1.一种粒子增强轻质微点阵复合材料的制备方法,其特征在于包括:
采用快速成型技术制备预定结构的三维微点阵聚合物模板;
采用化学复合镀的方法在三维微点阵聚合物模板的表面沉积复合材料,得到成型结构体,
其中,
所述的快速成型技术包括从光固化立体成型技术(SLA)、数字光处理(DLP)、选择性激光烧结(SLS)、熔积成型(FDM)选出的一种,
上述复合材料包括从Ni-P-金刚石、Ni-P-氮化硼、Ni-P-AL2O3、Ni-P-碳纳米管、Ni-P-石墨烯、Ni-P-碳化硼选出的一种,
所述采用化学复合镀的方法在三维微点阵聚合物模板的表面沉积复合材料的步骤包括:
-模板表面清洗,
-模板表面处理,包括使模板经过粗化、中和、敏化和活化的处理,以使施镀过程顺利进行,
-沉积复合物薄膜:具体包括复合物薄膜选择和粒径选择,其中:
所述复合物薄膜选择包括以下处理中的至少一种:
在Ni-P镀液基础上加入力学性能强的原子晶体;
在Ni-P镀液基础上加入密度小的金属氧化物;
在Ni-P镀液基础上加入密度小、力学性能强的碳材料,
其中,所述力学性能强的原子晶体包括金刚石、NB,所述密度小的金属氧化物包括AL2O3,所述密度小、力学性能强的碳材料包括碳化硼、碳纳米管、石墨烯,
所述粒径选择包括把上述复合材料的粒径范围选择为纳米级、0.5-1微米级、1-3微米级、3-6微米级中的一个。
2.根据权利要求1所述的采用粒子增强轻质微点阵合材料的制备方法,其特征在于
所述光固化成型技术(SLA)的工艺参数为:填充扫描速度:200~500mm/s,扫描间距:0.1~0.5mm,光斑补偿直径:0.1~0.3mm,支撑扫描速度:80~120mm/s,跳跨速度:300~800mm/s,层间等待时间:1~5s,工作台进给速度:2~10mm/s,工作台浸入深度:5~10mm,
所述数字光处理成型(DLP)的工艺参数为:投影分辨率768×480,投影光波段350~450nm,切片厚度20~50μm,室温固化,每层固化时间3~10s,步进电机每次运动时间为1~5s,
所述选择性激光烧结(SLS)的工艺参数为:激光功率:10~50W,预热温度60~180℃,切片厚度0.1~2mm,扫描速度1000~2000mm/s,
所述熔积成型(FDM)用的工艺参数为:分层厚度:0.05~1.0mm,喷嘴温度100~400℃。
3.根据权利要求1或2所述的采用粒子增强轻质微点阵复合材料的制备方法,其特征在于:
所述的三维微点阵聚合物模板的结构包括从简单立方、体心立方、面心立方、简单六方、简单四方、体心四方、R心六方、简单正交、O心正交、体心正交、面心正交、简单斜方、O心单斜、简单三斜、金刚石正四面体结构中选出的一种,
所述的三维微点阵聚合物模板的材料为从复合光敏树脂EX-200型、复合光敏树脂DXZ-100型、复合光敏树脂DSM somos14120型、丙烯酸酯类树脂、环氧树脂、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲醛(POM)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚乳酸(PLA)、尼龙、高精蜡中选出的至少一种。
4.用根据权利要求1-3之一所述的粒子增强制备微点阵复合材料的制备方法制备的粒子增强制备的微点阵复合材料。
5.根据权利要求4所述的粒子增强制备微点阵复合材料,其特征在于所述粒子增强制备微点阵复合材料的密度低于200mg/cm3,为低密度轻质点阵材料。