期刊上的新论文纳米材料亚博网站下载已经证明了使用无溶剂工艺结合填充剂（例如石墨烯）的新型3D打印聚合物复合材料的发展。
学习：多尺度碳纤维增强聚合物复合材料的三维印刷含石墨烯或碳纳米管。图片来源：marinagrigorivna/shutterstock.com
3D打印聚合物复合材料
制造的热塑性复合材料使用3D打印结合了不同的多尺寸增援，一直是材料科学研究的重点。亚博网站下载亚博老虎机网登录嵌入多尺度填充颗粒可以增强3D打印聚合物的特性，例如它们的yabo214机械性能，电导率和热稳定性。
该领域的研究领域发现了通过扩展可以从中印刷产品的材料库来改善融合灯丝制造（一种常见的3D打印技术）的潜力，这是在增材制造领域中的应用。亚博网站下载在过去的十年中，进行了激烈的研究，用于合成各种行业的新聚合物材料。亚博网站下载
在当前研究中，已经评估了几种纳米和微尺度颗粒具有增强性能的聚合yabo214物配方的潜力。例如，碳基材料可以改善机械亚博网站下载性能，例如刚度，增强的耐腐蚀性和减轻重量。
整洁的ABS，ABS/MCF，ABS/MCF/CNT和ABS/MCF/GNP复合材料的挤出细丝。每个组合都在插图中详细介绍。图片来源：居民，S等人，纳米材料亚博网站下载
在过去的几年中，已经研究了微填充剂，例如铣削碳纤维和纳米纤维，例如石墨烯纳米板和碳纳米管，作为聚合物复合修饰剂。结合导电纳米颗粒的纳米复合材料在3D打印的设备（例如微型爆炸，电子传感器和微电路）中显示出yabo214很大的希望。
研究表明，使用融合沉积模型产生的聚合物复合材料的韧性增强，扬YOUN的模量，拉伸强度，弹性模量以及许多其他优势性能。例如，多壁碳纳米管的掺入在电阻变化和浓度之间具有直接相关性，并且在减少载荷下的响应增强。
其他研究在不同聚合物复合材料中的一定浓度的碳纳米管增强了其电导率。掺入分散石墨烯纳米平板的ABS复合材料具有增加的热稳定性和弹性模量，但在断裂和应力下应变减少。此外，在石墨烯纳米颗粒修饰的聚丙烯中观察到了改善的界面剪切强度。
优化材料和生产过程以保亚博网站下载持属性和处理性之间的平衡，对于为产品和组件的3D打印制造设计改良的聚合物配方至关重要。多尺寸颗粒的使用已得到广泛的评估。yabo214
研究
作者采用了一种新颖的无溶剂工艺来生产多尺寸的复合丝。在本文中研究了在ABS聚合物基质中直接分散不同尺度的钢筋。研究以不同比率使用了碳基填料材料（铣削碳亚博网站下载纤维，碳纳米管和石墨烯纳米片）。
使用诸如双螺钉挤出机和内部搅拌机之类的常见加工技术来制造用于组件的融合丝制成的多尺寸复合材料。产生的细丝的直径为1.75毫米，标准化。通过融合细丝制造生产后的复合材料特性3D打印在纸张中进行了彻底评估，以突出增强效应。
1BA哑铃和平行任标本的示意图（80 mm×10 mm×3.8 mm）（）（3.8 mm）（一种），在SIL3R软件中的3D打印样品的布置（b）和填充模式的细节（C）。图片来源：居民，S等人，纳米材料亚博网站下载
研究结果
作者观察到了对聚合物基质的性质的几种修改。碳纳米管和石墨烯纳米骨骼填充剂改善了复合材料的模量和强度，但是铣削碳纤维的添加可减少断裂值时的应变。纳米填料还提高了复合材料的电导率，碳纳米管可提供该特性的最佳增强。
最终的样品密度和特性受生产过程的极大影响。由于在3D打印过程中存在空隙，样品的延展性损失高达65％。作者做出的一个有趣的观察结果是，这种效果在每个复合材料中都是不同的。所有带有碳纳米管的复合材料都具有低电阻率。
此外，作者提出了比较和选择性参数，以评估最佳组成。根据加工性和特性评估组成，以阐明其适用于传感器和热电设备等应用。
CM和3D打印样品在不同的MCF和CNT含量中的电阻率。图片来源：居民，S等人，纳米材料亚博网站下载
总之
在新论文中纳米材料亚博网站下载，作者展示了一个新的过程，用于生产结合不同碳基填充剂的多尺度聚合物复合材料。探索了这种无溶剂直接分散法产生的印刷细丝，并探索了融合细丝制造。
该过程本身会影响印刷材料的最终品质和特性。亚博网站下载除此之外，属性不同，具体取决于样品中使用了哪种填充剂。样品显示出良好的机械性能和电阻率特性。填充分量比也对性质产生了很大的影响。但是，在融合细丝制造过程中创建了空隙，这可能会限制零件的性能。
总体而言，该论文已经证明了潜在有利的多尺度聚合物复合生产过程，这将证明对多个行业（例如传感器和热电设备）的许多应用有益。
进一步阅读
居民，S等。（2022）多尺度碳纤维增强聚合物复合材料的三维印刷含有石墨烯或碳纳米管纳米材料亚博网站下载12（12）2064 [在线] mdpi.com。可用网址：https://www.mdpi.com/2079-4991/12/12/2064
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