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一种碳纳米管增强热塑性复合丝材的制备设备和方法技术

技术编号:46589071 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:23
本申请提供一种碳纳米管增强热塑性复合丝材的制备设备和方法,涉及3D打印技术领域,包括对原丝材进行预浸渍以将碳纳米材料植入到原丝材表面形成预浸丝材;采用热塑性高分子对预浸丝材进行再浸渍形成复合丝材。通过静电植绒将碳纳米材料均匀植入到涂覆有上浆剂的丝材表面,通过熔融浸渍将预浸丝材与热塑性高分子基体复合,实现碳纳米材料的可控分散,避免复合丝材内部缺陷。有效解决浸渍过程中树脂基体中分散的碳纳米材料易团聚、与基体材料结合不牢固等问题,增强3D打印样件的层间结合性能;优化复合丝材的介电损耗性能,增强复合丝材的电磁加热特性,使3D打印构件通过外加电磁场实现局部温度补偿,削弱样件的翘曲变形,提高丝材整体性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及3d打印,具体涉及一种碳纳米管增强热塑性复合丝材的制备设备和方法


技术介绍

1、连续纤维增强3d打印技术作为一种前沿的增材制造技术,通过逐层构建的方式,能够实现复杂形状和结构的快速、精准制造,可以满足热塑性复合材料在航空、航天和医疗服务等领域的复杂结构和高精度制造方面的要求。然而,层间性能薄弱和结构翘曲变形问题是制约复合材料大规模工业化应用的瓶颈。

2、目前常规的做法是将碳纳米管引入复合丝材中,在复合丝材中引入碳纳米管是解决热塑性复合材料层间性能差和结构翘曲变形的有效措施。但是现有连续纤维增强的热塑性复合丝材制备工艺,主要通过将纳米颗粒分散在树脂基体中,通过熔融浸渍工艺实现树脂与纤维的复合。由于纳米颗粒的高表面能和相互作用力(范德华力、静电相互作用等),分散在树脂中的纳米颗粒局部区域易发生团聚,影响丝材的物理化学性能。


技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种碳纳米管增强热塑性复合丝材的制备设备和方法,能够解决复合丝材层间性能薄弱和结构翘曲变形问题,提高复合丝材的整体性能。...

【技术保护点】

1.一种碳纳米管增强热塑性复合丝材的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的碳纳米管增强热塑性复合丝材的制备方法,其特征在于,所述对原丝材进行预浸渍,以将碳纳米材料植入到所述原丝材表面形成预浸丝材,包括:

3.根据权利要求2所述的碳纳米管增强热塑性复合丝材的制备方法,其特征在于,所述采用热塑性高分子对所述预浸丝材进行再浸渍,形成复合丝材,包括:

4.根据权利要求3所述的碳纳米管增强热塑性复合丝材的制备方法,其特征在于,所述预浸丝材放卷后,采用热塑性高分子对所述预浸丝材进行熔融浸渍,包括:

5.根据权利要求3所述的碳纳米管增强热...

【技术特征摘要】

1.一种碳纳米管增强热塑性复合丝材的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的碳纳米管增强热塑性复合丝材的制备方法,其特征在于,所述对原丝材进行预浸渍,以将碳纳米材料植入到所述原丝材表面形成预浸丝材,包括:

3.根据权利要求2所述的碳纳米管增强热塑性复合丝材的制备方法,其特征在于,所述采用热塑性高分子对所述预浸丝材进行再浸渍,形成复合丝材,包括:

4.根据权利要求3所述的碳纳米管增强热塑性复合丝材的制备方法,其特征在于,所述预浸丝材放卷后,采用热塑性高分子对所述预浸丝材进行熔融浸渍,包括:

5.根据权利要求3所述的碳纳米管增强热塑性复合丝材的制备方法,其特征在于,所述预固化后的所述丝材进行多级冷却塑形,形成所述复合丝材,之后,所述方法还包括:

6.一种碳纳米管增强热塑性复合丝材的制备设备,应用于权利要求1至5任一项所述的碳纳米管增强热塑性复合丝材的制备方法,其特征在于,包括用于形成预浸丝材的预浸渍装置,以及用于形成复合丝材的熔融浸渍装置;

7.根据权利要求6所述的碳纳米管增强热塑性复合丝材的制备设备,其特征在于,所述上浆浸渍组件包括浸...

【专利技术属性】
技术研发人员:张晓笑曲巍崴杨迪李孟泽柯映林
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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