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粘接是將被粘接材料結構件的待粘接區(qū)域，經(jīng)過表面加工、處理、涂覆膠粘劑以及固化等一系列工藝過程，使被連接件形成整體的一種連接方式。除了應用于非金屬的連接外，也可以應用于金屬與非金屬之間的連接，比如復合材料與各種金屬、橡膠以及其他金屬和非金屬之間的連接。

在熱塑性復合材料的粘接中，表面處理對熱塑性復合材料結構件的粘接性能影響很大。適當?shù)念A處理有時會賦予表面額外的屬性，因此，在使用膠黏劑之前一般要進行表面處理，以達到最大機械強度。

表面處理過程中最重要的一步是形成合適的表面化學組分，表面組分的完整性直接影響粘合劑的耐久度。表面處理中最常見的誤解是，良好粘接的唯一要求是干凈的表面。清潔的表面是粘接的必要條件，但不是粘接耐久度的充分條件。大多數(shù)結構膠黏劑的工作原理是在被粘物表面原子和構成膠黏劑的化合物之間形成化學鍵（主要是共價鍵，但也可能存在一些離子和相互作用力）。這些化學鍵是粘接物之間的載荷轉移機制。大多數(shù)粘接失效可歸因于制造過程中的不良工藝，其中最主要的缺陷就是是缺乏合適且高質(zhì)量的表面處理工藝。

復合材料等離子表面處理提高粘接性能原理

等離子表面處理技術是指通過等離子體中的高能粒子對表面進行轟擊，使表面物質(zhì)降解，增加表面粗糙度，若等離子體中有其他活性粒子，如氧離子，則可與表面物質(zhì)發(fā)生反應而使表面活化的一種方法。等離子處理技術可適用于纖維、塑料、橡膠以及復合材料的表面處理。

根據(jù)氣體類型的不同，等離子體中的粒子組成也不同，但這些粒子均由電子、正負離子、自由基和未被電離的分子、原子組成。在等離子處理物質(zhì)表面時，高能電子會首先轟擊物質(zhì)表面，使表面的化學鍵斷裂，并形成小分子而揮發(fā)。在化學鍵斷裂的同時，等離子體中的活性成分，如氧離子、自由基，可與表面因電子轟擊而斷裂的化學鍵重新結合，殘留在表面而活化表面。

一方面高能態(tài)的等離子體粒子轟擊復合材料表面，使復合材料高分子鏈斷裂，發(fā)生氧化，引入了—COOH、C=O、—OH等極性基團，導致材料表面水接觸角降低，親水性提高，潤濕性得到改善，這些活性基團可在粘接時與膠黏劑發(fā)生化學鍵合，能顯著提高粘接強度。

另一方面等離子體處理會略微增加復合材料的表面粗糙度，這是由于等離子體表面處理具有一定的表面清洗與刻蝕作用。糙度增大有利于增強粘接劑與復合材料表面的物理鑲嵌作用，同時比表面積增大會增加粘接劑的有效附著面積，可以有效增加粘接劑和復合材料之間的結合強度。

低溫等離子表面處理技術在纖維、塑料表面處理領域已有廣泛的研究，并有相當數(shù)量的工業(yè)化應用實例。應用于復合材料粘接表面的等離子處理技術已有大量研究，通過控制氣體種類、氣壓、放電功率、處理時間等措施，可以使復合材料制件粘接表面的表面質(zhì)量顯著提升，達到甚至超過機械打磨法所獲得的粘接強度，從而可以克服打磨方法或可剝布法受人工因素影響較大、難以實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)、生產(chǎn)效率較低且同時會產(chǎn)生較多的工業(yè)垃圾等缺點，因此等離子表面處理技術是取代傳統(tǒng)處理方法的最佳選擇之一。