聚合物复合物的数字光3D打印具有强度,自我愈合,可回收和可定制的机械性能
Wei Huang1, Jianhui Zhang1, Vikaramjeet Singh1
1Nanoengineered Systems Laboratory, UCL Mechanical Engineering, University College London, London WC1E 7JE, UK.
Additive manufacturing
|October 16, 2023
概括
这项研究介绍了一种可3D打印的新型自愈聚合物复合材料. 该材料具有出色的机械性能,可回收利用性和高效的维修,可用于先进的工程应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 增材制造 增材制造 增材制造
背景情况:
- 轻量级,自我修复和可回收材料对于航空航天,生物医学和机器人技术至关重要.
- 现有的自我修复聚合物往往缺乏3D打印能力和足够的承载能力.
研究的目的:
- 开发一种可3D打印的自我修复聚合物复合材料,具有增强的机械性能和可回收性.
- 为了实现创建坚固,可修复和可重复使用的工程结构.
主要方法:
- 数字光处理 (DLP) 3D打印一种由两种具有明显机械性质的单体组成的聚合物复合物.
- 拉伸强度,弹性模量和自我愈合效率的表征.
- 在压缩下测试网格结构 (蜂,重新进入,合) .
主要成果:
- 达到高达49MPa的抗拉强度和高达810MPa的弹性模量.
- 由于双动态键,在60°C时被证明具有超过80%的愈合效率.
- 成功打印和测试可回收的晶格结构,具有可调节的机械性能.
结论:
- 开发的聚合物复合材料为可3D打印的自我修复材料提供了卓越的性能组合.
- 该材料可以设计具有机械强度,可愈合性和可回收性的建筑材料.
- 这项工作为创造机器人和其他苛刻应用的先进组件提供了途径.
