徐州3D打印

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3D打印作为调节材料形状记忆性能的重要途径是什么?

    

3D打印实现相关结构设计可作为调节材料形状记忆性能的重要途径作为一种典型的热致型形状记忆材料,环氧树脂形状记忆的开关温度为玻璃化转变温度。纯环氧树脂和打印墨水的尽管材料组分相差较大,其热分解的曲线走势是相同的,开始热分解的温度均在400°C左右。通过DMA的损耗角正切值随温度的变化可以看出填料的添加降低了材料的玻璃化转变温度。合理的解释是由于这些填料的加入提升了材料的热导率,进而导致转变温度的下降。

通过DMA测试形状记忆效应的典型曲线。其测试过程如下:
(1)无加载升温至转变温度以上;
(2)施加载荷,试样产生变形,记录此时的应变为2;
(3)保持外加载荷,降温至室温后卸去外力,此时的试样处于临时形状,记录此时的应变为1;
(4)无载荷再次升温至转变温度以上,因为形状记忆效应,试样恢复为永久形状,记录此时的应变为。

那么通过以上的测试程序可以得到形状记忆效应的重要表征参数:形状固定率&和形状恢复率化。所制备的两种打印墨水的形状固定率都接近百分之百,而形状恢复率也达到了95%以上,呈现出良好的形状记忆效果。材料从临时弯折形态恢复为初始直条形状的过程,用时35.5s,形状恢复程度高很高;下图为长条蜂窝状材料(相同厚度)从临时弯折状态恢复为初始直条形状的过程,用时仅有21.6s,耗时减少39%。表明了通过3D打印实现相关结构设计可作为调节材料形状记忆性能的重要途径


2021-08-02 14:11:20