System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于3D打印的碳纳米管基电磁屏蔽复合材料的制备方法技术_技高网

一种基于3D打印的碳纳米管基电磁屏蔽复合材料的制备方法技术

技术编号:41648307 阅读:18 留言:0更新日期:2024-06-13 02:39
本申请公开了一种基于3D打印的碳纳米管基电磁屏蔽复合材料的制备方法,包括步骤:(1)聚乳酸颗粒预处理、(2)配备碳纳米管与聚乳酸复合材料、(3)制备碳纳米管基3D打印长丝和(4)绘制三维复合材料结构模型。本申请通过在聚乳酸基材中添加导电性好的碳纳米管,制作碳纳米管/聚乳酸复合材料,使用螺杆挤出机制作长丝用于后续打印耗材,利用计算机软件设计不同碳纳米管浓度、内部孔洞结构、填充率、打印厚度的碳纳米管/聚乳酸复合材料模型,并通过3D打印技术使得模型精确打印,得到轻质高效的电磁屏蔽样品,从而探究样品内部具有不同多孔结构时,对电磁屏蔽性能的影响,扩展了高分子材料在电磁屏蔽材料领域的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电磁屏蔽复合材料,具体为一种基于3d打印的碳纳米管基电磁屏蔽复合材料的制备方法。


技术介绍

1、科技的发展以及电子通讯技术的广泛使用,带来便利的同时,也使得生活中的电磁辐射越来越多,过量的辐射污染环境、损坏精密仪器、危害人们的健康,良好的电磁屏蔽性能材料的研究成为迫切的需求。然而,受限于孔洞的成型技术,过往研究考虑影响复合材料电磁屏蔽性能的因素时,大多考虑材料厚度,原料组分、导电性能等因素,而样品内部几何结构对复合材料电磁屏蔽的影响考虑较少。在电磁屏蔽样品的结构设计中,多孔结构的引入可以有效降低阻抗失配,大部分入射电磁波可以穿透到材料内部,使电磁波在样品内部的孔道中多次反射直至被吸收,制备的产品满足轻质、高效吸波的电磁屏蔽特性要求。然而实际实验中,使用发泡技术设计具有内部孔道的多孔结构样品时,由于技术不能精确的控制以及孔洞制备工艺的不成熟,因而很难得到设计所需要的孔洞结构。


技术实现思路

1、本申请提出了一种基于3d打印的碳纳米管基电磁屏蔽复合材料的制备方法,具备打印特定结构的碳纳米管基电磁屏蔽复合材料的优点,用以解决上述
技术介绍
提出的问题。

2、为达到上述目的,本申请采用如下技术方案一种基于3d打印的碳纳米管基电磁屏蔽复合材料的制备方法,包括以下步骤:

3、(1)聚乳酸颗粒预处理:将聚乳酸颗粒在真空烘箱内烘干12个小时后取出,并用密封袋密封;

4、(2)配备碳纳米管与聚乳酸复合材料:称取步骤(1)中聚乳酸颗粒与碳纳米管放入烧杯中共混,加入二氯甲烷(dcm),并使二氯甲烷(dcm)没过取聚乳酸颗粒与碳纳米管混合物,后使用磁力搅拌器对聚乳酸颗粒、碳纳米管以及二氯甲烷(dcm)混合物进行搅拌,直至二氯甲烷(dcm)充分溶解聚乳酸颗粒并挥发,将二氯甲烷(dcm)挥发后的混合物干燥即得到碳纳米管与聚乳酸复合材料;其中,制备的碳纳米管浓度为5%~15%;

5、(3)制备碳纳米管基3d打印长丝:将步骤(2)制备的碳纳米管与聚乳酸复合材料干燥6个小时后粉碎成粉末状,将粉末状复合材料放入桌面挤出机挤压成碳纳米管基3d打印长丝;其中,桌面挤出机的温度设置为170℃;

6、(4)绘制三维复合材料结构模型:所述结构模型参数包括:孔洞尺寸、孔洞形状、打印厚度、填充率;其中孔洞尺寸为6.75mm2~13.5mm2;所述孔洞结构为通孔结构、倒锥形结构、弯折结构;打印厚度为1mm~6mm;填充率20%~60%;

7、(5)3d打印复合材料:将经过步骤(3)制备的碳纳米管基3d打印长丝在3d打印机进料模式下送入进料口,使碳纳米管基3d打印长丝在喷嘴加热下熔化,完成进料,按照步骤(4)设计的打印工艺参数进行打印,直至复合材料打印完成。

8、进一步,步骤(2)中称取的聚乳酸颗粒为25.5g,称取的碳纳米管为4.5g。

9、进一步,所述聚乳酸规格为6060d,所述碳纳米管为多壁碳纳米管且直径为10~20nm,所述二氯甲烷(dcm)的纯度规格大于99.5%。

10、进一步,步骤(4)中所述孔洞尺寸为6.9mm2。

11、进一步,步骤(4)中所述孔洞尺寸为9mm2。

12、进一步,步骤(4)中所述填充料为50%。

13、进一步,步骤(2)中所述碳纳米管浓度10%。

14、进一步,步骤(5)中所述3d打印机喷嘴的温度为170℃~210℃。

15、本专利技术具备以下有益效果:

16、本申请提供的一种基于3d打印的碳纳米管基电磁屏蔽复合材料的制备方法,通过在聚乳酸基材中添加导电性好的碳纳米管,制作碳纳米管/聚乳酸复合材料,使用螺杆挤出机制作长丝用于后续打印耗材,利用计算机软件设计不同碳纳米管浓度、内部孔洞结构、填充率、打印厚度的碳纳米管/聚乳酸复合材料模型,并通过3d打印技术使得模型精确打印,得到轻质高效的电磁屏蔽样品,从而探究样品内部具有不同多孔结构时,对电磁屏蔽性能的影响,扩展了高分子材料在电磁屏蔽材料领域的应用。

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【技术保护点】

1.一种基于3D打印的碳纳米管基电磁屏蔽复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于3D打印的碳纳米管基电磁屏蔽复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中称取的聚乳酸颗粒为25.5g,称取的碳纳米管为4.5g。

3.根据权利要求1所述的基于3D打印的碳纳米管基电磁屏蔽复合材料的制备方法,其特征在于,所述聚乳酸规格为6060D,所述碳纳米管为多壁碳纳米管且直径为10~20nm,所述二氯甲烷(DCM)的纯度规格大于99.5%。

4.根据权利要求1所述的基于3D打印的碳纳米管基电磁屏蔽复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述孔洞尺寸为6.9mm2。

5.根据权利要求1所述的基于3D打印的碳纳米管基电磁屏蔽复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述孔洞尺寸为9mm2。

6.根据权利要求1所述的基于3D打印的碳纳米管基电磁屏蔽复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述填充料为50%。

7.根据权利要求1所述的基于3D打印的碳纳米管基电磁屏蔽复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述碳纳米管浓度10%。

8.根据权利要求1所述的基于3D打印的碳纳米管基电磁屏蔽复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(5)中所述3D打印机喷嘴的温度为170℃~210℃。

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【技术特征摘要】

1.一种基于3d打印的碳纳米管基电磁屏蔽复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于3d打印的碳纳米管基电磁屏蔽复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中称取的聚乳酸颗粒为25.5g,称取的碳纳米管为4.5g。

3.根据权利要求1所述的基于3d打印的碳纳米管基电磁屏蔽复合材料的制备方法,其特征在于,所述聚乳酸规格为6060d,所述碳纳米管为多壁碳纳米管且直径为10~20nm,所述二氯甲烷(dcm)的纯度规格大于99.5%。

4.根据权利要求1所述的基于3d打印的碳纳米管基电磁屏蔽复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹梨花左红梅窦甜甜徐珍珍谢艳霞杨俊丽王子超
申请(专利权)人:安徽工程大学
类型:发明
国别省市:

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