Conduction measurements of 3D printed conductive composites
Tekijät
Päivämäärä
2021Pääsyrajoitukset
Tekijä ei ole antanut lupaa avoimeen julkaisuun, joten aineisto on luettavissa vain Jyväskylän yliopiston kirjaston arkistotyösemalta. Ks. https://kirjasto.jyu.fi/kokoelmat/arkistotyoasema..
Tekijänoikeudet
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
SLS 3D tulostettujen komposiittien sähkönjohto-ominaisuuksia ja reagointia paineeseen tutkittiin. Komposiitit tehtiin polystyreenistä tai nailonista, joihin sekoitettiin grafiitti-, super-P-, tai hiilinanoputkijauhetta. Paras johtavuus (4.3 S/m) saavutettiin polystyreenillä (60 %) ja grafiitilla (40 %). 3D tulosteet muuttuivat hauraiksi hyvin nopeasti, kun niihin lisättiin super-P tai hiilinanoputkijauhetta. Sähkönjohtavuuden reagointia paineeseen havaittiin ja vaikuttaa siltä, että materiaalia voisi käyttää painesensorina. Onnistuneet mittaukset saatiin tehtyä, kun materiaali oli perkolaatiokynnyksen yläpuolella. Perkolaationkynnyksen alapuolella tapahtuvaa käyttäytymistä ei saatu näkyviin, kun lämpötilaa muutettiin huoneenlämmön ja nestetypen lämpötilan välillä, mutta kun grafiittia oli 10 % komposiitin painosta niin se muodosti jatkuvia johtavia polkuja partikkelista toiseen, joita pitkin elektronit pääsivät johtumaan. Materiaalia olisi mahdollista käyttää virtausakkujen elektrodeina, mutta se ei vielä kykene kilpailemaan kaupallisten vaihtoehtojen kanssa.
...
The electrical properties and their pressure sensitivity of SLS 3D printed composites were studied. These composites were composed of polystyrene or nylon mixed with graphite, super-P, or carbon nanotube powder. The best conductivity of 4.3 S/m was achieved with polystyrene (60 %) and graphite (40 %). The 3D prints became brittle very quickly when super-P or carbon nanotubes were used. Pressure sensitivity was observed, and it seems that the sensitivity is adequate for the material to be used as a pressure sensor. Successful measurements were done for materials above the percolation limit and at the temperature of liquid nitrogen and room temperature. The composite with a graphite concentration of 10 %, had continuous conducting pathways from particle to particle. Tunneling and hopping were not observed. The material could be used as a flow battery electrode, but it cannot yet compete with commercial options.
![showless](/themes/JYX2//images/showless.png)
![showmore](/themes/JYX2//images/showmore.png)
Asiasanat
super-P carbon nanotubes selective laser sintering 3D-tulostus grafiitti sähkönjohtavuus nanoputket sähköiset ominaisuudet polystyreeni komposiitit jauheet nanorakenteet nailon 3D printing graphite electric conductivity nanotubes electric properties polystyrene composites powders nanostructures nylon
Metadata
Näytä kaikki kuvailutiedotKokoelmat
- Pro gradu -tutkielmat [29041]
Samankaltainen aineisto
Näytetään aineistoja, joilla on samankaltainen nimeke tai asiasanat.
-
Electrochemical properties of graphite/nylon electrodes additively manufactured by laser powder bed fusion
Pastushok, Olga; Kivijärvi, Lauri; Laakso, Ekaterina; Haukka, Matti; Piili, Heidi; Repo, Eveliina (Elsevier, 2023)Nowadays, additive manufacturing, known as 3D printing, is vigorously employed at various enterprises due to the ability of industrial series production and customization in conjunction with geometry freedom. While, material ... -
Conduction properties of semiconductive multiwalled carbon nanotubes
Ahlskog, M.; Herranen, O.; Leppäniemi, J.; Mtsuko, D. (Springer Science and Business Media LLC, 2022)We have undertaken low-temperature conduction measurements on arc-discharge synthesized, semiconducting multiwalled carbon nanotubes (MWNT). The diameters of these are in the range 2.5–10 nm, corresponding to the sizes ... -
Optical properties of conductive carbon-based nanomaterials
Isoniemi, Tommi (University of Jyväskylä, 2016)The interaction of light with carbon nanomaterials is the main focus of this thesis. I explore several nanostructured systems involving different allotropes of carbon, and characterize them both electrically, if applicable, ... -
Preparation of Highly Porous Carbonous Electrodes by Selective Laser Sintering
Lahtinen, Elmeri; Kukkonen, Esa Petteri; Jokivartio, Joonas; Parkkonen, Joni; Virkajärvi, Jussi; Kivijärvi, Lauri; Ahlskog, Markus; Haukka, Matti (American Chemical Society, 2019)Selective laser sintering (SLS) 3D printing was utilized to fabricate highly porous carbonous electrodes. The electrodes were prepared by using a mixture of fine graphite powder and either polyamide-12, polystyrene, or ...
Ellei toisin mainittu, julkisesti saatavilla olevia JYX-metatietoja (poislukien tiivistelmät) saa vapaasti uudelleenkäyttää CC0-lisenssillä.