碳纳米管薄膜电热原位固化技术提升碳纤维复合材料均匀性与效率的研究

为解决碳纤维复合材料电热原位固化过程中温度与固化度分布不均的问题，研究人员通过建立电-热-化学耦合有限元模型，优化了碳纳米管(CNT)薄膜的铺层参数(20层预浸料+1.9倍尺寸CNT膜)，并创新性提出两阶段保温固化工艺。该方案使复合材料拉伸强度提升8.0%，弯曲强度提高5.9%，总固化时间缩短54.7%，为高效制备高性能复合材料提供了新思路。

　　

这项突破性研究揭示了碳纳米管(CNT)薄膜电热原位固化技术的奥秘。通过精妙的电-热-化学耦合有限元模型，科研团队解码了复合材料固化过程中的关键参数：当采用20层预浸料搭配1.9倍尺寸的CNT薄膜时，温度与固化度分布达到最佳均匀状态。更令人振奋的是，团队颠覆传统四阶段固化工艺，开发出革命性的两阶段保温方案。

实验数据令人惊艳：与传统烘箱固化相比，电热固化制备的复合材料展现出8.0%的拉伸强度提升和5.9%的弯曲强度增强，同时总固化时间骤降54.7%。这种"内外兼修"的CNT薄膜加热技术，不仅实现了复合材料内部快速均匀加热，更创造了强度与效率双赢的制备新范式，为航空航天等高端领域的复合材料制造开辟了新航道。