CN106328254A - 一种采用3d打印生产飞行器机架的导电材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，所述导电材料包括石墨烯、聚氨酯硬泡、聚氨酯料，所述石墨烯、聚氨酯硬泡、聚氨酯料的重量份数比为1~2：16~20：6~9。本发明的原材料具有采购方便、加工简单的特点，与采用ABS树脂材料进行3D打印生产的部件相比，在满足结构强度的前提下，减重效果明显，降低了生产成本，并且得到的产品具有较强的导电性。

Description

一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料

技术领域

本发明涉及一种导电材料，具体涉及一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料。

背景技术

目前飞行器在航拍、农业、自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等领域都有大量应用。很多公司融入这个行业，争夺这块目前不大的市场，导致很多公司的订单太多，无法量产，自然也难以找到代工厂商。

小型飞行器具有体积小、重量轻、载荷小的特点，在军用和民用领域小型飞行器都有广泛的应用，各种旋翼飞机、固定翼航模飞机、航模直升机层出不穷。从材料选择的角度对小型飞行器进行减重设计可有效提高小型飞行器的飞行性能，为任务载荷充分预留重量和空间。

在使用过程中由于各种因素无人机容易从空中掉落，摔在地上。在爱好者DIY过程中，由于四旋翼飞行器的电路复杂需要很多线来连接各部分器件，而飞行器因为各种因素很容易从空中摔到地上，可能使连接器件的电线因绝缘层短路，烧坏器件，甚至起火，并且从空中掉落后，由于线路短路，容易引起电池爆炸。

3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层一层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品，逐层打印的方式来构造物体的技术。

由于3D打印技术可用于珠宝，鞋类，工业设计，建筑，工程和施工(AEC)，汽车，航空航天，牙科和医疗产业，教育，地理信息系统，土木工程，和许多其他领域。常常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型或者用于一些产品的直接制造，因此该技术正在21世纪初全行业迅速普及。小到打印出食物，人体器官，大到打印出整幢建筑，是3D打印机未来的发展方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是飞行器掉落后易引发短路，进而使飞行器起火甚至爆炸，目的在于提供一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，解决短路引发起火爆炸的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，所述导电材料包括石墨烯、聚氨酯硬泡、聚氨酯料，所述石墨烯、聚氨酯硬泡、聚氨酯料的重量份数比为1～2∶16～20∶6～9。

一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，所述聚氨酯料包括扩链剂与发泡剂。

一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，所述扩链剂为甘油或三羟甲基丙烷。

一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，所述石墨烯、聚氨酯硬泡的重量份数比为1.6∶18。

一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，聚氨酯硬泡、聚氨酯料的重量份数比为9∶4。

进一步的，石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3％的光，导热系数高达5300W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000cm2/V·s，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10～6Ω·cm，比铜或银更低。

聚氨酯硬泡，是由硬泡聚醚多元醇(聚氨酯硬泡组合聚醚又称白料)，与聚合MDI(又称黑料)通过模具发泡反应制备的。聚氨酯硬泡又有软泡、硬泡、半硬泡之分，主要用于制备硬质聚氨酯泡沫塑料，仿木家具，装饰背景墙，线条天花等。广泛应用于冰箱、冷库、喷涂、太阳能、热力管线、建筑等领域。

聚氨酯硬泡经过精工制作而成，具有质轻，比强度高，导热系数低，透过蒸汽低，闭孔率高，不透水、绝热、防震、吸音、耐油、耐化学腐蚀等优异特性。具有细度微小、色度较高，颜色鲜艳，热稳定。可以用于作为屋内装饰品，其质量也有好坏，其价格较便宜，利用率高。

其中，扩链剂在聚氨酯橡胶与纤维的生产中，常用一些含活泼氢的化合物与异氰酸酯端基预聚物反应，致使分子链扩散延长，并呈现硬链段，这种化合物叫扩链剂。在聚氨酯生产中必要的试剂，聚氨酯是由含二异腈酸酯基的脂肪族和芳香族单体与含有二元或多元醇的聚酯或聚醚反应形成的预聚物，应用时加入扩链剂使树脂成形。常用的扩链是含二元或多元羟基的小分子醇或醚类醇。

进一步的，丙三醇是无色味甜澄明黏稠液体，无臭，有暖甜味，俗称甘油，能从空气中吸收潮气，也能吸收硫化氢、氰化氢和二氧化硫。对石蕊呈中性。长期放在0℃的低温处，能形成熔点为17.8℃有光泽的斜方晶体。遇强氧化剂如三氧化铬、氯酸钾、高锰酸钾能引起燃烧和爆炸。能与水、乙醇任意混溶，1份本品能溶于11份乙酸乙酯，约500份乙醚，不溶于苯、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、石油醚和油类。适用于水溶液的分析、溶剂、气量计及水压机缓震液、软化剂、抗生素发酵用营养剂、干燥剂、润滑剂、制药工业、化妆品配制、有机合成。

塑化剂三羟甲基丙烷是一种重要的精细化工产品，也是树脂行业常用的扩链剂。三羟甲基丙烷可与有机酸反应生成单酯或多酯，与醛、酮反应生成缩醛、缩酮，与二异氰酸酯反应生成氨基甲酸酯等。三羟甲基丙烷主要用于醇酸树脂、聚氨酯、不饱和树脂、聚酯树脂、涂料等领域；用于合成航空润滑油、增塑剂、表面活性剂、润湿剂、炸药、印刷油墨等；用作纺织助剂和聚氯乙烯树脂的热稳定剂。

发泡剂就是使对象物质成孔的物质，它可分为化学发泡剂、物理发泡剂和表面活性剂三大类。发泡剂的实质就是它的表面活性作用。没有表面活性作用，就不能发泡，也就不能成为发泡剂，表面活性是发泡的核心。化学发泡剂是那些经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体，并在聚合物组成中形成细孔的化合物；物理发泡剂就是泡沫细孔是通过某一种物质的物理形态的变化，即通过压缩气体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的；发泡剂均具有较高的表面活性，能有效降低液体的表面张力，并在液膜表面双电子层排列而包围空气，形成气泡，再由单个气泡组成泡沫。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，原材料具有采购方便、加工简单的特点。

2、本发明一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，与采用ABS树脂材料进行3D打印生产的部件相比，在满足结构强度的前提下，减重效果明显，降低了生产成本。

3、本发明一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，得到的产品具有较强的导电性。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

本发明一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，所述导电材料包括石墨烯、聚氨酯硬泡、聚氨酯料，所述石墨烯、聚氨酯硬泡、聚氨酯料的重量份数比为1～2∶16～20∶6～9。

所述的一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，聚氨酯料包括扩链剂与发泡剂。

所述的一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，扩链剂为甘油或三羟甲基丙烷。

所述的一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，石墨烯、聚氨酯硬泡的重量份数比为1.6∶18。

所述的一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，聚氨酯硬泡、聚氨酯料的重量份数比为9∶4。

所述的一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，采用石墨烯与ABS树脂材料和本发明进行对比，通过抗拉强度、耐磨性能以及导热系数进行对比得到以下数据：

对比分析，本发明所得的导电材料的抗拉性能更优，并且具有较好的耐磨性能。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，其特征在于，所述导电材料包括石墨烯、聚氨酯硬泡、聚氨酯料，所述石墨烯、聚氨酯硬泡、聚氨酯料的重量份数比为1~2：16~20：6~9。

2.根据权利要求1所述的一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，其特征在于，所述聚氨酯料包括扩链剂与发泡剂。

3.根据权利要求2所述的一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，其特征在于，所述扩链剂为甘油或三羟甲基丙烷。

4.根据权利要求1所述的一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，其特征在于，所述石墨烯、聚氨酯硬泡的重量份数比为1.6:18。

5.根据权利要求1所述的一种采用3D打印生产飞行器机架的导电材料，其特征在于，聚氨酯硬泡、聚氨酯料的重量份数比为9:4。