カーボンナノチューブ/グラフェン複合材料の熱溶解積層法

カーボンナノチューブ/グラフェン複合材料の熱溶解積層法
FDM プロセス (熱溶解積層法) は科学研究、教育、家庭生活など多くの分野で広く使用されていますが、FDM 印刷用の機能原材料は依然として非常に限られており、FDM のさらなる発展を大きく制限しています。研究により、カーボンナノチューブ(CNT)、グラフェン(G)、金属粒子などのナノ導電性材料複合材料は、高い電気伝導性、高い熱伝導性、高い機械的強度と剛性などの多機能特性を備えた物体の製造に使用できることがわかっています。 3D プリント用のナノマテリアル複合ポリマー材料の研究は、3D プリントの製造上の利点を活用し、さまざまな機能部品を迅速かつ便利に製造するのに役立ちます。

最近、オランダのアイントホーフェン工科大学のG. de With教授のチームが「Applied Materials Today」に記事を発表し、同チームが開発したFDM技術で使用できるカーボンナノチューブとグラフェンの複合材料について説明しました。材料の製造工程は主に、カーボンナノチューブとグラフェンをイソプロパノールに分散させ、その混合溶液にポリブチレンテレフタレート(PBT)粉末を加えて超音波分散させるというものです。次に、溶媒イソプロピルアルコールを揮発させて導電性フィラーでコーティングされたPBT粉末を得、これを室温で乾燥させ、押し出し機に供給して押し出し成形し、図1に示すように線材を得る。

図1。(a)押し出しPBT/CNTフィラメント、(b)3DプリントされたPBT/CNT単層構造、(c)PBT/CNT単層構造のSEM写真、(d)押し出しPBT/Gフィラメント、(e)3DプリントされたPBT/G単層構造、(f)PBT/G単層構造のSEM写真。その後、研究者らはPBT/CNT複合材料とPBT/G複合材料の電気的特性、結晶化特性、熱的特性、プロセス特性を研究した。図2に示すように、実験結果によると、ナノ材料を添加すると複合材料の結晶化温度は上昇しますが、結晶化温度はナノ材料の含有量に比例しません。熱重量分析の結果、酸化条件下では、ナノ材料の添加後に開始温度と最大分解温度が上昇し、材料の熱安定性が向上したことが示されました。動的解析により、CNT/PBG 複合材料の剛性は GR/PBT よりも大幅に優れていることが示されました。

図2. (a) CNTとG含有量の異なる複合材料の導電性、(b) DSC曲線、(c) 貯蔵弾性率と損失弾性率、(d) デュアルノズル押し出しプリンターで3Dプリントした複合材料部品 参考文献
K. Gnanasekaran、T. Heijmans、S. van Bennekom、H. Woldhuis、S. Wijnia、G. de With、H. Friedrich。溶融堆積モデリングによるCNTおよびグラフェンベースの導電性ポリマーナノ複合材料の3Dプリント。Applied Materials Today 9 (2017) 21–28。
https://www.sciencedirect.com/sc ... i/S2352940717300586

出典:機械製造システム工学国家重点実験室

ファジィ

<<:  積層造形技術が伝統的な製造業にどのような影響を与えたかについて簡単に説明します。

>>:  蘭州化学物理研究所が3Dプリントされた物理的に架橋されたハイドロゲル足場を開発

推薦する

UCLは磁場安定化を利用して3Dプリント部品の欠陥を減らす

この投稿は Bingdunxiong によって 2025-2-24 11:17 に最後に編集されまし...

Snapmaker ダブル 11 ショッピング ガイド、全店 15% オフ

このダブルイレブン期間中、2023年10月31日午後8時から、SnapmakerはTmall旗艦店で...

ファースーンテクノロジー、大型金属・ナイロン3DプリントCAMSソリューションを世界的に発売

2018年3月1日、アジア3Dプリントおよび積層造形展示会(略称TCTアジア)が上海新国際博覧セン...

3Dプリントが結合双生児の問題を簡単に解決する方法をご覧ください

三つ子の出生率はすでに低く、そのうちの2人が結合双生児である確率はさらに低く、わずか5000万分の1...

深センの企業が世界中の若者に3Dプリントのマイクロ工場建設を支援する創科プログラムを開始

中国と世界の大学生や若者の起業を支援するため、深センの企業GlobalBeeとSantong 3D ...

ハーバード大学の卒業生が車輪付きの移動式3Dプリンターを開発

より大きな造形体積、より優れた安定性、より完全な機能を同時に考慮する必要があるため、ほとんどの 3D...

フランスの会社サフランが発電機の筐体を再設計し3Dプリント

フランスのサフラン電力工場は、民間航空機および軍用航空機の着陸システムを開発しています。 90 年以...

国家鋼材標準化技術委員会の付加製造作業部会の設立会議が開催され、鉄鋼分野における付加製造標準プロジェクトが検討された。

出典: 鉄鋼規格ネットワーク2021年6月22日、国家鋼材標準化技術委員会積層造形ワーキンググループ...

デスクトップメタル、316Lステンレス鋼部品のバインダージェット3Dプリント大量生産を開始

概要: 316L ステンレス鋼は、耐腐食性と極端な温度での優れた機械的特性で知られており、海洋や医薬...

3D Hubsのビジネスモデルは大きく変わり、プロフェッショナル市場に再び焦点を当てる

世界最大の積層造形サービスネットワークである3D Hubsは、近い将来にビジネスモデルに大きな変更を...

12月10日午後8時から午前12時まで、SnapmakerはDouble 12の4時間前に追加割引を提供します。

Tmall旗艦店:300円ごとに40円オフ12月10日午後8時~12月12日午後8時59分12月1...

内部のバイオニック構造とトレッドは両方とも 3D プリントされています。ミシュランのコンセプトタイヤはかっこいい

世界のタイヤ業界の大手企業の一つであるミシュランは、より優れたタイヤを開発するために、最新技術(3D...