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作者：张浩;陈沉;杨延宁;贾亮升;袁向东;
单位：延安大学物理与电子信息学院;陕西省能源大数据智能处理省市共建重点实验室;辽宁石油化工大学人工智能与软件学院;
摘要：电子增材制造是一项极具潜力的制造工艺，在共形天线、柔性电子设备及传感器的制造领域展现出广泛的应用价值。聚醚醚酮凭借其优异的抗疲劳性、耐热性、耐化学腐蚀性和优良的机械性能，成为电子增材制造中最受青睐的基板材料之一。然而，PEEK基材与纳米银油墨之间的结合力欠佳，往往会导致导电图案从介电基体上剥离或脱落，进而影响电路的导电性能这一问题亟待解决。本研究通过采用激光表面改性技术增强PEEK基材与导电银层之间的结合强度。首先，选择波长为355 nm的纳秒固体激光器以不同的激光扫描间距(scanning spacing,S)和光斑搭叠率(overlap rate,R)进行PEEK表面处理；其次，使用SEM技术阐明PEEK基板与银层界面结合的微观作用机制；最后，使用拉脱附着力测试仪测量界面黏结强度。结果表明，激光改性后的PEEK表面形成了排列有序的微凹槽，并且显著增加活性氧原子的含量，这些微凹槽与银颗粒之间的机械自锁以及活性氧原子与羟基诱导的氢键，共同提升了PEEK与银层间的界面结合强度。其中，激光处理后的PEEK基材界面结合强度达到2.18 MPa,比砂纸打磨后的PEEK基板界面结合强度提高了4.32倍。本研究采用的激光改性方法不仅可以有效地提高异质材料的界面结合强度，还避免了在PEEK基体表面上集成导电线时采用焊接或导电黏合剂，也为结构-功能一体化天线的制造提供了新的加工路径。
关键词：共形天线;;增材制造;;紫外脉冲激光;;聚醚醚酮;;表面改性;;界面结合强度
基金资助：2024年延安大学博士科研启动项目(YDBK2024-56)
