与传统机械连接方式相比，粘接技术具有负载分布均匀、耐腐蚀性强、强度重量比高、设计灵活性好以及制造工艺简化等优点[[1], [2], [3]]。特别是玻璃与金属的粘接，在电子封装（例如智能手机摄像头模块）、建筑幕墙（玻璃-金属框架）、医疗设备（如内窥镜外壳）和航空航天系统（用于传感器封装）等多个关键领域具有独特的性能组合，不可或缺[[4], [5], [6]]。例如，远程传感器镜头向更大口径和更轻重量发展的趋势对光机械设计提出了严峻挑战。其中一个关键问题是如何在保持支撑结构刚性的同时最小化横向位移。为了解决这个问题，广泛使用粘接剂将红外光学传感器组件粘接到金属基座上。然而，粘接过程容易产生缺陷，导致粘接强度受限。玻璃和金属之间的根本物理化学差异可能导致界面粘接效果不佳，从而引发粘接失效。这种失效不仅会损害长期的结构完整性，还会在工程应用中引发严重的安全问题[[7], [8]]。
作为跨学科研究领域，粘接技术通过多种理论框架进行研究，包括机械互锁、物理吸附、电子/静电相互作用和扩散模型[[9]]。一系列表面处理方法（如研磨、喷砂、阳极氧化和等离子体处理）已被证明能有效提高粘接强度[[10], [11]]。例如，Safari等人[[12]]报告称，铝单层粘接接头的强度随表面处理方式的不同而变化：砂纸研磨的样品初始强度有所提高，但随着粗糙度增加而下降；而喷砂处理的样品则表现出持续的性能提升。Ling等人[[13]]观察到，304L不锈钢的不同研磨处理方式会导致不同的微观结构变化：粗砂纸引发马氏体转变，而细砂纸在1 μm厚范围内形成高密度位错层而不发生相变。Ying Huang等人[[14]]通过单层剪切试验研究了表面粗糙度对A36低碳钢粘接接头性能的影响，结果表明粗糙表面主要通过增强机械互锁来提高接头性能。类似地，Qu等人[[15]]发现，经过丙酮超声清洗的喷砂镍表面具有更好的亲水性，从而通过增强机械互锁和化学粘接提高了剪切强度和剥离强度。Wang等人[[16]]结合单层剪切试验和数值模拟表明，对于用环氧树脂粘接的铝基材，机械互锁对接头强度的贡献大于表面粗糙度带来的粘接面积增加。
阳极氧化也被广泛用于提高粘接性能。Wang等人[[17]]通过NaCl/HCl/H₂SO₄溶液中的阳极氧化和孔隙膨胀在不锈钢上制备了稳定的纳米多孔结构，并通过拉伸试验验证了工艺的可重复性。Zhang等人[[18]]比较了WE43镁合金的各种表面处理方法，发现等离子体电解氧化（PEO）由于产生了圆柱形表面孔隙，从而提高了环氧树脂与基材的粘接强度。Kim等人[[19]]使用H₃PO₄–H₂O₂混合物对铝进行单步阳极氧化，获得了均匀的纳米多孔结构，金属-聚合物混合结构的粘接强度达到40.34 MPa。根据Engelkemeier[[20]]的研究，阳极氧化氧化锌层的结构取决于电解质类型、浓度、施加电流/电压和持续时间等参数，其中电解质的选择尤为重要。Xiong等人[[21]]研究了在含氟乙醇电解质中阳极氧化的FeNiCo合金的氧 evolution 反应（OER）活性，发现在非均匀膜生长条件下OER性能得到提升。Hu等人[[22]]系统比较了酸蚀、机械研磨和NaOH阳极氧化在CFRP与Ti-6Al-4V粘接中的应用，发现经过研磨和阳极氧化处理的样品比酸蚀处理的样品具有更高的界面强度。这些研究共同证实，阳极氧化可以在金属表面生成纳米级多孔结构，显著改善金属/环氧树脂界面的机械互锁和物理化学相互作用。
尽管取得了这些进展，但大多数粘接研究集中在不锈钢、铝合金和钛合金等材料上，对Invar合金（Fe–Ni36）等特殊金属的研究较少。Invar的超低热膨胀系数（<1.5 × 10⁻⁶/K）使其与ULE®玻璃等光学玻璃具有优异的热兼容性，非常适合用于精密光学支撑。然而，关于Invar表面处理和粘接机制的系统研究仍然不足。本研究探讨了包含Invar合金、ULE®玻璃和双组分环氧树脂（E30-CL）的粘接系统，重点研究了表面处理的效果。首先进行了机械研磨和喷砂等物理处理，并研究了其对粘接性能的影响。此外，还通过单层剪切试验评估了不同电解质下的化学阳极氧化处理效果。通过建立Invar表面处理、微观结构特征和粘接性能之间的结构-性能关系，本研究旨在确定高性能Invar/玻璃接头的最佳加工工艺。
