80电影天堂网,少妇高潮一区二区三区99,jαpαnesehd熟女熟妇伦,无码人妻精品一区二区蜜桃网站

搜索：  
南理工王杰平、易文斌、趙子杰等 Angew：基于離子交換水凝膠的微結(jié)構(gòu)銅增材制造
2024-04-07  來(lái)源：高分子科技

  銅在航空航天、納米技術(shù)、熱力工程和醫(yī)療行業(yè)等領(lǐng)域占有重要地位。利用增材制造技術(shù)可以創(chuàng)造復(fù)雜的銅立體結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)制造方法難以企及的創(chuàng)新設(shè)計(jì)并應(yīng)用于更多操作場(chǎng)景。然而，現(xiàn)有以銅粉或銅線作為原料的技術(shù)受制于銅的高熱導(dǎo)率和低激光吸收率，實(shí)現(xiàn)具有高導(dǎo)電性與高致密度的復(fù)雜銅微結(jié)構(gòu)的制備仍具挑戰(zhàn)。


圖1 基于離子交換水凝膠的微結(jié)構(gòu)銅增材制造示意圖


  近期，南京理工大學(xué)王杰平、易文斌、趙子杰等人提出了一種制備具有優(yōu)異電導(dǎo)率和硬度的復(fù)雜三維微結(jié)構(gòu)銅的簡(jiǎn)便高效方法：首先制備可離子交換型光敏樹脂，并利用數(shù)字光處理（DLP）打印技術(shù)來(lái)構(gòu)建三維水凝膠支架，再通過離子交換將其轉(zhuǎn)化為富含Cu2+離子負(fù)載的聚合物框架（Cu-CPFs），最后借助脫脂和燒結(jié)，將Cu-CPFs轉(zhuǎn)化為復(fù)雜銅微結(jié)構(gòu)（圖1）。本方法采用基底成型-金屬配位-脫脂燒結(jié)的間接打印策略，可減少打印不同金屬時(shí)需重新優(yōu)化樹脂組分和打印參數(shù)等繁雜步驟，進(jìn)而擴(kuò)大適用金屬種類，提高材料選擇自由度？蔀橹苽涓呔、多組分、高性能集成的金屬微結(jié)構(gòu)提供科學(xué)基礎(chǔ)和技術(shù)支撐，有望為車輛和空間應(yīng)用、熱交換器或生物醫(yī)學(xué)設(shè)備中精密組件的制造提供新思路。該工作以“Additive manufacturing of micro-architected copper based on an ion-exchangeable hydrogel”為題發(fā)表在《Angew. Chem. Int. Ed.》上（Angew. Chem. Int. Ed. 2024，e202405135）。文章的第一作者是南京理工大學(xué)博士生馬頌驊。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委和中南大學(xué)粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的支持。 


圖2銅樣品結(jié)構(gòu)表征圖


圖3銅樣品及性能表征圖


  該工作是團(tuán)隊(duì)近期基于無(wú)機(jī)鹽的金屬增材制造相關(guān)研究的最新進(jìn)展之一。本方法能夠?qū)崿F(xiàn)特征分辨率小于100 μm的復(fù)雜銅微結(jié)構(gòu)（圖2a，b），通過脫脂燒結(jié)形成的銅結(jié)構(gòu)擁有高純度與致密度，在同類間接打印的技術(shù)中屬于處于領(lǐng)先水平（圖2c）。同時(shí)，通過高分辨透射電子顯微鏡觀察到成型的微結(jié)構(gòu)內(nèi)存在大量孿晶，這是現(xiàn)有銅粉末冶金技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的（圖2d，e）。采用基底成型-金屬配位-脫脂燒結(jié)的間接打印策略，從根源解決銅增材制造受限于原材料高熱導(dǎo)率和低激光吸收率的問題，借助光固化成型技術(shù)有效提高銅微結(jié)構(gòu)分辨率（圖3a）。借助離子交換的高負(fù)載特性，能夠制備跨尺度、高設(shè)計(jì)自由度的復(fù)雜銅微結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了4.91 μΩ·cm的低電阻率（相當(dāng)于銅塊的2.9倍）（圖3b）。將金屬離子原位還原的脫脂燒結(jié)步驟為銅微結(jié)構(gòu)引入了大量的孿晶結(jié)構(gòu)，并與燒結(jié)中輕質(zhì)元素（碳、氧）的溶解共同增強(qiáng)了銅結(jié)構(gòu)硬度并遠(yuǎn)超理論值（圖3c，d）。


  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202405135

版權(quán)與免責(zé)聲明：中國(guó)聚合物網(wǎng)原創(chuàng)文章？锘蛎襟w如需轉(zhuǎn)載，請(qǐng)聯(lián)系郵箱：info@polymer.cn，并請(qǐng)注明出處。
（責(zé)任編輯：xu）
【大 中 小】【打印】【關(guān)閉】

誠(chéng)邀關(guān)注高分子科技

更多>>最新資訊
更多>>科教新聞