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3D打印案例

浙江大学精英团队开发设计出密度高的高韧性石墨烯微晶格lcd屏三维打印技术性


发布日期:2020-12-30 来源: 凌云3D


有机溶剂化石墨烯基原材料是石墨烯宏观经济拼装体系备行业的一个关键课题研究。利用空气氧化石墨烯(GO)水体分散液的lcd屏个人行为和胶体性质,专家已发展趋势出了一系列以GO为前驱体制取石墨烯化学纤维,膜,气凝胶等宏观经济拼装体的路经。殊不知,这种路经在兼容三维打印技术性时,出現了新的挑戰。三维打印技术性对复印墨水有低粘度,高韧性,迅速裁切变稀等的苛刻的流变性规定,传统式的GO分散液难以实现。

现阶段,已报导的参考文献中关键以防腐剂法和浓度较高的法二种对策来完成GO前驱体的流变性个人行为的改性材料。殊不知,这二种方式都无法处理,在三维打印石墨烯前驱体墨水中,浓度较高的和均相不兼容的分歧,此外,所获得的石墨烯原材料拘泥于多孔材料,抗压强度低,限定了三维打印石墨烯原材料的具体运用。设计方案一种浓度较高的且均相的石墨烯前驱体墨水,用于制取密度高的,高韧性,高功能性的石墨烯三维打印原材料是一个急需解决的难题。

科学研究闪光点:

· 设计方案了浓度较高的均相的GO/凡士林(Glycerol)分散液做为三维打印墨水,探寻了空气氧化石墨烯浓度值针对分散液流变性个人行为的危害。

· 利用墨水直写技术性,制取石墨烯微晶格原材料。获得的石墨烯微晶格原材料主要表现出密度高的,高韧性,高流体密度和高导电率的特性,具备优良的应用前景。

· 追踪了密度高的石墨烯微晶格原材料缩小变形的外部经济构造演变,表明了多级别构造对高流体密度的奉献。

浙大精湛、许震精英团队,利用凡士林分子结构对GO片有机溶剂化的功效,设计方案了GO/凡士林三维打印墨水。该墨水具备较高的GO含固量(~6wt%),且维持了GOlcd屏相,完成了GO浓度较高的的均相分散。利用该墨水制取的石墨烯微晶格原材料主要表现出了高韧性(~62.7MPa),高抗压能力(~90% 缩小变形),高导电率能(x-y平面图内导电性2073 S m-1,z方位导电性~250 S m-1)的特点,发展了新式三维石墨烯架构原材料的范围,为石墨烯原材料在储能技术,高分子材料,催化反应等行业的运用奠定了基本。

图1:比照GO/凡士林三维打印墨水和重分散GO水体分散液墨水的偏振光光学显微镜相片a)、d),墨水中GO片的显微照片b)、e)及GO片展开面积的统计分析結果c)、f)。比照GO/凡士林墨水和重分散GO水体分散液在不一样浓度值(5wt%,6wt%)下的黏度g),动态性应变速率h)和妥协剪应力i)。图2:a)不一样构造的石墨烯微晶格试品及图案设计电子光学相片。三维打印柴垛构造石墨烯微晶格外表层b),內部横截面c)及放大d)的透射电镜相片。E)比照由GO/凡士林墨水和重分散GO水分散液各自所获得的石墨烯架构原材料的层状层叠状况。图3:三维打印石墨烯微晶格物理性能。a)应变力力度步进电机的载入循环系统下的应力应变曲线曲线图。b)文中中所制取的石墨烯微晶格缩小特性及毁坏抗压强度与参考文献中三维打印石墨烯原材料的比照。c)石墨烯微晶格杨氏模量与相对密度的关联。


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