可3D打印的聚合物复合材料,通过亲和匹配实现增强导电性.
Youpeng Ding1, Jialiang Li1, Xiaowen Qiu1
1College of Materials, Innovation Laboratory for Sciences and Technologies of Energy Materials of Fujian Province (IKKEM), Xiamen University, Xiamen 361005, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|October 22, 2024
概括
研究人员使用不和聚树脂和石墨烯纳米板开发了一种新的导电复合材料. 这种材料具有高导电性,可3D打印,适用于电磁屏蔽和印刷电子应用.
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:
- 基于聚合物的导电复合材料具有轻量化和低成本等优势.
- 在实现高导电性和3D打印能力同时存在挑战.
- 石墨烯纳米板是有前途的导电填充剂,但需要有效的分散和网络形成.
研究的目的:
- 使用不和聚树脂和石墨烯纳米板开发一种高导电性和3D打印的聚合物复合材料.
- 研究3D导电网络的形成以及打印诱导的导电性对导电性的影响.
- 评估复合材料在散热和电磁屏蔽方面的性能.
主要方法:
- 使用不和聚树脂作为聚合物矩阵.
- 石墨烯纳米片被纳入作为导电填充剂和质修饰剂.
- 直接墨水写作 (DIW) 3D打印被用来制造复合结构.
主要成果:
- 石墨烯和不和聚之间非常匹配的亲和力导致石墨烯聚合和3D导电网络.
- 在DIW打印过程中剪切力诱导了石墨烯纳米板的方向,提高了沿着打印方向的导电性.
- 该复合材料在室温下达到69.9S m-1的高导电性,具有出色的3D打印能力.
结论:
- 开发的不和聚树脂/石墨烯纳米板复合材料表现出卓越的电热导电性.
- 通过DIW 3D打印证明了出色的可加工性.
- 该材料显示出在电磁屏蔽,印刷电子产品和散热等应用领域的巨大潜力.
