面向3D打印的连续碳纤维上浆工艺及其对复合材料性能的影响

摘要：

对连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTPCs)进行3D打印能够实现无模具快速制造,扩展增材制造的实际应用.为进一步提高3D打印连续碳纤维增强复合材料制件的性能,采用热塑性上浆剂对干碳纤维进行上浆处理,以尼龙6(PA6)为基体打印连续碳纤维增强复合材料,对比了上浆前后碳纤维表面性质及复合材料力学和界面性能.结果表明,上浆后碳纤维表面极性官能团增加,纤维与树脂浸润性改善;纤维表面粗糙度增加,纤维与树脂的机械结合力增强;上浆后碳纤维增强PA6复合材料较原始碳纤维增强PA6复合材料层间剪切强度提高42.2％,层间结合增强,弯曲强度提高了82％,弯曲模量提高2.46倍;3D打印的上浆后碳纤维增强PA6复合材料试样断面上有明显纤维拔出现象,界面性能显著改善.

关键词：3D打印、碳纤维、上浆、界面、力学性能、复合材料、尼龙6基体

所属期刊栏目：39

分类号：TB332;TQ327.3(工程材料学)

资助基金：国家重点研发计划项目2016YFF0202004;基础加强项目2017-JCJQ-ZD-035

在线出版日期：2020-06-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：349-355