[发明专利]一种粒子增强轻质微点阵复合材料及其制备方法

摘要

轻质微点阵材料(密度ρ≤1000mg/cm³)具有质量轻、力学强度高的特性，其吸声、吸热、减震等性能，在航空、航天、建筑等领域具有较大需求。本发明涉及一种采用粒子增强轻质微点阵复合材料的制备方法，所述方法包括两个步骤：(1)采用快速成型技术制备所设计结构的三维微点阵聚合物模板；(2)采用化学复合镀的方法在微点阵聚合物模板表面沉积复合物薄膜。本发明制得微点阵复合材料，具有低密度、高强度、耐高温、优越的光、电、热、耐磨等性能，是一种多功能的轻质点阵材料。此工作渴望为轻质高强工程材料提供有价值的参考。

主权项

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从金刚石和NB中选出的一种，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从碳化硼、碳纳米管、石墨烯中选出的一种，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。