氮化硼納米管NanoBarb?的神奇之處


氮化硼納米管是一種革命性材料，于 1995 年首次在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中開發(fā)。這種獨(dú)特的材料表現(xiàn)出卓越的物理和化學(xué)特性的理想組合，包括電阻率、超疏水性和高熱穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性、強(qiáng)度和剛度。盡管與碳納米管相似，氮化硼納米管的不同之處在于它們具有電絕緣性，并且在更高的溫度下具有熱穩(wěn)定性，從而拓寬了其潛在應(yīng)用。這些特性使氮化硼納米管成為適用于航空航天、汽車、國(guó)防和生物醫(yī)學(xué)等市場(chǎng)的理想材料。


據(jù)了解，氮化硼納米管NanoBarb?的工程表面增強(qiáng)了復(fù)合材料的性能，氮化硼被制造成不規(guī)則形狀，就像“鋼筋”一樣，使用機(jī)械“倒鉤”來(lái)優(yōu)化與基體材料的聯(lián)鎖，從而增強(qiáng)增強(qiáng)性能。NanoBarb? 通過(guò)降低范德華引力（最大限度地減少顆粒之間的接觸面積）簡(jiǎn)化了納米材料的處理和加工，從而在與其他材料混合時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的負(fù)載量而不會(huì)團(tuán)聚。


碳化硼納米管增強(qiáng)PEI 9085比PEEK性能更強(qiáng)、打印更容易


PEEK（聚醚醚酮）是高性能3D打印材料中最為人熟知的一款，其打印溫度高達(dá)400℃左右，PEEK在航空、汽車和醫(yī)療領(lǐng)域都有巨大的應(yīng)用前景。與PEEK相比，氮化硼納米管增強(qiáng)的PEI 9085 3D打印絲材仍具有明顯優(yōu)勢(shì)。PEEK和PEI之間的一個(gè)主要區(qū)別在于它們的形態(tài)結(jié)構(gòu)不同。PEI是無(wú)定形的，而PEEK是半結(jié)晶的（包含無(wú)定形和結(jié)晶區(qū)域）。這在高溫下的性能方面產(chǎn)生了很大影響，PEI 9085的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）約為215℃，而PEEK的玻璃轉(zhuǎn)化溫度為150℃，玻璃轉(zhuǎn)化溫度越高，熱變形程度就越小，打印成品的精度和質(zhì)量也越高。拉伸強(qiáng)度可與PEEK材料匹敵甚至更高。


另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于處理溫度。相較于PEEK通常需要約400°C左右的加工溫度，而PEI 9085具有更低的加工溫度（約350°C）。同時(shí)，PEEK在3D打印過(guò)程中存在粘連和翹曲的問(wèn)題。相比之下，PEI 9085具有更好的粘合性能，不易翹曲，使其更適合于3D打印，PEI 9085的打印成功率也PEEK更高，打印成功率高達(dá)95%。最后，雖然PEI 9085和PEEK均為高性能工程塑料，但它們?cè)诤筇幚矸矫娲嬖谝恍┎町?。PEEK具有更高的耐熱性和優(yōu)越的機(jī)械性能，但后處理更為復(fù)雜，需要更多工藝步驟以獲得理想的表面質(zhì)量。相比之下，PEI 9085在后處理方面相對(duì)較容易加工，它對(duì)后處理步驟的需要更少，適用于對(duì)高溫穩(wěn)定性和機(jī)械性能要求稍低的應(yīng)用。此外，在航空認(rèn)證方面，PEEK和PEI 9085的3D打印絲材都符合UL 94-V0等級(jí)，在10秒內(nèi)自行熄滅，但PEI 9085的介電強(qiáng)度和阻燃性均優(yōu)于PEEK。PEI 9085材料因其低煙霧、低毒性以及固有的阻燃性而獲得了航空FST認(rèn)證。

氮化硼納米管增強(qiáng)PC/PBT絲材


除了將碳化硼納米管用于增強(qiáng)PEI 9085之外，他們還開發(fā)了氮化硼納米管增強(qiáng)的PC/PBT 3D打印絲材。聚碳酸酯（PC）是一種耐沖擊的熱塑性塑料，而聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT）則是一種具有良好加工性能、耐熱性能和化學(xué)穩(wěn)定性的工程塑料。將PC和PBT結(jié)合，再加入氮化硼納米管，可以制造出一種性能更加全面的3D打印材料。


氮化硼納米管增強(qiáng)PC/PBT與碳纖維增強(qiáng)的尼龍絲材相比具有更加精細(xì)的打印效果，耐久性和層間強(qiáng)度，可以為3D打印制造商提供納米級(jí)增強(qiáng)的材料，以滿足其打印需求。氮化硼納米管用于提升聚合物的性能是其典型應(yīng)用，因此生產(chǎn)商將氮化硼納米管首次應(yīng)用于3D打印絲材，實(shí)現(xiàn)了PC/PBT, PEI 9085等3D打印絲材的納米級(jí)增強(qiáng)，與碳纖維增強(qiáng)的絲材相比，具有多種優(yōu)勢(shì)。


氮化硼納米管的生產(chǎn)商


BNNanoBNNano , Inc.由Steve Wilcenski博士和Jason Taylor博士于2016年創(chuàng)立。他們采用無(wú)催化劑、專利技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。與傳統(tǒng)氮化硼納米管不同的是，在納米管的外表形成了不規(guī)則的六方氮化硼結(jié)晶體。這種結(jié)構(gòu)最顯著的優(yōu)勢(shì)是在與基體材料混合時(shí)，優(yōu)化氮化硼納米管顆粒與基體材料之間的交聯(lián)，從而增強(qiáng)復(fù)合材料的機(jī)械性能。BNNano, Inc.擁有商業(yè)上可行的氮化硼納米管制造工藝，成本比任何競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手低幾個(gè)數(shù)量級(jí)，而且質(zhì)量更高。NanoBarb?是一種獨(dú)特的增強(qiáng)型氮化硼納米管。當(dāng)添加到普通材料中時(shí)，NanoBarb? 可以改善其自然特性，將其變成非凡的材料。這意味著鋁可以變得像鋼或鈦一樣堅(jiān)固。這意味著銅可以提供先進(jìn)的熱管理解決方案。這意味著聚酯可以表現(xiàn)得像 Kevlar?。這意味著散熱器可以由塑料制成。簡(jiǎn)而言之，這意味著水凈化、防火和高超音速飛行方面的新能力。BNNano已為NASA、全球政府實(shí)驗(yàn)室等提供材料合作。

氮化硼納米管增強(qiáng)3D打印絲材PEI 9085


大連義邦的Polybarb Filament PEI9085 3D打印線材是一種高品質(zhì)且易于打印的聚醚酰亞胺3D打印線材。它采用ULTEM® PEI9085作為基材，添加了特殊的增強(qiáng)材料——氮化硼納米管（Boron Nitride NanoBarb)，并通過(guò)擠出工藝制成絲材。相較于短切碳纖維填充的PEI，它具有更出色的打印機(jī)械性能，適用于生產(chǎn)對(duì)強(qiáng)度要求更高的零件。


值得重點(diǎn)介紹的是大連義邦的氮化硼納米管（Boron Nitride NanobBarb，簡(jiǎn)稱BNNB）。這種材料是六方氮化硼結(jié)晶體成核于納米管外表面的氮化硼納米管。氮化硼納米管作為基材的增強(qiáng)體，而不規(guī)則的六方氮化硼結(jié)晶體則增強(qiáng)了納米管與基材之間的交聯(lián)。


氮化硼納米管增強(qiáng)PEI 90853D打印絲材具有以下優(yōu)勢(shì)：


提升PEI9085拉伸強(qiáng)度30%-50%


拉伸強(qiáng)度可與PEEK材料匹敵甚至更高


提升抗沖擊強(qiáng)度20-25%


提高材料熱變形溫度


增強(qiáng)高溫穩(wěn)定性和持久性


比PEEK打印成功率高


打印成功率高達(dá)95%


廣泛適用于FDM/FFF打印機(jī)型


綜上所述，由大連義邦引入的氮化硼納米管增強(qiáng)PEI 9085，在3D打印應(yīng)用中相比PEEK優(yōu)勢(shì)明顯。它不僅具有更高的強(qiáng)度和優(yōu)越的打印精度，而且還顯著降低了打印噴頭的磨損。這些特點(diǎn)使PEI 9085成為一種更加可靠和高效的材料選擇，特別是在需要精確和持久性能的航空航天3D打印項(xiàng)目中。


目前，PEI 9085已被眾多知名品牌如Stratasys、遠(yuǎn)鑄智能、一邁IEMAI和速維CreatBot等所采用。隨著航空航天領(lǐng)域的快速發(fā)展，對(duì)此類高性能材料的需求亦在持續(xù)增長(zhǎng)。


關(guān)于大連義邦


大連義邦科技有限公司近20年來(lái)專注于高精尖進(jìn)口產(chǎn)品的引入與服務(wù)，致力于航空航天國(guó)際先進(jìn)材料進(jìn)口與銷售，為航空航天、船舶、軌道車、風(fēng)力發(fā)電、能源電池、微電子半導(dǎo)體過(guò)濾等多行業(yè)提供先進(jìn)的高精密材料和技術(shù)解決方案，公司擁有多個(gè)國(guó)際知名生產(chǎn)商獨(dú)家代理權(quán)，通過(guò)了國(guó)際航空質(zhì)量管理體系A(chǔ)S9120認(rèn)證。


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