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一種粒子增強輕質微點陣復合材料及其制備方法與流程

文檔序號:12057004閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種粒子增強輕質微點陣復合材料的制備方法,其特征在于包括:

采用快速成型技術制備預定結構的三維微點陣聚合物模板;

采用化學復合鍍的方法在三維微點陣聚合物模板的表面沉積復合材料,得到成型結構體,

其中,

所述的快速成型技術包括從光固化立體成型技術(SLA)、數字光處理(DLP)、選擇性激光燒結(SLS)、熔積成型(FDM)選出的一種,

上述復合材料包括從Ni-P-金剛石、Ni-P-氮化硼、Ni-P-AL2O3、Ni-P-碳納米管、Ni-P-石墨烯、Ni-P-碳化硼選出的一種,

所述采用化學復合鍍的方法在三維微點陣聚合物模板的表面沉積復合材料的步驟包括:

-模板表面清洗,

-模板表面處理,包括使模板經過粗化、中和、敏化和活化的處理,以使施鍍過程順利進行,

-沉積復合物薄膜:具體包括復合物薄膜選擇和粒徑選擇,其中:

所述復合物薄膜選擇包括以下處理中的至少一種:

在Ni-P鍍液基礎上加入力學性能強的原子晶體;

在Ni-P鍍液基礎上加入密度小的金屬氧化物;

在Ni-P鍍液基礎上加入密度小、力學性能強的碳材料,

其中,所述力學性能強的原子晶體包括金剛石、NB,所述密度小的金屬氧化物包括AL2O3,所述密度小、力學性能強的碳材料包括碳化硼、碳納米管、石墨烯,

所述粒徑選擇包括把上述復合材料的粒徑范圍選擇為納米級、0.5-1微米級、1-3微米級、3-6微米級中的一個。

2.根據權利要求1所述的采用粒子增強輕質微點陣合材料的制備方法,其特征在于

所述光固化成型技術(SLA)的工藝參數為:填充掃描速度:200~500mm/s,掃描間距:0.1~0.5mm,光斑補償直徑:0.1~0.3mm,支撐掃描速度:80~120mm/s,跳跨速度:300~800mm/s,層間等待時間:1~5s,工作臺進給速度:2~10mm/s,工作臺浸入深度:5~10mm,

所述數字光處理成型(DLP)的工藝參數為:投影分辨率768×480,投影光波段350~450nm,切片厚度20~50μm,室溫固化,每層固化時間3~10s,步進電機每次運動時間為1~5s,

所述選擇性激光燒結(SLS)的工藝參數為:激光功率:10~50W,預熱溫度60~180℃,切片厚度0.1~2mm,掃描速度1000~2000mm/s,

所述熔積成型(FDM)用的工藝參數為:分層厚度:0.05~1.0mm,噴嘴溫度100~400℃。

3.根據權利要求1或2所述的采用粒子增強輕質微點陣復合材料的制備方法,其特征在于:

所述的三維微點陣聚合物模板的結構包括從簡單立方、體心立方、面心立方、簡單六方、簡單四方、體心四方、R心六方、簡單正交、O心正交、體心正交、面心正交、簡單斜方、O心單斜、簡單三斜、金剛石正四面體結構中選出的一種,

所述的三維微點陣聚合物模板的材料為從復合光敏樹脂EX-200型、復合光敏樹脂DXZ-100型、復合光敏樹脂DSM somos14120型、丙烯酸酯類樹脂、環氧樹脂、聚苯乙烯(PS)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲醛(POM)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚乳酸(PLA)、尼龍、高精蠟中選出的至少一種。

4.用根據權利要求1-3之一所述的粒子增強制備微點陣復合材料的制備方法制備的粒子增強制備的微點陣復合材料。

5.根據權利要求4所述的粒子增強制備微點陣復合材料,其特征在于所述粒子增強制備微點陣復合材料的密度低于200mg/cm3,為低密度輕質點陣材料。

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