自变形法四维打印弹性体衍生陶瓷制造技术

本发明专利技术公开了一种构造4D打印陶瓷物体的方法和系统，所述方法包括以下步骤：通过喷嘴挤出包括颗粒和陶瓷前驱体的墨水，沉积所述墨水以形成第一弹性结构，沿至少一个轴拉伸第一弹性结构，通过喷嘴挤出包括颗粒和陶瓷前驱体的墨水，沉积所述墨水以形成第二弹性结构，第二弹性结构被附在处于拉伸状态下的第一弹性结构，释放施加于第一弹性结构的拉伸应力，使得所述第一弹性体和第二弹性体形成4D打印的弹性体物体，并将所述4D打印的弹性体物体转变成4D打印陶瓷物体。

Four dimensional printing elastomer derived ceramics by self deformation

【技术实现步骤摘要】
自变形法四维打印弹性体衍生陶瓷
本专利技术涉及陶瓷结构的制造。特别地，本专利技术的实施例涉及使用弹性体衍生化合物打印陶瓷结构。陶瓷结构的具体实施例以这样的方式打印，使得使该结构的形状经受机械力、温度变化和化学处理而改变。
技术介绍
在本说明书中，应理解术语“自成形”是指通过物体固有的材料特性形成三维(3D)物体的过程。在口语中，4D打印物体(即，由于物体固有结构和/或材料的使用，而能够随时间移动或变形的物体)通常通过四维(4D)打印的过程制造。因此，在本说明书的上下文中，应当理解，对“4D打印物体”的任何引用是指使用3D打印技术打印的物体，但是由于物体的固有属性，因此物体能够随着时间而变形。相应地，4D打印指的是采用3D打印机构或方法的打印过程，并且在一些情况下，其后接着形状变形步骤，以使得产生4D打印物体。可以理解的是，4D打印物体和4D打印技术可以应用于许多领域，包括机器人技术、生命科学应用和仿生4D打印。聚合物衍生陶瓷(PDCs)是一种陶瓷，其通过陶瓷前驱体的热分解和化学处理制备。除了耐磨，PDCs具有传统陶瓷的显本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种构造4D打印陶瓷物体的方法，所述方法包括以下步骤：/n-通过喷嘴挤出包括颗粒和陶瓷前驱体的墨水，沉积所述墨水以形成第一弹性结构，/n-使所述第一弹性结构沿至少一个轴受到拉伸应力，/n-通过喷嘴挤出包括颗粒和陶瓷前驱体的墨水，沉积所述墨水以形成第二弹性结构，所述第二弹性结构被附在处于拉伸状态下的第一弹性结构，/n-释放施加于所述第一弹性结构的拉伸应力，使得所述第一弹性体和第二弹性体形成4D打印的弹性体物体，/n-将所述4D打印的弹性体物体转变成4D打印陶瓷物体。/n

【技术特征摘要】
20180613 US 16/006,9241.一种构造4D打印陶瓷物体的方法，所述方法包括以下步骤：
-通过喷嘴挤出包括颗粒和陶瓷前驱体的墨水，沉积所述墨水以形成第一弹性结构，
-使所述第一弹性结构沿至少一个轴受到拉伸应力，
-通过喷嘴挤出包括颗粒和陶瓷前驱体的墨水，沉积所述墨水以形成第二弹性结构，所述第二弹性结构被附在处于拉伸状态下的第一弹性结构，
-释放施加于所述第一弹性结构的拉伸应力，使得所述第一弹性体和第二弹性体形成4D打印的弹性体物体，
-将所述4D打印的弹性体物体转变成4D打印陶瓷物体。


2.根据权利要求1所述的构造4D打印陶瓷物体的方法，其中，所述第二弹性结构包括至少一个具有相对较高的弯曲刚度或均匀的弯曲刚度的区域。


3.根据权利要求2所述的构造4D打印陶瓷物体的方法，其中，所述第一弹性结构从所述拉伸应力中的释放还包括：产生向所述第二弹性结构的相对压缩应力，所述相对压缩应力使所述第二弹性结构变形。


4.根据权利要求2所述的构造4D打印陶瓷物体的方法，其中，所述至少一个具有相对较高的弯曲刚度或均匀的弯曲刚度的区域是以图案布置。


5.根据权利要求1所述的构造4D打印陶瓷物体的方法，所述第一弹性结构是平面基底。


6.根据权利要求1所述的构造4D打印陶瓷物体的方法，其中，所述拉伸应力通过将所述第一弹性结构附着到拉伸装置而提供。


7.根据权利要求6的构造4D打印陶瓷物体的方法，其中，所述拉伸装置是双轴拉伸装置。


8.根据权利要求1所述的构造4D打印陶瓷物体的方法，其中，所述颗粒是二氧化锆纳米颗粒。


9.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕坚，刘果，赵岩，
申请(专利权)人：香港城市大学，
类型：发明
国别省市：中国香港;HK