超越PEEK：新一代航空级3D打印材料氮化硼纳米管增强PEI 9085

  PEI 9085是一种高性能工程塑料，兼具优异的力学性能、耐热性和化学稳定性以及良好的阻燃性。该材料被大范围的应用于航空航天领域，制造航空航天部件，如支架、管道、喷嘴、涡轮叶片以及发动机组件，以此来实现飞机的轻量化和燃油效率的提升。

  为支持航空领域的3D打印发展，BNNano开发了一种新型聚醚酰亚胺3D打印线材——氮化硼纳米管增强的PEI 9085。这种航空级别的材料不但可以替代传统的PEEK聚合物3D打印长丝材料，而且在打印过程中表现出更低的温度需求和较小的喷嘴堵塞风险。大连义邦引进的氮化硼纳米管增强PEI 9085 3D打印长丝使用了ULTEM PEI 9085作为基础材料，并添加了一种特殊增强材料——氮化硼纳米管（Boron Nitride NanoBarb，简称BNNB)。通过挤出工艺制成的这种丝材，与短切碳纤维填充的PEI相比，展现了更优异的打印机械性能，很适合用来生产对强度要求更高的零件。

  大连义邦BN NanobarbTM氮化硼纳米管与BNNTs一维结构不同，具有特殊的三维结构，具有增强交联作用。

  值得一提的是，大连义邦的氮化硼纳米管（Boron Nitride Nanobarb）材料由六方氮化硼结晶体形成的纳米管构成，这些结晶体在纳米管的外表面成核。氮化硼纳米管不仅作为基础材料的增强体，其独特的六方氮化硼结晶体还增强了纳米管与基材之间的交联，从而提升了材料的整体性能。

  PEI 9085，作为一种高端聚醚酰亚胺材料，已经因其突出的耐热性、机械强度和化学耐受性而广受欢迎。而当这样一种材料与氮化硼纳米管结合时，其性能得到了显著提升。由大连义邦引入的氮化硼纳米管增强的PEI 9085在强度上达到了可以与PEEK匹敌的前提下，又因其自身的某些性能，在3D打印方面更具优势。

  首先，在打印精确度方面，PEEK在3D打印中充满挑战。由于丝材从喷嘴挤出时依靠的是后方未融化材料向前的推力，随着打印时间的增长，若喉管后端的温度达到材料玻璃化温度以上，丝材软化，向前的推力变小，吐丝量减小，丝材挤出宽度变窄，降低零件精度。PEEK作为半晶态聚合物，其玻璃转化温度为143摄氏度，而PEI9085为非晶态，其玻璃转化温度为215摄氏度，因此更不容易软化，提高了打印精度。

  其次，从打印喷头的角度来看，PEEK-CF（碳纤维增强的PEEK）在打印时，由于PEEK的打印喷嘴温度高达420摄氏度，已超越了碳纤维的碳化温度300摄氏度以上，造成碳化堵塞喷嘴，增加了喷头磨损。而由氮化硼纳米管增强的PEI 9085，其增强体氮化硼纳米管的耐高温可达900摄氏度，打印PEI 9085的喷嘴温度仅为350-380摄氏度，因此不易堵塞喷嘴，更易于打印。

  最后，虽然PEI 9085和PEEK均为高性能工程塑料，但它们在后处理方面存在一些差异。PEEK具有更高的耐热性和优越的机械性能，但后处理更复杂，需要更加多工艺步骤以获得理想的表面上的质量。相比之下，PEI 9085在后处理方面相对较容易加工，它对后处理步骤的需要更少，适用于对高温稳定性和机械性能要求稍低的应用。

  此外，在航空认证方面，PEEK和PEI9085的3D打印丝材都符合UL 94-V0等级，在10秒内自行熄灭。ULTEM PEI材料因其低烟雾、低毒性以及固有的阻燃性而获得了航空FST认证，而PEEK则缺乏充足的航空认证。综上所述，由大连义邦引入的氮化硼纳米管增强PEI 9085，在3D打印应用中相比PEEK优势显著。它不仅仅具备更高的强度和优越的打印精度，而且还明显降低了打印喷头的磨损。这些特点使PEI 9085成为一种更加可靠和高效的材料选择，特别是在需要精确和持久性能的航空航天3D打印项目中。目前，PEI 9085已被众多知名品牌如Stratasys、远铸智能、一迈IEMAI和速维CreatBot等所采用。随着航空航天领域的加快速度进行发展，对此类高性能材料的需求亦在持续增长。鉴于此，大连义邦热切希望以开放和协作的方式拓展合作伙伴关系。借助资源库的平台，诚挚欢迎业内专家与义邦共同探索和测试增强型PEI 9085 3D打印长丝以及氮化硼纳米管。如有兴趣，请联系吴经理：。关于大连义邦大连义邦科技有限公司近20年来专注于高精尖进口产品的引入与服务，致力于航空航天国际先进材料进口与销售，为航空航天、船舶、轨道车、风力发电、能源电池、微电子半导体过滤等多行业提供先进的高精密材料和技术解决方案，企业具有多个国际知名生产商独家代理权，通过了国际航空质量管理体系AS9120认证。关于BNNanoBNNano是生产氮化硼纳米管增强PEI 9085材料的生产厂商，该公司由Steve Wilcenski博士和Jason Taylor博士于2016年创立。他们采用无催化剂、专利技术进行生产。与传统氮化硼纳米管不同的是，在纳米管的外表形成了不规则的六方氮化硼结晶体。这种结构最显著的优势是在与基体材料混合时，优化氮化硼纳米管颗粒与基体材料之间的交联，从而增强复合材料的机械性能。

  氮化硼纳米管增强PEI 9085 3D打印长丝材料已应用于多钟类型国防项目

  BNNano已为美国军方的部分支机构、NASA、全球政府实验室等提供材料合作，2021年还与美国海军研究(NPS) 签订了合作研发协议 (CRADA)。协议有多位材料专家计划将BNNano用于自己的最近研发中，其中Luhrs博士拥有20多年在学术和工业环境中开发纳米结构材料的经验，她的团队有明确的目的性的研究定制材料的特性，从而使纳米材料具备广泛的应用（即催化剂、电池、超级电容器、抗冲击、结构部件、微电子、高温系统和与传导有关的航空航天复合结构），计划使用NanoBarbs 提高航空航天工业使用的轻质碳纤维复合材料以及相变材料的导热性。

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