功能化影响3D打印MWCNT/ABS纳米复合材料的机械,电和热性能
Nima Zohdi1, Phan Quoc Khang Nguyen1, Yixia Sarah Zhang1
1Centre for Advanced Manufacturing Technology, School of Engineering, Design and Built Environment, Western Sydney University, Sydney, NSW 2751, Australia.
Polymers
|September 13, 2025
概括
将多壁碳纳米管 (MWCNT) 添加到烯丁 styrene (ABS) 中,可以显著提高3D打印部件的性能. 通过0.5%的MWCNT和功能化实现了最佳结果,提高了机械,电气和热性能.
科学领域:
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 合纤维制造 (FFF) 很受欢迎,但由于机械性能差,受到限制.
- 纳米复合材料为提高FFF材料性能提供了一个有希望的解决方案.
- 烯丁乙烯 (ABS) 是一种常见的FFF材料,需要改善性能.
研究的目的:
- 研究多壁碳纳米管 (MWCNTs) 对FFF的ABS纳米复合材料的影响.
- 为了确定最佳的MWCNT度以提高材料性能.
- 探索功能化方法,以获得更好的纳米添加剂分散和性能.
主要方法:
- 制造具有不同MWCNT度 (0.1-1.5%) 的ABS纳米复合材料.
- 在纵向和横向方向上打印标本的FFF.
- 评估机械,电气和热性能.
- 形态分析以了解财产影响.
- 开发和应用共价和非共价功能化技术.
主要成果:
- 添加0.5%的MWCNT优化了FFF打印ABS的机械,电和热性能.
- 与纯ABS相比,观察到显著的性能改善,特别是在横向方向上.
- 形态分析揭示了诸如空气空隙和添加剂聚合等影响零件性能的问题.
- 功能化方法导致纳米添加剂的均分散,对材料性能产生积极影响.
结论:
- 增加MWCNT和功能化是增强FFF打印ABS纳米复合材料的有效策略.
- 优化的MWCNT内容和功能改善了机械,电气和热性能.
- 解决形态缺陷对于最大化FFF中纳米复合材料的好处至关重要.
