在MEX 3D增材制造中对ABS/生物炭生物复合材料进行一致的工程评估
Nectarios Vidakis1, Markos Petousis1, Dimitrios Kalderis2
1Department of Mechanical Engineering, Hellenic Mediterranean University, Heraklion, 71410, Greece.
Heliyon
|June 17, 2024
概括
带有生物炭填充剂的烯丁烯 (ABS) 复合材料显示了用于3D打印的增强机械性能. 添加生物炭可以提高拉伸和屈曲强度,而不会损害电气绝缘.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物工程 聚合物工程
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
背景情况:
- 烯丁乙烯 (ABS) 是一种常见的热塑性塑料,用于材料挤出 (MEX) 3D打印.
- 将填充剂纳入ABS可以修改其机械和电气性能.
- 生物炭是一种可持续的富含碳的材料,在聚合物复合材料中具有充填剂的潜力.
研究的目的:
- 研究生物炭负荷对ABS复合材料的机械和电气性能的影响.
- 评估这些ABS/生物炭复合材料对于MEX 3D打印的适用性.
- 探索微电子领域的潜在应用.
主要方法:
- 制造ABS/生物炭复合纤维在各种生物炭负载 (高达10.0重量%) 的制造.
- 使用热重力测量分析,差分扫描热量测量,拉曼光谱学,质试验和宽带介电光谱学进行表征.
- 通过扫描电子显微镜 (SEM) 进行形态分析.
主要成果:
- 与纯ABS相比,含有4.0%重量%生物炭的复合材料表现出最高的机械性能,具有24.9%更高的拉伸强度和21%更高的屈曲强度.
- 添加生物炭并没有显著改变ABS复合材料的绝缘性能.
- 通过SEM分析,可以了解复合材料的形态和填料分散.
结论:
- ABS/生物炭复合材料表现出更好的机械性能,适合MEX 3D打印.
- 这些材料保留了它们的电绝缘特性,为微电子应用开辟了道路.
- 生物炭是一种可行的填充剂,用于增强高级3D打印应用的ABS复合材料.


