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一種新型3D打印塑料材料被發(fā)現(xiàn),可用于汽車產(chǎn)業(yè)等

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發(fā)布日期:2021-04-16 00:00:00 瀏覽次數(shù):

據(jù)報(bào)道,研究人員發(fā)現(xiàn)通過(guò)將常用的塑料與碳納米管結(jié)合在一起制成的一種新型3D打印材料比基于鋁的結(jié)構(gòu)更結(jié)實(shí),重量更輕。

     在航空航天,海洋,汽車,生物醫(yī)學(xué)和民用領(lǐng)域,采用以不同長(zhǎng)度范圍(例如納米、微米、微觀、中觀和宏觀結(jié)構(gòu)的晶格)加工的建筑材料的應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大。這些材料采用獨(dú)特的建筑結(jié)構(gòu)來(lái)控制和操縱機(jī)械應(yīng)力、聲音、光等,以及探索以前無(wú)法訪問(wèn)的機(jī)械、聲學(xué)、光子和其他屬性空間。被稱為超材料的納米和微結(jié)構(gòu)材料代表了新興的一類具有合理配置的結(jié)構(gòu)層次的細(xì)胞材料。在這種材料中,在每一層上,宏觀特性和相對(duì)密度是分離的。中觀(尺寸范圍從微米到毫米)或宏觀結(jié)構(gòu)的晶格因其卓越的能量吸收特性而被廣泛用作幾種高性能工程應(yīng)用中的碰撞能量吸收器。
     根據(jù)服務(wù)要求,各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和材料組成的自然晶格和人工設(shè)計(jì)晶格可以被利用。通過(guò)空間定制的幾何構(gòu)型(例如,功能梯度的細(xì)胞壁、波紋和空間調(diào)整的半頂角),基礎(chǔ)材料的選擇(例如,聚合物,金屬和復(fù)合材料)以及不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(例如六邊形,圓形,三角形和正方形),各種嘗試被用來(lái)改善建筑結(jié)構(gòu)的能量吸收特性。晶格結(jié)構(gòu)如蜂窩以及其他晶格結(jié)構(gòu)已被廣泛研究和評(píng)估,以用于各種材料成分和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
    常規(guī)材料合成和制造技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)量身定制的材料配方和各種規(guī)模的復(fù)雜3D結(jié)構(gòu)配置的組合。諸如增材制造之類的先進(jìn)制造方法已經(jīng)能夠以不同的長(zhǎng)度尺度(即,從納米尺度到宏觀尺度)制造晶格結(jié)構(gòu),從而增強(qiáng)了它們的機(jī)械性能。通過(guò)利用新興的3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì),可以制造出具有有序、均勻且可重復(fù)的微觀結(jié)構(gòu)的晶格結(jié)構(gòu),并且可以調(diào)整和優(yōu)化其晶胞拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)特定應(yīng)用的首選機(jī)械特性。

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