在高密度聚乙烯中加载化纳米填充剂的优化过程:在材料挤出3D打印中解释增强效应和性能

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
• 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造

背景情况:

• 高密度聚乙烯 (HDPE) 是一种多功能聚合物,但通常需要对要求高的应用进行性能增强.
• 化 (TiN) 是一种以其硬度和热稳定性而闻名的陶材料,使其成为一种潜在的增强填充材料.

研究的目的:

• 研究将不同重量百分比的化 (TiN) 纳入高密度聚乙烯 (HDPE) 基质的效果.
• 评估由此产生的HDPE-TiN纳米复合材料的机械,热,学,结构和形态特性.
• 为了确定最佳的TiN负载,以提高3D打印部件的质量.

主要方法:

• 制备了四种HDPE-TiN纳米复合材料,其TiN度在2.0至8.0重量之间. 百分比.百分比.百分比.百分比.百分比.百分比.
• 通过热机械挤出制造了细丝,使用材料挤出 (MEX) 技术生产了3D打印的标本.
• 综合测试包括机械 (拉力,曲),热,学,结构和形态分析,以及微型计算机断层扫描以评估尺寸准确性和孔隙性.

主要成果:

• 与未填充的HDPE相比,HDPE-TiN纳米复合材料表现出更好的机械性能.
• 拉力强度增加了24.3%,屈曲强度增加了26.5%,重量为6.0 % TiN. 在 % TiN.
• 微计算机断层扫描显示,在6.0重量时,尺寸稳定性显著改善,孔隙性减少. % TiN 的加载.

结论:

• 化 (TiN) 是一种有效的填充剂,可以增强高密度聚乙烯 (HDPE) 的性能.
• 添加TiN,特别是在6.0重量时. %,导致优越的机械性能和减少3D打印部件的多孔性.
• 这项研究证明了HDPE-TiN纳米复合材料在通过增材制造制造高质量组件的潜力.