3D打印连续碳纤维增强热塑性聚合物研究进展

郑智然1，侯佳鑫1，张宝艳1，刘思蒙1，胡君2，孔维夷3，刘政3，石峰晖1（1 中国航空制造技术研究院复合材料技术中心；2 北京化工大学 北京软物质科学与工程高精尖创新中心；3 太行实验室）

摘要：熔融沉积成型（fused filament fabrication，FFF）技术具备设计灵活度高、无需模具且能快速构建复杂结构的显著优势，是连续碳纤维增强热塑性聚合物（continuous carbon fiber reinforced thermoplastic polymer，CCFRTP）3D 打印的关键方法。但在实际3D 打印过程中，由于FFF 工艺本身的限制，如打印温度、层间结合、纤维浸润不充分等，常导致CCFRTP 构件出现界面结合弱、孔隙率高等问题，严重影响其力学性能。为此，本文围绕3D 打印工艺特点，重点评述了近年来在树脂改性、纤维改性及其协同优化等方面的最新研究进展，特别是多种协同改性策略在提升界面性能方面的作用机制。在此基础上，探讨FFF 最新研究进展及不同打印工艺参数对力学性能的影响及优化方式，并对其发展方向与应用前景进行了展望。

关键词：连续碳纤维增强热塑性聚合物；熔融沉积成型；树脂基体；碳纤维增强体