【摘 要】
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尼龙复合材料在航空制造领域的重要性日渐显现。特别是民用航空以及无人机机身结构对于轻质、经济性以及具有高比强度材料的需求日益迫切,在航空用尼龙材料粉末的基础上对其进行复合材料制备是目前航空制造以及高分子材料领域研究的热点。2D纳米片作为一类特殊纳米材料,对比其他纳米材料具有更高的截面比从而具有极高的机械性能和导电导热性能,其中又数石墨烯最具有代表性。使用低温温控超声法制备的石墨烯片作为填料,通过创新
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尼龙复合材料在航空制造领域的重要性日渐显现。特别是民用航空以及无人机机身结构对于轻质、经济性以及具有高比强度材料的需求日益迫切,在航空用尼龙材料粉末的基础上对其进行复合材料制备是目前航空制造以及高分子材料领域研究的热点。2D纳米片作为一类特殊纳米材料,对比其他纳米材料具有更高的截面比从而具有极高的机械性能和导电导热性能,其中又数石墨烯最具有代表性。使用低温温控超声法制备的石墨烯片作为填料,通过创新的甲酸-水-尼龙三元机械混合法与航空用尼龙粉末进行复合材料制备。将复合材料应用选择性激光烧结技术与热压成型设备分别进行成型加工,将制成的标准件通过拉伸断裂实验测试其力学性能,以及复合材料薄片的导电性能。其实验结果表明,使用选择性激光烧结增材制造该增强型尼龙复合材料粉末在石墨烯添加量为0.1wt%时力学性能表现最优秀,其拉伸强度为41.252±0.5193MPa,对比原尼龙材料提升了 14.93%,杨氏模量达到975.566±46.161MPa,提升了 71.61%。在使用热压成型方式加工该复合材料时,表现出了更加优异的性能。同样在石墨烯添加量为0.1wt%时,其拉伸强度高达46.51±2.29MPa,同比提升22.06±6.1%;其断裂伸长率为55.74±7.18%较原材料提升119.27±28.2%;杨氏模量也达到了 1216±65.33MPa。因此,该材料在航空航天领域传统加工以及前沿的增材制造加工中都可以表现出极佳的性能,具有非常强大的应用与市场潜力。
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