3D打印连续碳纤维/聚醚酮酮复合材料工艺及其性能调控

摘要：

以高热性能热塑性树脂-聚醚酮酮(PEKK)为基体与连续碳纤维(CCF)进行原位浸渍 3D打印,制备连续碳纤维/聚醚酮酮复合材料(CCF/PEKK),并系统研究了 3D打印工艺参数中分层厚度、流量比、打印温度及成型方向对复合材料内部结构、基体结晶、表面质量及力学性能等方面的影响.通过扫描电子显微镜观察 3D打印CCF/PEKK的微观结构,采用X射线衍射分析复合材料中基体的结晶性能,使用超景深显微镜观察分析 3D打印CCF/PEKK的表面形貌,同时对复合材料进行弯曲性能和层间剪切性能测试.结果显示:当分层厚度为 0.2 mm、流量比为 85%、打印温度为 395℃,并使用水平成型方向时,3D打印CCF/PEKK复合材料的综合性能最优,其中弯曲强度达 302.0 MPa,层间剪切强度达 24.1 MPa.CCF/PEKK的弯曲强度较 3D打印纯PEKK提升 194%,层间剪切强度较工艺调控前提升 113%.表明在未使用任何附加优化手段的情况下,3D打印CCF/PEKK具备制造复杂结构工程零部件的潜力.

关键词：3D打印、连续碳纤维、聚醚酮酮、弯曲性能、层间剪切

所属期刊栏目：40

分类号：TB332(工程材料学)

在线出版日期：2023-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：5070-5084