供稿人:李家欣 賀健康 供稿單位：機械制造系統(tǒng)工程國家重點實驗室 發(fā)布日期：2019-11-06
選擇性激光燒結(jié)（SLS）等增材制造技術為創(chuàng)建復合材料提供了新方法。使用復合材料粉末的選區(qū)激光燒結(jié)部件可具有較好的機械，電氣和熱性能。來自南洋理工大學的研究者提出了一種新的制備碳納米管（CNT）復合粉末的方法，并將其用于SLS工藝。與熱壓工藝相比，SLS工藝可以提供一種有效的方法來制備碳納米管/聚合物復合材料導電結(jié)構(gòu)。在少量的CNTs濃度范圍內(nèi)（<1 wt％），激光燒結(jié)復合材料的導電性顯著提高，直至抗靜電。復合材料導電范圍滿足了汽車和航空航天領域的應用要求。
圖1 選區(qū)激光燒結(jié)復合材料粉末示意圖
作者將尼龍12（PA12）與聚氨酯（PU）粉末浸泡在含多壁碳納米管（MWCNT）的膽酸鈉水合物溶液中，經(jīng)過一系列工序后，可得到表面修飾碳納米管的尼龍與聚氨酯粉末, 如圖2所示。
圖2 復合材料粉末電鏡圖
之后，將表面修飾碳納米管的復合材料粉末用于選區(qū)激光燒結(jié)，通過對激光燒結(jié)復合材料與熱壓復合材料及純尼龍/聚氨酯材料導電性的對比，研究人員發(fā)現(xiàn)在較小碳納米管濃度范圍內(nèi)（<1 wt％），激光燒結(jié)復合材料導電性相比熱壓工藝復合材料與純材料均有提高。
圖3 復合材料與純材料導電性能對比
然而，選區(qū)激光燒結(jié)復合材料的熱導率增強與熱壓工藝復合材料之間不具有可比性，仍需進一步的研究來探究不同制造過程引起的微觀結(jié)構(gòu)及熱電性能變化的基本原理。