[發(fā)明專利]高熱穩(wěn)定性碳碳復合3D打印材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610020859.8
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105732037B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭貴明;陳華平;徐霞;李林富;雷禮強;王曉
• 申請（專利權(quán)）人: 石棉縣億欣鈣業(yè)有限責任公司
• 主分類號: C04B35/52
• 分類號: C04B35/52
• 代理公司: 濟南舜源專利事務(wù)所有限公司37205
• 代理人: 徐健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高熱穩(wěn)定性碳碳復合3D打印材料，屬于材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

3D打印也稱為快速成型制造技術(shù)，其制造過程是通過對三維模型分層離散處理，將每一層的資料傳輸?shù)?D打印機，利用激光，紫外光照，熱熔噴嘴等方式將金屬、陶瓷粉末、塑料或者細胞組織等材料進行逐層堆積進而粘結(jié)成型，最終制造出整個材料或者器件。3D打印具有制造過程簡單、產(chǎn)品開發(fā)周期短、易于制造復雜形狀部件，多個部件可以一體化成型，零件加工余量小，節(jié)約材料等特點。

作為3D打印的核心部件的打印材料近年來一直受到廣泛的關(guān)注。逐步開發(fā)出了陶瓷、光敏樹脂、金屬合金、生物組織、復合材料以及塑料等不同的種類。根據(jù)打印材料形狀的不同，可以分為絲狀、粉末狀以及液狀材料?？梢赃@樣說，打印材料的種類的不同，就決定了3D打印機的種類與性能。材料是制約3D打印的一個重要的因素。

石墨烯是一種完全透明的碳材料，具有良好的導電的特性。是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。

離子液體，顧名思義，就是完全由陰陽離子所組成的，在室溫下呈液態(tài)的鹽類化合物。與傳統(tǒng)的固體鹽不同，以液體狀態(tài)存在的熔融鹽分子具有可設(shè)計性，不同的陰陽離子能夠組合出種類繁多的離子液體。通過選擇不同的陰陽離子，或者直接引入特定的官能團進行修飾,對離子液體的性質(zhì)，如熔點、粘度、疏水性進行調(diào)整，來滿足不同的需要。離子液體因為沒有明顯測得的飽和蒸汽壓，因而使用離子液體比使用傳統(tǒng)的化學溶劑更加符合環(huán)境友好的綠色發(fā)展理念。離子液體具有可設(shè)計性，通過調(diào)整不同的陰陽離子對，能夠設(shè)計出種類不同，滿足不同需要的專門離子液體來。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種高熱穩(wěn)定性碳碳復合3D打印材料，該3D打印材料具有快速成型、耐高溫，高熱穩(wěn)定性，耐摩擦的特點；該材料經(jīng)過打印成型后，作用持久，耐高溫、導電且不易腐蝕的特點。對環(huán)境與使用人員無毒害作用。

本發(fā)明具體采用的技術(shù)方案是：

一種高熱穩(wěn)定性碳碳復合3D打印材料，其特征在于，所述打印材料由如下重量份的原料混合而得：

其中，所述離子液體化學式為：

本發(fā)明中，石墨烯為主要功能性組成部分，其具有比強度高，密度小，耐高溫、耐腐蝕且具有導電性的特點，而離子液體具有很寬的電化學窗口和電導率(大于100S/m)，能夠進一步增強石墨烯的導電性；同時我們利用離子液體可設(shè)計性的特點，在其陽離子部分引入了多組官能團：不飽和雙鍵與含氟原子取代的官能團，所以我們有賦予了該新型離子液體具有熱穩(wěn)定性好，耐高溫以及快速固化成膜的特點。同時本發(fā)明中的納米碳酸鈣以及納米二氧化鈦，起到剛性離子增強、增韌的作用，機理類似混凝土中的砂子與碎石。不同粒徑的納米碳酸鈣以及納米二氧化鈦互相配合，增強了該新型3D打印材料的強度，使得本發(fā)明所述的高強度，耐腐蝕，環(huán)境友好，具有導電性的有特點得以實施。

優(yōu)選的，所述打印材料由如下重量份的原料混合而得：

其中，所述的石墨烯是采用常規(guī)氣相沉積法制備的非氧化石墨烯。

其中，所述的納米碳酸鈣粉體的平均粒徑為100-1000納米，且以200-500納米為最佳；

其中，所述的納米二氧化鈦為金紅石型，平均粒徑10-100納米，且以20-50納米為佳。

其中，所述的稀釋劑為三氟乙醇。

本發(fā)明的優(yōu)點是：

1、該材料能快速成型，具有導電、質(zhì)輕、耐高溫、高熱穩(wěn)定性的特點。

2、該材料環(huán)境友好，在成型以及后期使用過程中對人的健康不會產(chǎn)生任何的影響。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施案例對本發(fā)明進行更為全面的描述：

實施例(單位：g)