MWCNTs-GNPs增强TPU复合材料具有热和电导性:低温控制的DIW成型
Chenqi Duan1,2, Fei Long2,3, Xiaolu Shi4
1Ganzhou Key Laboratory of Advanced Metals and Functional Materials, School of Materials Science and Engineering, Jiangxi University of Science and Technology (JXUST), 86 Hongqi Road, Ganzhou 341000, China.
Micromachines
|July 8, 2023
概括
这项研究使用多壁碳纳米管 (MWCNTs) 和石墨烯纳米板 (GNPs) 来增强聚合物复合材料,以提高热和电导率. 这些先进的材料适用于电子包装和散热应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 聚合物复合材料对于先进的应用需要增强的电热性能.
- 多种填充系统提供了一种有前途的方法来提高复合材料的性能.
- 热塑性聚氨 (TPU) 是复合材料开发的多功能矩阵.
研究的目的:
- 为了提高混合三元聚合物纳米复合材料的热和电传输特性.
- 研究多壁碳纳米管 (MWCNTs) 和石墨烯纳米板 (GNPs) 对TPU复合材料的影响.
- 通过调整填充剂重量分数来探索属性的可调性.
主要方法:
- 使用直接墨水写作 (DIW) 形成制造双功能复合材料的制造.
- 在DIW期间控制印刷平台温度.
- 在TPU矩阵中MWCNT和GNP重量分数的系统变化.
主要成果:
- 导热率显著改善,几乎增加了七倍 (0.36到2.87W·m-1·k-1).
- 电导率大幅增加,最高可达5.49 × 10−2 S·m−1.1.
- 通过增加填充剂含量,证明了物质的逐渐增强.
结论:
- 多填充系统有效地提高了TPU复合材料的电和热导率.
- 开发的复合材料显示了电子包装和热管理的潜力.
- 控制填料成分和加工参数是优化复合材料性能的关键.
