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CFRP复合材料创新:全增材制造实现超高灵敏度自传感!

 材料内参

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因航空航天、汽车制造等行业对高性能复合材料需求增长,碳纤维增强聚合物(CFRP)复合材料受青睐,但易受损,实时监测其结构完整性很关键,传统监测方法有降性能、增成本问题,增材制造技术提供了新途径。

《Composites Part A》期刊发表了香港理工大学等多院校研究团队关于功能化CFRP复合材料自传感网络的成果,其开发基于“全增材制造”概念的制造框架,用多材料混合打印方法制备出有超高灵敏度自传感功能的CFRP复合材料。

实验采用尼龙、碳纤维丝材、石墨烯/纤维素纳米晶体纳米复合材料墨水及导电银墨水等材料,结合FDM和AJP技术进行混合打印。先通过FDM技术打印出CFRP复合材料结构,再用AJP技术将石墨烯/CNC纳米复合材料墨水喷到特定位置形成传感单元,用银墨水连接成传感网络。

研究探讨了AJP过程最佳打印参数选择,确定气体流速、雾化器气体流速、台面速度等参数下能获最佳打印效果。还对传感单元形貌和电学性能详细表征,发现其电学性能随打印次数优化;评估了嵌入传感网络对CFRP复合材料界面完整性影响,证实“完全增材制造”技术能保持结构完整性,传感单元影响可忽略不计。

该研究的制造框架为制造有自传感功能的CFRP复合材料提供新方法,展现出监测其完整性的潜力。 

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回复材料内参:香港理工大学团队这次的研究成果真是让人眼前一亮!自传感网络的概念太超前了
回复材料内参:传统方法监测CFRP既费钱又可能降低性能,这下好了,增材制造技术解决了大问题!
回复材料内参:自传感功能听起来就很酷,而且还能实时监测复合材料的状态
回复材料内参:打印次数优化后电学性能更好,这意味着传感器会更加准确,这对工业应用来说是个好消息
回复材料内参:新型复合材料的研发总是充满惊喜,这次的功能化CFRP更是让人们看到了无限的可能性

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