3D 打印碳纳米管-环氧树脂复合材料的加工动力学
应用物理
2021-03-05 v1 材料科学
摘要
碳纳米管（CNTs）-聚合物复合材料是众多应用中有前景的候选材料。特定的 CNTs-聚合物复合材料制备技术固有地给优化加工带来障碍，导致微结构缺陷，即聚合物基体内空隙形成、界面粘附性差、润湿性差以及 CNTs 团聚。尽管可通过额外加工步骤（如机械方法和/或化学功能化）改善微结构，但所得复合材料在结构和功能性能上仍有一定局限。在此，我们展示了诸如直接墨水书写的 3D 打印技术可改善 CNTs-聚合物复合材料的加工。工程纳米复合墨水通过微喷嘴的剪切诱导流动带来若干益处，包括减少环氧树脂内空隙数量、改善 CNTs 在环氧树脂中的分散与粘附，并使 CNTs 部分取向。与模铸对应物相比，此类微结构变化使复合材料具有更优的机械性能和热传导。本工作展示了 3D 打印相对于传统制备方法的优势，除能够快速制备复杂结构外，还可实现改善的加工动力学，以制备具有更优结构和功能特性的 CNT-聚合物纳米复合材料。
引用
@article{arxiv.2103.02672,
title = {Processing Dynamics of 3D-Printed Carbon Nanotubes-Epoxy Composites},
author = {Ali Khater and Sohini Bhattacharyya and M. A. S. R. Saadi and Morgan Barnes and Minghe Lou and Vijay Harikrishnan and Seyed Mohammad Sajadi and Peter J. Boul and Chandra Sekhar Tiwary and Hanyu Zhu and Muhammad M. Rahman and Pulickel M. Ajayan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.02672},
year = {2021}
}
备注
16 pages, 6 figures