基于3D打印的導電復合材料基板制備及在銅電解精煉中的應用.pdf

1、電解精煉銅是實現(xiàn)銅純化的有效手段。在電解精煉銅設備中陰極基板多為工業(yè)純鈦，其價格昂貴，而且在電解過程中會不斷損耗，同時剝離過程也需要專用的設備。本論文探索將工程塑ABS(料丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)與多壁碳納米管（MWNTs）經(jīng)雙螺桿共混制備導電3D打印材料，借助3D打印技術便捷制備實驗室銅電解槽及基板，采用納米導電復合材料基板代替純鈦，研究了MWNTs/ABS導電基板銅的電沉積過程及電解銅形貌。
　　圍繞導電3D打印耗材的制備

2、，本論文先后制備了 MWNTs/ABS顆粒復合材料、MWNTs/摻混型 ABS復合材料以及 SBS（苯乙烯系熱塑性彈性體）增韌摻混型MWNTs/ABS復合材料，對材料進行了力學性能測試、動態(tài)力學性能測試、拉曼光譜測試、斷口SEM測試、熱穩(wěn)定性測試、熔體流速測試，得到以下結論：
　　1、ABS顆粒制備導電復合材料時，隨著MWNTs含量增加復合材料的導電性、拉伸強度、硬度、儲能模量、損失模量、玻璃轉(zhuǎn)化溫度不斷提高，復合材料的熱穩(wěn)定性未

3、受到明顯影響，但是韌性以及熔體流速下降；復合材料的導電性隨雙螺桿共混次數(shù)增加而提高。
　　2、摻混型ABS的拉伸強度、彎曲強度隨著 ABS高膠粉含量增加而減小，沖擊強度不斷提高，當ABS高膠粉∶SAN樹脂為25∶75時制備的摻混型ABS性能最接近通用級別 ABS。摻混型 MWNTs/ABS復合材料的導電性、拉伸強度、硬度、儲能模量、損失模量、玻璃轉(zhuǎn)化溫度隨著MWNTs含量的增加不斷提高，但是沖擊強度以及熔體流速變小，復合材料變脆，

4、而且當添加量超過5％之后復合材料的熱穩(wěn)定性下降。
　　3、SBS添加到復合材料中后，復合材料的韌性以及熱穩(wěn)定性得到了一定程度的提高，但導電性、拉伸強度、彎曲強度儲能模量、損失模量隨著添加量的增加而降低， MWNTs在ABS中的分散性變差。
　　4、在優(yōu)化條件下，制備出符合FDM型3D打印使用要求的導電功能（直徑1.75 mm）打印耗材，并且直接打印制備出實驗室銅電解槽及導電復合材料基板。
　　5、在硫酸體系電解液中進行