近期，我校材料科学与工程学院支倩博士与上海交通大学李永兵教授、哈尔滨工业大学檀财旺教授合作在《Polymers》（IF:4.329，中科院二区）期刊上发表论文“Double-Pulse Ultrasonic Welding of Carbon-Fiber-Reinforced Polyamide 66 Composite”。该工作得到了国家自然科学基金（51905167），湖南省自然科学基金（2020JJ5197）以及湖南省教育厅优秀青年研究项目（21B0496）的资助。

实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，交通领域作为仅次于电力热力系统的第二大碳排放源，汽车碳减排成为“双碳”目标的重点。高分子材料由于密度低、强度高、模量大、耐腐蚀等优点，是制造保险杠、尾翼等汽车零部件的理想材料，也是未来车身材料的发展方向。通常，高分子零件超声波焊接时需在待焊处加工导能筋，而导能筋存在加工成本高、尺寸及位置限制等问题，因此，“去导能筋化”势在必行。

▲二次焊接工艺的选择及其对接头质量的影响

支倩博士的研究提出了一种提高无导能筋碳纤维增强尼龙66复合材料(CF/PA66)焊接接头强度及质量稳定性的二次焊接技术，并阐明了该技术改善焊接接头质量的内在机理。通过控制焊接过程中的间隔时间可调整高分子板材的耗散模量，减少能量在材料内部的耗散，将更多的能量集中在焊接界面上。该技术不仅可扩大焊合面积，同时也避免了由板材热分解而产生的多孔缺陷。二次焊接接头相对于传统单次焊接接头，焊合面积增加23%，峰值载荷提高了15%，疲劳强度增加了59%，质量稳定性也大幅提高。该研究可为推广和扩大无导能筋高分子材料超声波焊接技术的应用提供理论指导和技术支持，对推动我国“双碳”战略的实施具有重要的意义。

论文链接：https://doi.org/10.3390/polym14040714