连续玄武岩纤维增强复合材料的三维打印：面内力学性能表征与各向异性评估

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连续纤维作为增强体可显著提升三维打印材料的力学性能，使得通过增材制造获得的连续纤维增强复合材料不再局限于原型制作或非结构应用。在现有连续增强纤维中，玄武岩纤维在三维打印领域的研究相对较少。该材料因其天然来源、优异的力学性能、抗冲击强度以及高化学和热稳定性而具有吸引力。本研究采用熔融沉积成型工艺制备了连续玄武岩纤维共挤复合材料，进行了热性能和力学性能表征，重点关注面内拉伸性能。采用定性和定量方法评估了材料的各向异性程度。三维打印复合材料的纵向性能比纯基体高15倍，满足结构应用要求。然而，横向和剪切性能远低于纵向性能，导致材料呈现强各向异性特征。通过创新的数值和图形化方法进一步验证了这一各向异性特性。这种性能差异影响三维打印零件的设计，因此在结构应用中需要优化连续纤维的沉积策略。

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