3D打印的碳纳米管/复合材料用于散热和电磁干扰屏蔽
Thang Q Tran1,2, Sayyam Deshpande1, Smita Shivraj Dasari1
1Artie McFerrin Department of Chemical Engineering, Texas A&M University, College Station, Texas 77843, United States.
ACS applied materials & interfaces
|December 4, 2024
概括
碳纳米管 (CNT) /复合材料的直接墨水写3D打印为电子产品提供了出色的散热和电磁干扰 (EMI) 屏蔽. 这种方法可以提高热和电导率而无变形,保护设备免受过热和干扰.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 增材制造 增材制造 增材制造
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 电子设备需要保护免受过热和电磁干扰 (EMI).
- 碳纳米管 (CNT) 是多功能纳米填充剂,可以增强材料性能.
- 创建防护复合材料的传统方法在固化过程中经常面临变形的挑战.
研究的目的:
- 为了证明碳纳米管 (CNT) /复合材料的直接墨水写 (DIW) 增材制造.
- 为了实现出色的散热和EMI屏蔽能力,而无固化诱导的变形.
- 优化复合材料的性能,以保护电子设备.
主要方法:
- 利用直接墨水写作 (DIW) 增材制造来制造CNT/复合材料.
- 研究了各种CNT负载,固化条件,基板类型和样本尺寸.
- 分析了CNT对电导率,热导率和EMI屏蔽性能的影响.
主要成果:
- 实现高密度,薄壁CNT/复合材料,变形最小.
- 由于CNT透而导致的电导率在10%的CNT负载下增加了数量级.
- 报告了92%的热导率和41.6dB的EMI屏蔽效率 (99.99%的效率) 的改进.
结论:
- 高CNT负载,缓慢固化周期,柔性基板和薄样品尺寸对于高性能3D打印CNT/复合材料至关重要.
- 开发的复合材料有效地解决了现代电子设备中的过热和EMI问题.
- DIW增材制造为生产先进的功能性聚合物复合材料提供了一个可行的途径.
