A Systematic Study on Mechanical Properties of CNT Reinforced HDPE Composites Developed Using 3D Printing

Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)

Several extensive researches are being carried out in the field of 3D printing. Polymer matrices, such as High-Density Polyethylene (HDPE), are less explored in particular on the microstructure and mechanical properties of HDPE composites developed via Fused Deposition Modelling (FDM) process. Very scarce amount of works is devoted to study HDPE’s reinforced with carbon nano-tubes (CNT’s) . In the present work, we report on the mechanical properties of  HDPE composites prepared via FDM process. Varying proportions of CNTs ( 0.5, 1, 1.5 and 2%) are used as reinforcements. It is found that increasing CNT content enhances impact and tensile strength, with HDPE/2.0%CNT outperforming pure HDPE by approximately 71.6% and 25.4%, respectively. HDPE/2.0%CNT composite also showed Young's modulus approximately 49.2% higher than pure HDPE. According to fracture analysis, pure HDPE failed near ductile, whereas composites failed brittle. CNTs occupy the free positions in the polymeric chains, and their tendency to restrict chain mobility causes HDPE to lose ductility and begin to behave brittle. The use of CNTs as reinforcement successfully improved the mechanical properties of HDPE.

Iranian Journal of Materials science and Engineering, Volume:20 Issue: 3, Sep 2023
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!