
三种制备碳纤维增强环氧树脂复合材料的方法。对于短切的碳纤维可以采用颗粒一样的处理方法,将短碳纤维作为填料加入树脂基体中共混,之后除去气泡倒入预制的模具中固化脱模,就能得到所要的样品;对于连续纤维则相对复杂,一是可以采用商用的碳纤维预浸料铺层,然后在热压机中固化;另外可以通过真空辅助树脂注射的成型方法,实现样品制备。
黑色表示室温下测试的储能模量,红色表示转变温度以上的储能模量数据,而实心表示我们所制备样品的实测数据,空心表示文献报道中相关材料的数据。碳纤维增强形状记忆环氧复合材料在常温以及环氧转变温度以上都表现出好于普通形状记忆高分子及其复合材料的力学性能。

力学性能不足以及跨度结构无法打印的两个问题,在制备环氧打印材料的基础上,进一步添加了短碳纤维作为主要的增强相,制备了能用于3D打印的高力学性能形状记忆环氧基复合材料。并且由于短碳纤维在打印过程会实现短碳纤维的取向使得材料在短碳纤维取向的方向上获得更优的力学性能表现。在长春,我们利用多打印头打印技术,能克服墨水直写方式无法打印高跨度结构打印的问题。我们同样以环氧树脂为基体,制备了作为支撑材料的打印墨水,成功实现三维立体复杂结构的打印。