超強(qiáng)、超輕、堅(jiān)固耐用,神奇的石墨烯常被人們譽(yù)為未來(lái)的材料。熱傳導(dǎo)和電傳導(dǎo)具有很高的效能,在電子制造領(lǐng)域有極大地潛能,像OLED、電池、晶體管和感光元件等,石墨烯將能夠應(yīng)用在非常多的領(lǐng)域內(nèi)。來(lái)自堪薩斯州立大學(xué)、紐約州立大學(xué)布法羅分校和普渡大學(xué)的研究人員,首次利用SLA技術(shù)打印出了復(fù)雜結(jié)構(gòu)的石墨烯氧化物。
在3D打印技術(shù)的探索中,石墨烯被認(rèn)為是一個(gè)備受矚目的領(lǐng)域。它包括熱塑性纖維擠壓(FDM/FFF)和塑料粉末激光燒結(jié)(SLS)。現(xiàn)在看來(lái),石墨烯對(duì)于光聚合技術(shù)或者改善樹脂材料的質(zhì)量都是有益的。
聚合物基納米復(fù)合材料的性能受聚合物基質(zhì)中納米填料的分布、濃度、幾何結(jié)構(gòu)和性能的影響,因此,隨著聚合物復(fù)合材料中碳納米材料(如石墨烯或碳納米管)的濃度增加,材料往往會(huì)具有更高的強(qiáng)度和更大的脆性。
由以下方法制得的復(fù)合材料具有良好的結(jié)合強(qiáng)度和延展性的組合性能。把0.2%的石墨烯氧化物添加到EnvisionTEC生產(chǎn)的Pic100澆注樹脂材料中,復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度提高了62.2%,延伸率增加了12.8%。為了使石墨烯氧化物顆粒在聚合物基質(zhì)中達(dá)到理想的分布狀態(tài),研究員使用了溶液插層法,因而在添加聚合物樹脂前,石墨烯就已經(jīng)分散在溶劑中了。3D印刷過程是由底向上,以掩模投影為基礎(chǔ)的立體光刻(MPSL),也就是商業(yè)領(lǐng)域俗稱的數(shù)字光處理立體平版印刷。
這種自底向上的方法在3D打印納米復(fù)合材料過程中具有顯著優(yōu)勢(shì)。3D打印過程中中能夠得到一個(gè)足夠小的層厚度,這樣可以補(bǔ)償由于納米顆粒的衍射指數(shù)增加所降低的固化深度。由于容器的深度與高度無(wú)需保持比例關(guān)系,考慮到測(cè)試多種納米材料濃度并且避免污染和浪費(fèi)材料,可以使用淺的容器來(lái)減少所需的液體樹脂以及納米顆粒。此外,先固化層和聚合物容器之間熔化的聚合物對(duì)容器實(shí)現(xiàn)了重新涂覆,因此無(wú)需另外的步驟來(lái)平整容器表面,從而加快了制造速度。
透射電子顯微鏡(TEM)結(jié)果表明,石墨烯氧化物在聚合物截面上隨機(jī)排列。通過抗拉強(qiáng)度和彈性模量(應(yīng)力和應(yīng)變)研究3D打印結(jié)構(gòu)的的強(qiáng)化機(jī)制過程中,研究人員發(fā)現(xiàn),3D打印納米復(fù)合材料延性的增強(qiáng)與石墨烯氧化物增強(qiáng)體結(jié)晶度的增加息息相關(guān)。石墨烯復(fù)合材料的商業(yè)應(yīng)用目前尚未明晰,但石墨烯和立體平版印刷系統(tǒng)的低成本表現(xiàn)出巨大的潛力。
免責(zé)聲明:本網(wǎng)站所轉(zhuǎn)載的文字、圖片與視頻資料版權(quán)歸原創(chuàng)作者所有,如果涉及侵權(quán),請(qǐng)第一時(shí)間聯(lián)系本網(wǎng)刪除。
-
標(biāo)簽: SLA, 3D打印, 復(fù)雜結(jié)構(gòu), 石墨烯氧化物

官方微信
《中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
- 投稿聯(lián)系:編輯部
- 電話:010-62316606-806
- 郵箱:fsfhzy666@163.com
- 中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方QQ群:140808414