[發明專利]一種基于光固化3D打印成形技術的多孔蜂窩結構的四氧化三鐵的制備方法

有效

• 申請號: 201811501513.5
• 申請日: 2018-12-10
• 公開（公告）號: CN109665857B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 曾勇;趙泳濤
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C04B38/00
• 分類號: C04B38/00;C04B35/26;H01F1/10;B28B1/00;B01J20/06;B01J20/28;B01J20/30;B29C64/124;B29C64/20;B33Y10/00;B33Y70/10;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.一種基于光固化3D打印成形的多孔蜂窩狀四氧化三鐵的制備方法，其特征在于：

應用如下軟件、材料及設備，包括三維建模軟件、有限元分析軟件、粒徑尺寸≤10μm的四氧化三鐵粉末，蔗糖、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯 烷酮、405nm波段光敏樹脂，3D打印機，球磨機，燒結爐；

包括如下步驟：

1)使用三維建模軟件設計多孔蜂窩結構，根據有限元分析軟件的力學模擬結果對蜂窩結構進行調整，最終得到85％-90％的孔隙率的多孔結構模型；

2)打印漿料配置：40wt％四氧化三鐵粉末、5wt％的蔗糖為粘結劑，4wt％的聚丙烯酰胺作為分散劑，3wt％聚乙烯吡咯 烷酮，48wt％405nm波段光敏樹脂，攪拌混合后進行球磨處理；

3)球磨參數：將球料比即研磨體和物料質量之比設置為10:1，轉速設置為400r/min，時間設置為24h；

4)進行光固化3D打印，首先將打印模型數據導入到與打印機配套設計的Q3DP軟件中，調整參數并對模型進行切片，切片厚度設置為0.025mm，初始層曝光時間為75s，單層曝光時間為12s，暫停時平臺向上位移量設置為200mm；全部參數設置完成后對3D打印機調平完成即開始打印；

5)打印完成后，使用酒精清理打印完成后的坯體，將洗凈的坯體放置在中號燒結爐中進行脫脂和燒結工作，燒結完成后得到多孔蜂窩狀四氧化三鐵成品；

A.脫脂環節：

升溫溫度為1000℃，升溫速率為1℃/min；

保溫時間為4h，降溫至室溫，降溫速率為2℃/min；

B.燒結環節：

升溫溫度為1400℃，升溫時間為2℃/min；

保溫時間為2h，降溫至室溫，降溫速率為2℃/min；

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：三維建模軟件是：3DMax、Solidworks或AUTO CAD。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述的有限元分析軟件是指ABAQUES有限元分析軟件。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所使用的3D打印機是BESK DLP 3D打印機。