Nat Commun：通过原位热固化增材制造碳纤维增强热固性复合材料

Nanoyu

2025-05-23

纤维增强聚合物复合材料是广泛应用于交通运输和能源行业的轻质结构材料。当前的复合材料制造方法需要昂贵的工具和长时间的能源密集型加工，导致制造成本高、设计复杂性有限和制造率低。

在这里，科罗拉多州立大学Mostafa Yourdkhani报道了纤维增强热固复合材料的快速、可扩展且节能的增材制造，同时消除了对工具或模具的需求。

文章要点

1）使用热响应性热固树脂作为复合材料的基料，并通过光热转化对碳纤维增强物进行局部远程加热，能够快速、现场固化复合材料，而无需进一步的后处理。

2）通过机器人平台沉积后，立即快速固化和从液体或粘性树脂到刚性聚合物的骨架热固树脂的相转变，允许在不使用牺牲支撑材料的情况下高保真度、自由形式制造不连续和连续的纤维增强复合材料。

该方法适用于多种行业，并将能够快速、可扩展地制造复合材料零件和模具，以及复合材料结构的按需修复。

参考文献

Dojan, C.F., Ziaee, M., Masoumipour, A. et al. Additive manufacturing of carbon fiber-reinforced thermoset composites via in-situ thermal curing. Nat Commun 16, 4691 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-59848-2

https://doi.org/10.1038/s41467-025-59848-2