多機能性能に向けた改善された機械的および電気的性質を持つレーザー誘発3Dグラフェン活性化ポリマー複合材料

科学分野:

• 材料科学
• ナノテクノロジー
• ポリマー科学

背景:

• グラフェン基の複合材料は,電子機器に優れた電気的および機械的性質を提供します.
• 3Dグラフェン泡の伝統的な製造方法は,グラフェンの分散に問題があります.
• 3Dプリントは 複雑な3Dグラフェン構造を 作り出すための新しいアプローチを提供します

研究 の 目的:

• 導電性ポリマー複合材料を製造するために,レーザー誘導グラフェン (LIG) で3Dプリントを使用します.
• 材料の性能を向上させるため,LIGとエポキシの相乗効果を調査する.
• 脱氷,マイクロ波吸収,および柔軟なセンサーにおけるこれらの新しい複合材料の潜在的な応用を探求する.

主な方法:

• レーザー誘導グラフェン (LIG) による3Dプリント技術を使用しています.
• グラフェンベースの伝導性ポリマー複合材料を組み立てるための従来の浸透プロセスを利用します.
• 3D-LIG/エポキシ複合材料の電気伝導性,引力強度,比強度,柔らかさ,および線形弾性ストレスの特徴.

主要な成果:

• 通過平面方向で3.54 S m−1の電気伝導性を達成した.
• 約5.4MPaの引力強度を得ました.これは7606%の改善を表しています.
• 高い特異強度 (6.8 × 103 (N m) kg−1),優れた柔らかさ (230%の張力-破損張力),および高い線形弾性張力 (50%) を実証した.

結論:

• 3D-LIG/エポキシ複合材料は,シネジスティックな統合によって優れた電気的,機械的特性を発揮します.
• 開発された3Dプリント方法は,従来のグラフェン泡の製造の限界を克服しています.
• これらの機能化された複合材料は 脱氷,マイクロ波吸収,柔軟なセンサーなど 様々な用途に適しています