[发明专利]一种基于光固化3D打印成形技术的多孔蜂窝结构的四氧化三铁的制备方法

摘要

一种基于光固化3D打印成形技术的多孔蜂窝结构的四氧化三铁的制备方法属于3D打印技术及工业金属、环境治理、医疗应用领域。DLP(数字光固化)3D打印技术具有成型速度快，打印模型精度高，成本低廉等优势。本发明是通过以下软件和装置实现的。使用Solidworks设计并优化三维模型，将模型导入Q3DP软件进行切片，按照特定的比例配制浆料并进行球磨，将浆料倒入到BESK打印机树脂槽中开始打印，打印完成后的坯体再放入中号炉中按照特定的参数进行脱脂和烧结。最终得到电磁学性能优异，呈多孔蜂窝结构的四氧化三铁结构，对于重金属离子有着良好的吸附能力，去除率高达85％‑90％，可用于环境治理和医疗领域。

主权项

1.一种基于光固化3D打印成形的多孔蜂窝状四氧化三铁的制备方法，其特征在于：应用如下软件、材料及设备，包括三维建模软件、有限元分析软件、粒径尺寸≤10μm的四氧化三铁粉末，蔗糖、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡络烷酮、405nm波段光敏树脂，3D打印机，球磨机，烧结炉；包括如下步骤：1)使用三维建模软件设计多孔蜂窝结构，根据有限元分析软件的力学模拟结果对蜂窝结构进行调整，最终得到85％‑90％的孔隙率的多孔结构模型。2)打印浆料配置：40wt％四氧化三铁粉末、5wt％的蔗糖为粘结剂，4wt％的聚丙烯酰胺作为分散剂，3wt％聚乙烯吡络烷酮作为光引发剂，48wt％405nm波段光敏树脂，搅拌混合后进行球磨处理。3)球磨参数：将球料比即研磨体和物料质量之比设置为10:1，转速设置为400r/min，时间设置为24h。4)进行光固化3D打印，首先将打印模型数据导入到与打印机配套设计的Q3DP软件中，调整参数并对模型进行切片，切片厚度设置为0.025mm，初始层曝光时间为75s，单层曝光时间为12s，暂停时平台向上位移量设置为200mm；全部参数设置完成后对3D打印机调平完成即开始打印；5)打印完成后，使用酒精清理打印完成后的坯体，将洗净的坯体放置在中号烧结炉中进行脱脂和烧结工作，烧结完成后得到多孔蜂窝状四氧化三铁成品；A.脱脂环节：升温温度为1000℃，升温速率为1℃/min；保温时间为4h，降温至室温，降温速率为2℃/min。B.烧结环节：升温温度为1400℃，升温时间为2℃/min；保温时间为2h，降温至室温，降温速率为2℃/min。