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【24h】

Fabrication of Polylactide Nanocomposite Filament Using Melt Extrusion and Filament Characterization for 3D Printing

机译：使用熔体挤出和3D打印的纤维特性表征制备聚乳酸纳米复合纤维

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摘要

Fused deposition modeling (FDM) technology uses thermoplastic filament for layer by layer fabrication of objects. To make functional objects with desired properties, composite filaments are required in the FDM. In this thesis, less expensive mesoporous Nano carbon (NC) and carbon nanotube (CNT) infused in Polylactide (PLA) thermoplastic filaments were fabricated to improve the electrical properties and maintain sufficient strength for 3D printing. Solution blending was used for nanocomposite fabrication and melt extrusion was employed to make cylindrical filaments. Mechanical and electrical properties of 1 to 20 wt% of NC and 1 to 3 wt% of CNT filaments were investigated and significant improvement of conductivity (3.76 S/m) and sufficient yield strength (35MPa) were obtained. Scanning electron microscopy (SEM) images exhibited uniform dispersion of nanoparticles in polymer matrix and differential scanning calorimetry (DSC) results showed no significant changes in the glass transition temperature (Tg) for all the compositions. Perspective uses of this filament are for fabrication of electrical wires in 3D printed robots, drones, prosthetics, orthotics and others.
机译：熔融沉积建模（FDM）技术使用热塑性长丝逐层制造对象。为了使功能对象具有所需的特性，FDM中需要复合长丝。在本文中，制造了注入到聚乳酸（PLA）热塑性细丝中的较便宜的介孔纳米碳（NC）和碳纳米管（CNT），以改善电性能并保持3D打印的足够强度。溶液共混用于纳米复合材料的制造，熔体挤出用于制造圆柱形长丝。研究了1至20 wt％的NC和1至3 wt％的CNT细丝的机械和电气性能，并显着提高了电导率（3.76 S / m）和足够的屈服强度（35MPa）。扫描电子显微镜（SEM）图像显示了纳米颗粒在聚合物基质中的均匀分散，差示扫描量热法（DSC）结果表明，所有组合物的玻璃化转变温度（Tg）均无明显变化。这种灯丝的透视用途是用于3D打印机器人，无人机，假肢，矫形器等中的电线制造。

著录项

  • 作者

    Jain, Shrenik Kumar.;

  • 作者单位

    The University of Texas at Dallas.;

  • 授予单位 The University of Texas at Dallas.;
  • 学科 Mechanical engineering.;Materials science.
  • 学位 M.S.
  • 年度 2017
  • 页码 70 p.
  • 总页数 70
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 康复医学;
  • 关键词

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