石墨烯 (GNP) 增强3D打印纳米复合材料:一个先进的结构视角
Akm Asif Iqbal1, Clement Stefano Harcen1, Mainul Haque2
1Department of Mechanical, Materials and Manufacturing Engineering, Faculty of Science and Engineering, University of Nottingham Ningbo China, 199, Taikang East Road, Yinzhou, Ningbo, 315100, China.
Heliyon
|April 5, 2024
概括
三维 (3D) 打印可以创建基于石墨烯的先进纳米复合材料. 这些材料具有高强度和适合各种应用的机械性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 结构纳米复合材料的机械反应受到宏微结构设计的重大影响.
- 增材制造,特别是3D打印,有助于精确制造先进的纳米复合材料.
- 基于碳的纳米材料,特别是石墨烯,由于其高表面积和承载能力,被强调为纳米填充剂.
研究的目的:
- 提供用石墨烯强化并通过3D打印制造的多尺度结构复合材料的概述.
- 探索石墨烯纳米粒子 (GNP) 在各种复合材料类型中的集成.
- 分析该领域的当前挑战和未来前景.
主要方法:
- 使用3D打印精确制造石墨烯增强纳米复合材料.
- 采用宏组装和微调节来组织石墨烯的分布和网络形成.
- 审查石墨烯聚合物,石墨烯陶和石墨烯金属复合材料.
主要成果:
- 石墨烯独特的二维结构提供了特殊的机械性能 (高弹性模量,最终强度,可塑性).
- 3D打印可以实现复杂的结构,可控制石墨烯的分布,并提高机械性能.
- 证明了成功制造石墨烯聚合物,石墨烯陶和石墨烯金属复合材料.
结论:
- 3D打印是基于石墨烯的先进结构纳米复合材料的关键技术.
- 石墨烯集成显著提高了聚合物,陶和金属的机械性能.
- 对克服当前障碍的进一步研究将推动未来在这个领域的进步.
