轻质、高强的聚合物-金属复合构件的应用是解决能源过度消耗的有效途径之一。快速有效的获取界面结合强度高的复合构件具有很大的挑战性。铝合金的表面微纳形态对轻量化铝塑异质构件的界面结合具有重要影响。首先,采用阳极氧化、喷砂和纯水处理等方式对铝合金表面进行改性,然后通过注塑成型技术,得到了轻质、高强的铝塑异质构件,其界面强度可满足工程应用的需求,在航空航天和汽车领域中具有一定的应用价值。主要研究内容如下:1.通过注塑成型技术,实现了玻璃纤维增强的聚苯硫醚（PPS）和铝合金（Al 6061）之间的连接。通过阳极氧化和偶联剂预处理,聚合物和铝合金之间的最大搭接剪切强度显著提高,与未处理的情况相比几乎提高了八倍。扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱仪（XPS）的研究表明,在铝合金基底上形成的纳米级宽度的微裂纹结构和Si-O-Al化学键对铝塑异质构件界面结合强度具有很大影响。傅立叶红外光谱（FTIR）研究结果显示,铝合金表面偶联剂薄膜层中含有的C-N键对两种异质材料的结合强度也具有至关重要的作用。2.讨论了纳米结构尺寸和孔隙率对PPS-Al复合构件结合性能的影响,结果表明,当孔洞结构的直径增加到160 nm,孔隙率达到0.281时,PPS-Al复合构件的结合强度和断裂功达到最大。此外,分析了化学键（-OH）含量对铝合金表面润湿性和结合强度的影响。等离子体处理后,计算了铝合金表面获得的化学键（-OH）的相对含量。当-OH含量达到0.431时,铝塑复合构件的最大结合强度和断裂功分别为24.8 MPa和20.1 KJ/m2,与未经等离子体处理的样品相比提高了16%和17%。结果表明,在铝合金表面上形成的纳米结构和化学官能团对PPS-Al复合构件的结合强度起着至关重要的作用。3.通过喷砂和纯水的协同处理对铝合金表面进行改性,研究了喷砂参数对铝合金表面粗糙度的影响,定量讨论了表面粗糙度对注塑成型PPS-Al复合构件界面结合强度的影响。通过SEM和XPS分析了铝合金表面的Al OOH结构,并讨论了Al OOH的相对含量及其润湿性对界面结合性能的影响。当纯水处理时间为30 min时,Al OOH的相对含量为0.236,结合强度为32.3 MPa,比纯水处理之前的结合强度高2.3倍。对铝塑复合构件进一步退火处理,研究了PPS的结晶度对界面结合强度的影响,发现当PPS的结晶度达到51.9%时,PPS-Al复合结构的结合强度增加了10.2%,达到35.6MPa。