| الوصف: |
Tek bir katkı maddesi, graftlanmış bir kopolimer, demir oksit nanopartiküllerinin (DON'lerin) aşırı yüklü süspansiyonlarını hazırlamak ve bu sebatlı süspansiyonların ekstrüzyon temelli 3D baskısını kolaylaştırmak üzere tasarlanmıştır. Bu poli (etilen glikol) (PEG) graftlanmış N- [3 (dimetilamino) propil] metakrilamidin (DMAPMA) ve akrilik asitin (AA) kopolimeri, DON mürekkeplerinin 3D baskısı için optimum bir formülasyonu gerçekleştirmek için hem elektrostatik hem de sterik itmeyi harekete geçirir. Ağırlıkça 1.15 wt. % (DON'lerin ağırlığı ile), süspansiyon ağırlıkça yaklaşık% 81'e ulaşır. Katı yükleme oranı - Krieger-Dougherty denklemi ile hesaplanan teorik sınırın% 96'sı. Üç boyutlu baskı için bu mürekkebin kullanımını göstermek için dikdörtgen, kalın duvarlı toroidal ve ince cidarlı toroidal manyetik çekirdekler ve gözenekli bir kafes yapısı imal ettik. Manyetik çekirdeklerin elektriksel ve manyetik özellikleri, sırasıyla, empedans spektroskopisi (IS) ve titreşimli numune manyetometresi (VSM) ile karakterize edildi. IS, endüktif bobinler olarak telle sarılmış 3D baskılı çekirdeklerin kullanılma ihtimalini belirtti. VSM, mürekkep formülasyonunun, katkı maddesinin düşük yüklenmesi nedeniyle neredeyse hiç değişmeden tutulduktan ve sonrasında DON'lerin manyetik özelliklerini doğrulamıştır. 3D baskı mürekkeplerin formülasyonu için bu parçacık hedefli yaklaşım, en yüksek hedef madde içeriğine sahip tamamen sulu bir sistemin gerçekleştirir. A single additive, a grafted copolymer, is designed to prepare highly-loaded suspensions of iron oxide nanoparticles (IOPs) and to facilitate the extrusion-based 3D printing of these stable suspensions. This poly (ethylene glycol) (PEG)-grafted copolymer of N-[3(dimethylamino)propyl]methacrylamide (DMAPMA) and acrylic acid (AA) harnesses both electrostatic and steric repulsion to realize an optimum formulation for 3D printing of IOP inks. With the use of 1.15 wt. % (by the weight of IOPs), the suspension attains ~81 wt. % solid loading—96% of the theoretical limit as calculated by the Krieger-Dougherty equation. We fabricated rectangular, thick-walled toroidal, and thin-walled toroidal magnetic cores and a porous lattice structure to demonstrate the utilization of this ink for 3D printing. The electrical and magnetic properties of the magnetic cores were characterized through impedance spectroscopy (IS) and vibrating sample magnetometry (VSM), respectively. The IS indicated the possibility of utilizing wire-wound 3D printed cores as the inductive coils. The VSM confirmed the magnetic properties of IOPs before and after the ink formulation were kept almost unchanged due to the low loading of the additive. This particle-targeted approach for the formulation of 3D printing inks realizes the embodiment of a fully aqueous system with utmost target material content. 36 |