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首次实现连续纤维增强热固性材料的3D打印
发布时间:2020-05-14  来源:新材料网  

  连续纤维增强复合材料是当前国内外航天器结构的主要材料,具有密度低、强度高等优点。然而,传统的制造工艺复杂、成本高昂,利用3D打印来生产连续碳纤维增强复合材料可以实现更灵活的设计,同时有助于节约资源和时间,因而引起了广泛的关注。近日,我国在国际上首次实现了在太空中3D打印连续纤维增强复合材料,有望实现空间站在轨建设。

  现有3D打印连续纤维增强复合材料中高分子材料多为热塑性材料,相比于热塑性材料,热固性材料有着更好的机械性能、耐热性、耐溶剂性等,因此3D打印连续纤维增强的热固性材料有望实现更优异的机械性能和热性能等。

  近日,美国特拉华大学Kun (Kelvin) Fu等人开发了一种动态毛细管驱动的3D打印技术,称为局部面内辅助加热3D打印(LITA),实现了连续碳纤维增强热固性复合材料的打印,打印材料中纤维体积分数为58.6%,机械强度和模量分别可以达到810MPa和108GPa。相关工作以“Dynamic Capillary-Driven Additive Manufacturing of Continuous Carbon Fiber Composite”为题,近日发表于《Matter》上。

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