弹性体衍生陶瓷结构及其用途制造技术

本公开除其它之外涉及一种磨料制品，该磨料制品包括多个4D陶瓷结构，其中4D陶瓷结构通过顺序地包括以下步骤的方法制成：从包括聚合物基材和分散在其中的陶瓷前体颗粒的第二应变初级聚合物陶瓷前体中至少部分地去除应变，以得到包括聚合物基材的4D陶瓷前体；以及从包括聚合物基材的4D陶瓷前体热解去除聚合物基材，以提供4D陶瓷结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】弹性体衍生陶瓷结构及其用途
技术介绍
四维(4D)打印涉及常规3D打印，之后是形变步骤。与可能利用常规3D打印相比，该4D打印使得能够形成更复杂的形状。然而，3D打印的陶瓷前体可能难以变形，从而阻碍了用于陶瓷(包括可结合到磨料制品中的陶瓷)的4D打印的发展。
技术实现思路
可使用可打印、变形并随后转化为碳氧化物基质纳米复合材料(NC)的弹性体基质NC来解决此类问题，从而使得复合陶瓷折纸结构和4D打印陶瓷结构的生长成为可能。此外，打印的陶瓷前体是可变形的(例如，可拉伸超过其初始长度的三倍)。分层弹性体衍生陶瓷(EDC)可用跨越三个数量级(200μm至10cm)的可编程架构来实现。这些架构可结合到本文所述的磨料制品中。附图说明附图通常以举例的方式示出，但不受限于本文档中讨论的各种实施方案。图1为示出根据一个实施方案的形成初级聚合物陶瓷前体、第一应变初级聚合物陶瓷前体、第二应变初级聚合物陶瓷前体和4D陶瓷前体中的至少一者的一部分的方法的透视图。图2包括初级聚合物陶瓷前体的透视图。图3A和图3B为根据一个实施方案的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磨料制品，所述磨料制品包括多个4D陶瓷结构，其中所述4D陶瓷结构通过顺序地包括以下步骤的方法制成：/n从包括聚合物基材和分散在其中的陶瓷前体颗粒的第二应变初级聚合物陶瓷前体中至少部分地去除应变，以得到包括聚合物基材的4D陶瓷前体；以及/n从所述包括聚合物基材的4D陶瓷前体热解去除所述聚合物基材，以提供4D陶瓷结构。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181218 US 62/780,9551.一种磨料制品，所述磨料制品包括多个4D陶瓷结构，其中所述4D陶瓷结构通过顺序地包括以下步骤的方法制成：
从包括聚合物基材和分散在其中的陶瓷前体颗粒的第二应变初级聚合物陶瓷前体中至少部分地去除应变，以得到包括聚合物基材的4D陶瓷前体；以及
从所述包括聚合物基材的4D陶瓷前体热解去除所述聚合物基材，以提供4D陶瓷结构。


2.根据权利要求1所述的磨料制品，所述方法还包括：
提供包括聚合物基材和分散在其中的陶瓷前体颗粒的初级聚合物陶瓷前体，所述初级聚合物陶瓷前体包括第一部分和第二部分；
使所述初级聚合物陶瓷前体发生应变，以得到包括聚合物基材的第一应变初级聚合物陶瓷前体；以及
在所述第一应变初级聚合物陶瓷前体上叠加制造至少一个第三部分，以得到包括聚合物基材的所述第二应变初级聚合物陶瓷前体。


3.根据权利要求2所述的磨料制品，所述方法还包括：
形成所述初级聚合物陶瓷前体，所述初级聚合物陶瓷前体包括第一部分和第二部分。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的磨料制品，其中x轴上的应变与y轴上的应变基本上相同。


5.根据权利要求1至3中任一项所述的磨料制品，其中x轴上的应变与y轴上的应变不同。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的磨料制品，其中所述至少部分地去除应变致使所述第二应变初级聚合物陶瓷前体将形状改变为具有四维形状。


7.根据权利要求6所述的磨料制品，其中所述四维形状为以下形状中的至少一种：弯曲形状、带状、鞍形、锯齿形、山-谷形设计和三浦折叠设计形状。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的磨料制品，其中所述陶瓷前体颗粒为陶瓷前体纳米颗粒。

【专利技术属性】
技术研发人员：迈肯·吉沃特，布雷特·A·贝耶尔曼，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US