金属和塑料之间的结合强度与两者之间结合界面的结构和状态密切相关。为了改善金属与塑料之间的连接性能,本文通过3D打印技术制备出表面带有异型结构的铝合金,再进行不同的表面改性处理。使铝合金和环氧树脂两种异质材料之间通过机械互锁与化学键合共同作用的方式,达到提高连接性能的目的。对不同改性处理方法的时间工艺、改性层的化学键合和改性复合板的剪切强度、抗拉强度、抗分层能力等方面进行了研究,探讨了不同改性处理方法对复合板连接性能的影响及结合断裂机理。铝合金基体在硅烷偶联剂KH-550、KH-570和聚多巴胺溶液中改性效果最好的时间工艺分别为3min、3min和24h,在此工艺下制备的改性层表面缺陷最少,无明显孔洞间隙存在,并且完全覆盖在铝合金基体表面,成型质量最好。改性处理后铝合金表面元素的相对含量和化学键变化明显。两种由偶联剂改性处理的表面新生成了Al-O-Si和Si-O-Si化学键,聚多巴胺改性处理的表面新生成了C-OH和C=O化学键。剪切测试结果表明,未经改性处理和经由聚多巴胺、KH-550、KH-570处理的复合板的剪切强度均在22MPa左右。四种复合板的失效断裂方式均为混合断裂。拉伸和三点弯曲测试结果表明,三种改性处理方法中硅烷偶联剂KH-570的改性效果最好,经KH-570处理的复合板的抗拉强度达到了39.5MPa。相较未经改性处理的铝合金提升了76%。失效断裂方式为环氧树脂的内聚断裂。分层前的最大承受载荷达到了0.125k N,相较未经改性处理的铝合金提升了47%。失效断裂方式均为环氧树脂基体的开裂失效和结合界面的分层失效。