1. 研究目的与意义
导电3D打印是近几年信息技术、新材料技术与制造技术等多学科融合发展的先进制造技术,是第三次工业革命的代表性技术,是大批量的制造模式向个性化模式制造发展的引领技术[1]。聚乳酸(Poly(1acticacid),PLA)是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物,原料的来源充分而且可以再生。聚乳酸的生产过程无污染,还可以使产品生物降解,实现在自然界中的循环[2]。氧化石墨烯作为一种绝缘体,其用作复合材料的填料具有很大的缺陷,而如果将氧化石墨烯还原后得到的产物又因为强烈的二一二作用会发生严重的团聚。然而导电3D打印材料仍存在着某些不足(氧化石墨烯还原后得到的产物发生团聚聚乳酸耐热性韧性差)。
本研究着重介绍了聚乳酸复合材料的导电性能的研究,特别综述了石墨烯的改性方法,以期为该领域的后续研究提供参考。
2. 国内外研究现状分析
2014年美国硅谷Arevo实验室推出制造高强度碳复合材料最终产品的3D打印技术,打印出了碳纤维增强尼龙基体的复合材料,尼龙基体是比PEEK更低端的聚合物树脂。比起传统方法,3D打印更精确地控制碳纤维的取向,优化特定机械、电和热性能,而不是像传统的挤出或注塑方法来定型。且由于3D打印的复合材料零件一次只能制造一次,每层可以实现任何所需的纤维取向。复合材料的增强相不仅可用碳纤维还可以用玻璃纤维。该技术主要针对航空航天、国防和医疗应用的零件产品,有望开发出更轻、更强、更持久的组件[5]。
3. 研究的基本内容与计划
2016.2.25至2016.2.27 查阅碳纳米管和abs复合相关文献
2016.2.28至2016.3.1 制定相关实验步骤
2016.3.5至2016.至今 碳纳米管和abs加入dop 挤出 注塑 测定性能 、
4. 研究创新点
现有的3D打印材料,从价格上来看,便宜的几百块1kg,贵则约4万元1kg,打印成本昂贵。随着新材料技术的发展,未来还会出现更多的性能优异且价格低廉的打印材料。随着3D技术的不断成熟,打印出的产品的成本会不断降低。3D打印在医疗行业、骨骼打印、科学研究、文物保护、建筑设计、制造业等的应用将会得到更好的发展。3D打印技术也逐步进入人们的生活,3D打印机将越来越平民化[34]。
复合材料具有质轻、易加工和成本低等优点,其研究和开发已受到广泛关注,PLA基复合材料已经逐渐成为导电高分子复合材料领域的研究的热点。PLA基质中的分散性,可调控的生物降解性,复合材料体系的机械性能和热学性能仍需提高。随着本领域研究工作的不断深入以及上述问题的解决,PLA基CPCs在电子、电器、传感器、食品监测等领域的应用将得到进一步推广。
