陶用于3D打印的盔甲保护,使用不同的单体
Dongjiang Zhang1,2, Zhengang Liang1, Xin Chen3
1School of Equipment Engineering, Shenyang Ligong University, Shenyang 110159, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|June 19, 2024
概括
3D打印提供了一种创建陶盔甲的新方法. 使用二甘二烯酸盐 (DPGDA) 作为光敏泥中的单体,产生了优异的3D打印陶,为盔甲应用增强了机械性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
- 陶工程 陶工程
背景情况:
- 陶是装甲保护的有希望的材料.
- 陶的传统制造方法受到复杂的成型和加工过程的限制.
- 三维 (3D) 打印是一个可行的替代方案,为陶制造提供几何灵活性.
研究的目的:
- 调查不同单体对光敏感泥,随后对3D打印和烧结的陶的影响.
- 为3D打印的陶确定一个最佳的单体配方,适合装甲应用.
- 评估由此产生的陶的微观结构和机械性能.
主要方法:
- 使用3D打印技术制造陶.
- 配制具有不同单体的光敏感泥,包括二乙烯基醇二烯酸 (DPGDA) 和三甲基三烯酸 (TMPTA).
- 描述泥的固化性能 (粘度,收缩,临界暴露能量),以及烧结陶的微观结构和机械性能 (密度,硬度,折断性,曲强度,动态强度).
主要成果:
- 基于DPGDA的泥表现出最佳的固化性能:粘度低,体积收缩最小,曝光能量低,非常适合3D打印.
- 使用DPGDA进行3D打印的陶在烧结后显示出密集,均的微观结构.
- DPGDA样本的相对密度为97.5 ± 0.5%,维克尔硬度为19.4 ± 0.8 GPa,断裂度为2.6 ± 0.27 MPa·m1/2,曲强度为690 ± 54 MPa,动态强度为3.7 ± 0.6 GPa.
- 相比之下,TMPTA导致了具有层间隙和~9.8%的多孔度的异性质微结构.
结论:
- 双甘二烯酸盐 (DPGDA) 是一种适合用于制造高性能3D打印陶的单体.
- 优化的DPGDA配方可制造密集,均的微观结构,从而获得卓越的机械性能.
- 使用DPGDA对陶进行3D打印显示了先进装甲保护应用的巨大潜力.
