通过相隔互穿复合材料的软硬双连续纳米结构的机械弹性3D网格
Na Ye Jang1, Seo Rim Park1, Seok Kim2
1Department of Smart Manufacturing Engineering, Changwon National University, Changwon, 51140, Republic of Korea.
Scientific reports
|November 13, 2025
概括
研究人员开发了一种新方法,以创建强大而坚固的轻质材料. 这种新的方法集成相位分离和3D打印,以生产具有增强机械性能的先进建筑材料.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 增材制造 增材制造 增材制造
背景情况:
- 轻量级的建筑材料面临着强度-强度的权衡.
- 开发具有高强度和性的材料对于先进的应用至关重要.
研究的目的:
- 为坚固的3D格子结构开发一种新的制造策略.
- 克服传统透相复合材料 (IPC) 制造的局限性.
主要方法:
- 整合光聚化诱导的相分离与IPC形成.
- 使用数字光处理3D打印制造双连续纳米结构的制造.
- 在多孔格子中创建软硬微结构.
主要成果:
- 与固体结构相比,在压力刚度 (35%),强度 (12%),性 (47%) 中取得了显著的改进.
- 由于有效的负载转移和能量消耗,表现出优异的耐疲劳性.
- 开发了一个可扩展和多功能平台,用于金属材料制造.
结论:
- 新的IPC制造方法成功克服了轻质建筑材料的强度-性权衡.
- 由此产生的软硬接口微结构提供了增强的机械性能和损坏耐受性.
- 这种方法为设计用于航空航天,生物医学和保护系统的高性能元材料提供了有希望的途径.
