北京理工大学研发用于3D打印的石墨烯基复合材料

高精尖的材料与3D打印结合会迸出怎样的火花?石墨烯作为当今最火的新材料之一,它是目前自然界最薄、强度最高的材料,如果能够3D打印那就太完美了.之前有一些公司推出了石墨烯与聚乳酸(PLA)的混合材料,可以使PLA的性能得到改善,并具备导电性.而如果能够打印石墨烯浆料,或许会有更加意想不到的收获.     

哈工大利用3D打印技术制备出世界最轻材料

正日前,哈尔滨工业大学土木学院教授李惠课题组成员张强强等人以及美国部分大学研究者利用3D打印技术制备出世界上最轻的材料——超轻石墨烯气凝胶。该材料具有复杂微观结构,密度低至每立方米0.5千克,大致相当于常规环境中大米密度(约每立方米800千克)的1/1600,不到空气密度(约每立方米1.2千克)的1/2。近年来,3D打印行业发展迅速,其中一个比较引人注目的领域就是石墨烯材料在3D打印中的应用。张强强等研究人员经反复试验,在国际上首次实现了具有悬空复杂拓扑纯三维石墨烯结构可剪裁设计。通俗地说,就是利     

3D打印材料的研究及发展现状

对3D打印材料进行了分类和论述,将3D打印材料分为有机高分子材料和无机材料两大类,前者包括丙烯腈苯乙烯丁二烯共聚物(ABS)、聚乳酸(PLA)、聚酰胺(PA)、光敏树脂以及水凝胶等;后者包括钛及钛合金、陶瓷和石膏等。分别阐述了其性能和优缺点以及在3D打印领域的应用现状,并对3D打印材料的发展前景进行了展望。     

华裔科学家研发3D打印石墨烯气凝胶方法

正日前,美国堪萨斯州立大学(K-State)的研究人员研发出一种新技术,可以制造出具有复杂微观结构的超轻石墨烯气凝胶。将石墨烯氧化物与水混合在一起,在零下25℃将其3D打印到一个表面上。这样每打印出来的一层都会被冰冻住,然后在冰的支持下再打印下一层。当沉积这些石墨烯氧化悬浮物到冷冻结构上时,未冻的材料会解冻已经结冰的表面,从而造成层与层之间自由混合并重新结冰,形成了氢键并改善了气凝胶结构的完整性。另外通过使用第二个注满纯水的3D打印机喷嘴,也可以创建复杂结构,因为水形成     

石墨烯气凝胶的制备方法及在二次电池中的应用研究进展

石墨烯气凝胶是由石墨烯片层经过相互搭接、组装而成的三维多孔网络结构,具有高电导率、高比表面积、高孔隙率、较高柔韧性和弹性及低密度等特点,在海水表面吸附油污、机械减震、杂质过滤等领域获得了应用。综述了石墨烯气凝胶的主要制备方法,包括自组装法、化学交联法、模板法、3D打印法等,并重点阐述了石墨烯气凝胶在新能源二次电池领域如锂离子电池、锂/硫电池、钠离子电池中的应用研究进展,为探索石墨烯气凝胶的新型制备方法及电池应用提供借鉴。     

3D打印石墨烯/聚合物复合材料成型技术研究进展

随着3D打印技术的快速发展,各类无机/有机复合体系受到了广泛的关注。近几年石墨烯以其独特的性能迅速在3D打印领域获得大量研究与应用。综述了国内外石墨烯/聚合物复合材料研究进展,分析了石墨烯的分散特性以及偏聚等对打印性能的影响。分析了当前3D打印石墨烯复合材料各种制备技术的优缺点,并对3D打印石墨烯复合材料当前的技术难点以及潜在的解决方案进行了简要介绍。     

3D打印高分子材料研究进展

主要介绍了聚乳酸(PLA),聚己内酯(PCL),聚醚醚酮(PEEK),聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)等在3D打印技术中的应用,并且综述了这些材料相应的改性方法以及改性材料的应用性能。通过对已有3D打印材料的改性和扩充,3D打印产品将可以广泛应用到医疗、生物组织工程、工业、军事、航空航天等领域,3D打印技术也将成为一种主流的塑料加工技术。     

3D打印改性聚乳酸性能研究进展

3D打印在近年来受到普遍关注,聚乳酸(PLA)作为一种在3D打印中最常见的材料,被广泛地使用。综述3D打印改性PLA材料的研究进展及其在多个领域的应用。介绍3D打印的基本工作原理、特点、PLA材料的性质及PLA作为3D打印材料的优势。分析物理改性和化学改性方法对3D打印PLA材料的力学性能、热稳定性、导电性、弹性和抗菌性的影响。总结打印方向、打印层高、打印温度、打印速度等工艺参数对3D打印PLA制品质量的影响。概括3D打印PLA在医学领域、工业领域和其他领域的应用,指出3D打印PLA材料面临的技术问题以及挑战,并提出其在今后的改进方向。     

MWNTs/ABS导电3D打印复合耗材的制备与性能

通过双螺杆共混挤出制备不同含量的多壁碳纳米管(MWNTs)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)导电3D打印复合材料。研究了挤出加工次数和MWNTs含量对导电3D打印复合材料的导电性能的影响,分析了不同MWNTs添加量导电3D打印材料的力学行为。结果表明:随挤出加工次数的增加,MWNTs在ABS中的分散更加均匀;增加MWNTs含量不仅可以显著提高3D打印材料的导电性,而且也能提高复合材料的拉伸强度和显微硬度,但材料的韧性下降明显。控制最佳挤出条件,制成了具有防静电功能的导电3D打印复合材料,进行熔融沉积成型(FDM)打印测试效果良好。     

北京化工大学和玲珑轮胎开发出3D打印聚氨酯轮胎

<正>北京化工大学和山东玲珑轮胎股份有限公司联合开发出3D打印165 70/R12聚氨酯轮胎,并对成品轮胎进行了测试,这是国内首次通过3D打印方式制备出标准规格轮胎(如图1所示)。该轮胎采用热塑性聚氨酯材料、通过熔融沉积法(FDM)完成3D打印,为免充气轮胎,内部为正六边形空心结构。在双方的前期研究中发现,由于聚氨酯材料具有低生热、高耐磨、抗撕裂等特性,因此具     

3D打印塑料材料回收系统被美国宇航局统送上太空

正近日,在诺斯罗普·格鲁曼公司(Northrop Grumman)天鹅座宇宙飞船第10次商业补给服务任务中,运载首款集成3D打印机和回收系统到国际空间站。这台命名为Refabricator的3D打印材料回收系统能够将废塑料和旧3D打印材料部件转化成与国际空间站(ISS)3D打印系统兼容的原始塑料材料。宇航员可以利用这种技术来制造和回收食品安全用具,并将现成的废物转化为原料,以帮助建造下一代空间系统。     

高黏度材料超声辅助3D打印技术

针对气压挤出3D打印方法打印高黏度材料(黏度>1000 Pa·s)时存在挤出缓慢、易堵塞的问题,提出一种基于超声辅助的高黏度材料3D打印方法。首先,对超声辅助3D打印振动减摩机理进行分析,并模拟仿真了超声振动对高黏度材料打印速度的影响。然后,设计并搭建了超声辅助3D打印平台,并进行了高黏度材料挤出速度测试,研究了超声振动作用下振幅与喷嘴直径对于挤出速度的影响规律。最后,检验了打印成型精度,打印样件整体误差控制在1%内,结果表明,所提出高黏度材料超声辅助3D打印方法在大幅提高打印效率的同时,能够保证较高的打印精度。这些现象对机械与航空航天制造、医疗以及建筑等领域中高黏度材料的高效高精3D打印具有潜在的应用价值。     

石墨烯增强尼龙复合材料3D打印工艺研究

研究的是石墨烯增强尼龙复合材料(Graphene-PA6)如何合理应用于熔融沉积制造(FDM)3D打印技术。通过熔融共混法制备了该复合材料,并设计了正交实验,对该材料的FDM工艺进行了详细研究,得出以下结论:基于Graphene-PA6材料,当设置FDM工艺参数喷嘴温度245℃,底板温度60~70℃,打印速度27 mm/s,喷嘴直径0.4 mm,层厚0.20 mm时,该复合材料的FDM工艺效果最好。对于制品力学性能结果值的影响程度由大到小分别是石墨烯含量、喷嘴温度、打印速度和底板温度。当石墨烯质量分数为0.05%时,用上述FDM工艺参数所打印出的成型件力学性能最佳。     

热固性材料实现3D打印

<正>东华大学材料学院游正伟教授团队在3D打印热固性材料领域取得重要进展,他们将盐粒和热固性材料预聚物结合为可3D打印的"复合墨水",可实现多种热固性材料(例如交联聚酯、聚氨酯、环氧树脂)的直接挤出式3D打印。3D打印技术可快速高效地制造精细复杂的立体结构,在诸多领域均展示出良好应用前景。热固性材料具有出色的力学性能、热稳定性和耐化学性,然而大多数热固性材料(尤其是非光固化类材料)的成型都需要较     

FDM工艺参数对聚乳酸/石墨烯复合材料制件弯曲性能的影响

为了提高聚乳酸(PLA)复合材料3D打印制件的性能,采用三因素三水平正交试验设计,研究了用熔融沉积成型(FDM)工艺3D打印PLA/石墨烯复合材料制件过程中,打印层高、填充密度以及构建取向对制件弯曲性能的影响。结果表明,石墨烯对PLA/石墨烯复合材料制件有较好增强效果,各试验参数对3D打印PLA/石墨烯复合材料制件弯曲强度的影响大小顺序为：构建取向>填充密度>层高,且当构建取向为侧立方式,填充密度为80%,层高为0.2 mm时,制件具有最佳的弯曲强度;对复合材料制件弯曲弹性模量的影响大小依次为：填充密度>层高>构建取向,且当构建取向为侧立,填充密度为80%,层高为0.1 mm时,制件具有最佳的弯曲弹性模量。     

打印温度对3D打印用黄芪药渣/聚乳酸材料性能的影响

为了探究黄芪药渣/聚乳酸(APS/PLA)材料3D打印过程中打印温度参数对产品性能的影响,以熔融挤出法制备了黄芪药渣/聚乳酸复合材料(APS/PLA-CM)线材,采用熔融沉积成型(FDM)-3D打印工艺打印试样,研究了打印温度对复合材料力学性能及热性能的影响.通过力学测试及扫描电子显微镜(S EM)观察层间结合情况发现...     

PLA/金属粉末混合物对3D打印成型制品的影响

通过粉体喂料三维(3D)打印机研究了纯聚乳酸(PLA)材料在3D打印过程中打印温度以及填充密度对成型制品的影响;然后在PLA中加入不同比例的金属粉末并制备出混合物料颗粒,通过粉体喂料3D打印机打印成型试样制品,并进行力学性能测试。结果表明,金属粉末含量的增加会导致复合材料拉伸强度的降低;此外,金属粉末含量增加,复合材料的热导率会随之升高,而膨胀系数降低。     

3D打印聚乳酸热塑挤压成型材料的研究及应用

对3D打印聚乳酸(PLA)热塑挤压成型材料的研究进展做了全面的综述。分析了PLA材料在3D打印材料中的优势,介绍了PLA材料的合成方法、结构与性能,以及3D打印PLA材料的改性方法、成型工艺与性能要求,并对3D打印PLA材料在生物医学中的应用做了详细描述;最后讨论了3D打印PLA材料未来的发展前景。     

三维打印快速成型技术在高分子材料加工中的应用

介绍了使用材料对三维(3D)打印快速成型技术(以下简称为3D打印技术)的发展速度和投入工业化生产进程的影响;介绍了高分子材料快速发展对3D打印技术及其产业链快速发展的推动作用;详细介绍了近几年来3D打印技术使用的高分子材料以及3D打印技术在高分子材料加工中的应用,并对3D打印技术的应用前景进行了展望。     

石墨烯、3D石墨烯及其复合材料的研究进展

石墨烯是由单层碳原子紧密堆叠而成的蜂窝状材料,具有比表面积大、传热性能好、导电能力强等优点,普遍应用于各个领域。但由于石墨烯使用过程中易团聚,导致其应用领域受限。石墨烯组装而成的3D石墨烯拥有更大的活性表面积等特性,近年来引发密切关注。与此同时,石墨烯、3D石墨烯改性成为当前探究的焦点。本文在介绍石墨烯、3D石墨烯的结构、性能及石墨烯制备的基础上,总结了3种复合材料的主要制备途径,并且分析了其合成方法的利弊。重点探讨了它们在锂离子电池、燃料电池的电化学催化剂及传感器中的应用,简述了复合材料优良性能产生的机理。提出在掺杂改性中应注意各元素掺杂量、掺杂比例、掺杂位点的确定等问题。最后指出了石墨烯、3D石墨烯及其复合材料的制备还面临不稳定、无法大规模生产、导电率低的瓶颈并对其在固态金属锂电池、透明电池、吸附材料等领域的发展前景做了展望。