纳米级增强填料氮化硼纳米管与PEI9085共混的增强3D打印长丝材料

航空新材料课程 2024-03-26 01:48:34

近年来,随着该技术从快速原型制造转向成品零件的生产,高性能热塑性塑料的使用在3D打印行业中变得越来越重要。高性能热塑性塑料变得越来越普遍,它们的特性使它们成为某些金属的经济替代品,并受到航空航天和医疗等许多领域的重视。

其中,PEI(聚醚酰亚胺)是一种对比PEEK更便宜的替代材料。特别是ULTEM 9085已被广泛应用于航空航天领域。它可以用于制造航空航天部件、电子设备外壳和支架、航空仪表盘等。此外,PEI 9085还可以用于制造汽车零件、医疗器械和电子产品等。

然而,随着航空航天和高端制造技术的发展,对材料性能的要求不断提高,传统材料往往难以满足这些需求,因此需要开发新型复合材料来提升性能。

3D打印PEI 90850已广泛应用于飞机隔层门、座椅、镶板和管道等领域

行业痛点

重量与性能平衡: 航空航天领域对材料的要求是轻量化和高性能的平衡,传统材料往往在这两方面存在着矛盾,因此需要开发具有轻量化和高性能的新型材料。

高温和腐蚀环境挑战: 航空航天领域常常面临高温和腐蚀等极端环境的挑战,传统材料的耐受能力有限,需要开发能够在极端环境下表现优异的新型材料。

氮化硼纳米管增强3D打印丝材PEI 9085

增强3D打印复合材料

因此,大连义邦氮化硼纳米管增强的PEI 9085 3D打印丝材,这是一种创新的增强复合3D打印材料。PEI 9085本身已经是一种高性能、高温稳定性的工程塑料,而通过引入氮化硼纳米管,我们将其性能提升到一个新的水平。

值得重点介绍的是大连义邦的增强材料氮化硼纳米管(Boron Nitride NanobBarb,简称BNNB)。这种材料是六方氮化硼结晶体成核于纳米管外表面的氮化硼纳米管。氮化硼纳米管作为基材的增强体,而不规则的六方氮化硼结晶体则增强了纳米管与基材之间的交联。

通过将氮化硼纳米管与聚醚酰亚胺共混,不仅提升了PEI9085的拉伸强度,使其增长30%-50%,而且还显著提高了抗冲击强度和热变形温度,确保了在高温环境下的稳定性和持久性。这些特性使得氮化硼纳米管增强的PEI9085丝材在要求严苛的工业应用中成为理想选择。

强度与轻量化

氮化硼纳米管是一种轻质且极其坚固的纳米材料,通过将其融合到PEI 9085中,我们成功地提高了材料的强度和硬度,同时保持了轻量化的优势。这使得打印出的零件在应对复杂工程任务时能够保持卓越的性能。

高温稳定性

PEI 9085本身就以其在高温环境下的出色表现而闻名。通过添加氮化硼纳米管,我们进一步提升了其耐高温性能,使其在极端条件下依然保持稳定性。这使得该材料非常适用于需要抗高温、高压环境的应用领域,如航空航天和汽车工业。

导热性能提升

氮化硼纳米管导热率高达2400w/m.k,并且是绝缘体,添加到聚合物中,既可提升导热性能,又保持绝缘性,对于有导热绝缘需求的应用,与碳纤维增强的PEI9085非绝缘丝材相比,由氮化硼纳米管增强的PEI9085制成的丝材成为该应用的不二选择。

氮化硼纳米管的参数

对比PEEK更灵活性、更容易打印

氮化硼纳米管增强的PEI9085相比PEEK更适合3D打印,因为它不容易堵塞喷嘴,并且在高温下具有更高的玻璃化转变温度(Tg)。

另外,在后处理方面更容易。PEEK是半结晶的,表面相对光滑,不易与其他材料粘合;而PEI9085是无定形的,更容易与其他材料粘合,有利于后处理工作进行。此外,PEI9085的玻璃化转变温度较高,因此在高温下具有更好的稳定性,不易发生变形,也有利于后处理工作的进行

氮化硼纳米管增强PEI 9085 3D打印丝材在高性能、轻量化、高温环境和导电性能方面取得了巨大突破,为工程应用带来了更多可能性。鉴于此,大连义邦热切希望以开放和协作的方式拓展合作伙伴关系,诚挚欢迎业内专家与义邦共同探索和测试增强型PEI 9085 3D打印长丝以及氮化硼纳米管。

 

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