作品以金属/热塑复材大差异材料复合结构在轨道高速列车轻量化应用需求为牵引，设计界面微-纳双尺度定向调控技术强化连接接头。通过在金属表面制备微米级织构与多孔结构以促进界面双向物理机械嵌和，同时引入大量极性官能团。依据待连接热塑复材的官能团组成定向引入纳米级硅烷偶联薄膜，实现对界面化学键合及氢键的定向调控。进而，首次实现金属/热塑复材热连接机理的物理-化学、微-纳双尺度的全方位定向促进。该技术可强化金属/热塑复材热连接强度近2倍，高于目前同体系连接材料最高强度的21%，并成功制备国际首件面向工业应用的大尺寸结构样件。