玻璃与碳纤维混杂增强复合材料3D打印与实验

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作   者：

栾丛丛;  牛成成;  林志伟;  钱俊;  傅建中; 

关键词：

碳纤维;  复合材料;  玻璃纤维;  三维打印;  增材制造;  混杂增强; 

期刊名称：

材料科学与工程学报

i s s n：

1673-2812

年卷期：

2024 年 42 卷 002 期

页   码：

200-204

摘   要：

本研究基于热塑性材料熔融沉积成型工艺,研制了双喷头连续玻璃纤维与碳纤维混杂增强热塑性复合材料结构增材制造平台,制备了不同混杂比的纤维增强热塑性复合材料结构试件,分析了不同结构试件的弯曲力学性能与失效模式,探索了嵌入碳纤维智能层的混杂纤维增强热塑性复合材料的力阻行为.结果表明:比较纯热塑性材料结构件,玻璃纤维增强复合材料结构件弯曲强度提高了115.99%,碳纤维增强复合材料结构件弯曲强度提高了198.76%;玻璃纤维与碳纤维混杂增强复合材料结构件具有负弯曲强度混杂效应和正弯曲模量混杂效应.可根据碳纤维电阻相对变化率对混杂增强复合材料结构的应变与断裂破坏状态进行实时自感知.研究结果为连续玻璃纤维与碳纤维混杂增强热塑性复合材料结构件的高质高效制造与智能化提供了新工艺与新思路.