能耐300℃高溫的「墨水」材料,這一次是中國領先了世界!
前不久,我國科學院蘭州化學物理研究所固體潤滑國家重點實驗室表界面研究團隊研發出了 3D 列印聚醯亞胺墨水材料,一舉填補了我們國內在這一塊領域的空白,為3D 列印技術在高耐熱、高精度、高強度複雜結構零件以及機構的直接快速成型製造領域提供了一條新的道路。
目前用於 3D 列印的光敏樹脂主要是丙烯酸樹脂、環氧樹脂及聚酯樹脂等系列的光固化樹脂材料,可以製作出航天航空用葉片、齒輪等結構零件。
然而該系列材料耐高溫性能有所欠缺,使得此系列樹脂列印成型零件及製品只能作為模具或模型而不能滿足實際需求,從而大大限制了其應用和發展。因此,如何尋找和製備並列印出高溫下使用的航天航空零件的耐高溫墨水迫在眉睫。
作為 21 世紀最有前途的材料之一——聚醯亞胺,其具有優異的機械性能、耐高溫性、抗化學腐蝕及優良介電特性等特點,現已被廣泛應用於航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等領域。
但是它也有難溶解、難熔融等加工問題,國內外在 3D 列印聚醯亞胺材料研發方面都進展緩慢,市場上也暫無此類產品。而就在 2018 年 1 月,中國的科學研究團隊終於攻克了這個難題,成功研發出適用於 DLP 、SLA 等光固化 3D 列印的高性能聚醯亞胺光敏樹脂材料。
中國科學院蘭州化學物理研究所「特聘人才計劃」研究員、甘肅普銳特科技有限公司技術中心主任王曉龍介紹,該 3D 列印聚醯亞胺墨水材料成型精度高、表面質量好,且具有優異的耐熱性能,在 300℃ 烘箱處理或熱油浸泡後也不會發生斷裂和彎曲變形,可有效解決現市場上售光固化3D列印的樹脂材料機械強度差、耐高溫性差、易吸濕膨脹、耐化學穩定性不佳,以及大多只能在 100 ℃ 以下環境中使用等問題,從而突破了採用 3D 列印技術可直接使用零部件製造的瓶頸問題。
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