刘帅团队在《现代纺织技术》发表自感应复合纤网模塑成型固化论文

　　浙江理工大学材料科学与工程学院、浙江省现代纺织技术创新中心鉴湖实验室刘帅团队在《现代纺织技术》发表论文《基于自感应复合纤网的真空树脂传递模塑成型固化过程原位监测》。该研究以高孔隙率玻璃纤维非织造布为骨架、多壁碳纳米管为导电颗粒，通过超声雾化喷涂工艺构建压阻型复合纤网(C-GNS)，实现了复合材料真空辅助树脂传递模塑(VARTM)成型固化全过程的精准原位监测，为相关制造领域提供了高效监测解决方案。

　　先进复合材料凭借优异性能广泛应用于航海、汽车、风电等行业，VARTM工艺因低成本、近净成型优势成为大型部件制造的核心技术。但该工艺固化过程涉及热传递、聚合反应等复杂变化，参数控制不当易导致固化不均、性能缺陷等问题。传统监测方法或只能离线检测，或存在可靠性差、侵入性强等弊端，难以满足大型结构件实时监测需求。

　　为破解这一难题，研究团队创新采用超声雾化喷涂技术，在玻璃纤维非织造布表面构筑超薄均匀的多壁碳纳米管导电涂层，形成“微米级纤维骨架-纳米级导电涂层”的多级复合结构。该复合纤网(C-GNS)具有优良的压阻响应特性，压敏系数高达16.77 Pa⁻¹，且在40-120℃区间表现出稳定的线性温度响应，为多环境下的监测提供了基础。

　　实验表明，C-GNS能与树脂充分浸渍，在VARTM固化全过程中通过电阻变化实时反馈树脂状态。非等温阶段，其电阻在5.8 min达到最低值，精准标识固化起始点;120℃等温阶段，14.5 min时电阻变化速率峰值对应凝胶起始点，21.5 min电阻最大值为凝胶点，关键相转变点识别与DSC、流变仪等传统手段高度吻合。整个固化过程中，C-GNS的电阻增益因子达80%，展现出高效的监测灵敏度。

　　该复合纤网无需复杂布设，且不影响复合材料结构性能，解决了传统监测方法的诸多局限。其不仅为VARTM成型工艺提供了可靠的固化监测手段，也拓展了自感应非织造复合材料的多功能应用场景，对提升先进复合材料制造质量与稳定性具有重要现实意义。未来，该技术有望在更多液态模塑工艺中实现规模化应用。