理是较关键的技术。本课题的研究目的是,通过在钛合金基底上制造宏观和微观尺度表面结构来增强材料间的粘合,从而提高接头强度。在课题研究中,使用喷砂和化学腐蚀的方式改进钛合金的表面形貌。在化学腐蚀步骤中,使用三种不同的酸溶液进行钛合金的表面改性。使用喷砂或化学腐蚀后的结构增加了金属的表面粗糙度与连接面积,因此促进了机械互锁。此外,通过化学腐蚀后,钛合金和高分子之间的微观连接也因为钛合金表面改性而得到改善。对微观界面的结构表征与XPS分析表明,TC4和PET之间的化学键合以及微观机械咬合能够显著改善TC4/PET间的界面连接。使用表面改性工艺后,TC4/PET间的剪切拉伸强度能够达到11.5 MPa。