基于直写式硅胶3D打印柔性材料工艺参数研究

针对目前柔性器件制备工艺繁琐,柔性材料在沉积过程中流动性难以控制等不足,提出了利用直写式硅胶3D打印技术制备柔性器件。利用自主设计构建的直写式硅胶3D打印系统,在基板直接沉积高黏度硅胶,研究喷嘴距基板高度、喷嘴沉积移动速度、层高等工艺参数对硅线线宽、硅线形态的影响规律。结果表明:当打印的工艺参数为喷嘴距基板高度为0.1 mm,喷嘴沉积移动速度为15 mm/s,层高为0.32 mm时,打印器件的结构稳定性能最佳。

直写式硅胶3D打印系统设计

针对柔性器件制备工艺复杂、定制化程度低等问题,课题组设计了直写式硅胶3D打印系统。该系统利用精密螺杆泵将高黏度单组份室温固化硅橡胶挤出,通过三轴运动平台对胶线的轨迹进行精准控制,经逐层堆积以及室温固化实现柔性器件的精确制备;通过测量堆垛结构的线距和对标准哑铃试样力学性能测试,对制备的柔性器件进行尺寸及静力学分析。结果表明:制备样品尺寸的相对误差在3%以内,哑铃式样机械性能良好,系统可以按要求进行柔性器件打印。直写式硅胶3D打印系统为柔性器件的制备提供更简化的工艺以及丰富的个性化定制。

木质素基复合材料的直写式3D打印及其功能应用

作为自然界最丰富的可再生芳香族生物质资源,木质素近年来在能源、环境、医学等领域受到广泛关注。其中,采用3D打印技术构建具有特定结构和功能的木质素基复合材料是提升木质素附加值的重要途径之一,同时可有效避免木质素化学结构复杂多变、多分散性高、刚性大等在传统材料制备过程中带来的负面影响。本文围绕木质素基复合材料的直写式3D打印,重点综述了近年来木质素基复合材料在直写式3D打印方面的研究成果与进展。首先介绍了木质素的结构特性及直写式3D打印技术;然后系统总结了木质素流变学特性与其打印性能之间的构-效关系;最后讨论了3D打印的木质素基复合材料在能源、环境等领域的应用现状及其面临的挑战,并展望了木质素基复合材料在直写式3D打印方面的发展方向。