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陶瓷4D打印的未来

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图片来源:Stock-Asso / Shutterstock.com

香港城市大学(Coutchu)的研究团队成功地开发了世界上第一个4D陶瓷印刷。在本文中发表于8月份的期刊亚博老虎机网登录科学推进城大团队描述如何健壮和复杂形状可以用新颖的“陶瓷墨”,这是可能对陶瓷的结构应用在将来可能产生深远的影响的适当的热处理来制备。

克服3D印刷陶瓷的温度限制

陶瓷提供了巨大的潜力,许多行业。他们可以在航天航空使用,由于其低重量相较于替代材料,它们可以被用来作为切削刀具,耐火材料,热绝缘体,电绝缘材料等。亚博网站下载此外,陶瓷材料目前已被确定为食品安全的唯一的3D打印材料。因此,它是一个可以被用来创建安全的,无毒的3D印刷厨房和餐具的唯一材料。

然而,印刷陶瓷领域已经达到其全部潜力防止由于一个主要的限制。因为其优良的热性能,陶瓷具有高的熔点,这对印刷为所需的高温使得难以用常规的激光印刷其他材料建立进程到3D是一个挑战。亚博网站下载陶瓷3D打印的当前建立的方法对自己的能力产生,因为这些高温所带来的局限性的复杂形状的限制。

在克服这种限制,陶瓷的应用程序可能增长,这将有利于众多行业。

导致4D技术的弹性前驱体的发展

由副总裁(研究和技术)和Cityu的机械工程董事长教授领导,研究人员团队通过开发聚合物和陶瓷纳米粒子的组合来克服陶瓷墨水克服3D打印陶瓷的挑战yabo214。

该团队建立的,它可以创建3D印刷陶瓷前体是软的和可拉伸至超过三次其初始长度的油墨。这些延展性前体允许创建复杂的形状,甚至折纸。下列适当的热处理,可以制造复杂形状的陶瓷。

这些弹性前体的建立导致了两种陶瓷4D印刷方法的开发进一步突破。

时间因素融入3D打印是什么给它的第四维。4D印刷对象具有重新整形和/或重新组合自身随时间的外部刺激,的影响的能力,诸如磁场,温度变化,或机械力。使用已存储在拉伸的前体中的弹性能量用于形状变形。以下导致自收割热处理,车削前体到陶瓷拉伸前体的释放。

该研究表明,通过这些弹性体产生的陶瓷被证明是机械上坚固的,具有极高的压缩强度对密度比(547兆帕上1.6克厘米-3 microlattice)。此外,他们还发现,他们可以在更大的尺寸来创建比传统的3D打印陶瓷可以实现。

创造这种方法的过程超过了两年半,但结果是克服了3D印刷陶瓷的局限性,并且开发了一种4D陶瓷印刷系统。

印制陶瓷的未来

Lu教授的牵头研究员认为,该团队在创建具有多功能形状的形状的陶瓷前体在创建印刷的陶瓷前体,将彻底改变许多行业。

特别地,鉴于陶瓷材料在传输电磁信号的发送比其金属材料对应物中更好地执行电子设备,电子设备可以提高电子设备的印刷陶瓷组件的出现可以提高电子设备的能力。亚博网站下载什么'此外,随着5G网络的到来,陶瓷产品预计将在电子设备的生产中发挥重要作用。

此外,该电势以产生具有印刷的陶瓷的复杂形状被预测为允许的特制产品,如设计独特的陶瓷手机背板的发展。

最后,随着陶瓷材料比传统材料较轻,航空和空间行业可能会受到这种创新的影响,同时通常与他们的强度和稳健性相匹配。亚博网站下载航空航天生产的未来可能包含4D陶瓷印刷方法。

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莎拉摩尔

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莎拉摩尔

在学习心理学之后然后是神经科学,莎拉迅速发现她对研究和写作研究论文的享受;亚博老虎机网登录通过写作,转向激情与人们连接的想法。

引用

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  • 美国心理学协会

    摩尔,萨拉。(2020年2月21日)。陶瓷4D打印的未来。AZoM。于2021年9月9日从//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=19003检索。

  • MLA.

    摩尔,萨拉。“陶瓷中的4D印刷的未来”。氮杂。09年9月2021年9月。

  • 芝加哥

    摩尔,萨拉。“陶瓷中的4D印刷的未来”。AZoM。//www.washintong.com/article.aspx?articled=19003。(访问于2021年9月9日)。

  • 哈佛大学

    摩尔,萨拉。2020。陶瓷4D打印的未来。Azom,于9月20日09日浏览,//www.washintong.com/article.aspx?articled=19003。

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