东北林业大学机电工程学院Yanling Guo等–二氧化硅对激光烧结氧化石墨烯/热塑性聚氨酯复合材料导电性和成型性的影响

激光烧结(LS)，可用于开发可穿戴电子设备的定制电子元件。然而，碳化LS部件的导电性和成型性能存在局限性。因此，这项研究评价了在复合材料中添加二氧化硅(SiO₂)对激光烧结制备的氧化石墨烯/热塑性聚氨酯碳化部件的导电性和成型性能的影响。特别是，通过扫描电子显微镜、电阻率测试和收缩率测量，研究了SiO₂含量从0 wt%到2 wt%对碳化部件的影响。结果表明:在一定的添加量下，添加SiO₂能有效改善碳化烧结部件的导电性和因碳化而产生的收缩率。因此，该结果为开发定制电子元件提供了新的思路。

图1. 制备碳化部件的过程。

图2. （a）SiO₂含量对部件收缩的影响；（b） SiO₂含量对不含SiO₂的碳化烧结部件电阻率的影响。

图3. SiO₂含量为0wt%（a）、1.0wt%（b）、1.5wt%（c）和2.0wt%（d&e）时的碳化部件的SEM图像。（f） 碳化后由SiO₂和烧结颈形成的网络示意图。SiO₂含量为1.5wt%（g至i）的碳化部件的EDS图。

图4. 在去除SiO₂之后具有不同SiO₂含量的碳化部件的SEM图像：（a）1wt%（b）1.5wt%（c）2.0wt%和（d）2.0wt%。

相关研究成果由东北林业大学机电工程学院 Yanling Guo等人于2023年发表在Materials Letters (https://doi.org/10.1016/j.matlet.2023.134451 )上。原文：Effect of silicon dioxide on conductivity and formability of graphene oxide/ thermoplastic polyurethane composites fabricated by laser sintering。