Polymer Composites 华中科技大学 史玉升/闫春泽/杨磊团队 | 熔融浸渍法制备高性能连续碳纤维增强PETG复合材料，助力3D打印技术新突破

本研究针对连续碳纤维增强热塑性复合材料（CCFRTPs）在增材制造中纤维与树脂基体浸渍不充分、界面结合弱的问题，采用自主研发的熔融浸渍装置，系统优化了浸渍温度、牵引速度和浸渍压力等工艺参数，成功制备了高性能CCF/PETG预浸丝材。研究发现，浸渍温度和牵引速度是决定丝材质量的关键，优化后丝材纤维体积分数约39.13%，孔隙率低于1%，圆度指数R值超0.9。浸渍压力存在最佳窗口，过小或过大均会降低性能，选用四个浸渍辊（约1.50 N压紧力）时可实现最佳平衡。优化丝材平均拉伸强度达1103.25 MPa，拉伸模量78.68 GPa；打印构件（0°铺层）拉伸强度715.16 MPa，弯曲强度457.44 MPa，剪切强度25.6 MPa，Micro-CT和SEM显示纤维排布整齐、界面结合优异。结论：通过熔融浸渍工艺协同优化，能有效解决浸渍难题，为连续碳纤维复合材料在复杂结构件制造中的广泛应用奠定了材料基础。