3D打印樣品性能提升與相關研究進展

核心性能突破

• 3D打印樣品的拉伸強度、沖擊強度及固化速度均實現顯著提升，為高性能構件制備奠定基礎。

關鍵研究案例

1. Shannon團隊
   • 開發不透光紫外光固化樹脂：通過高剪切混合器將氧化鋯分散于基礎樹脂中，有效改善醫療設備/植入物的不透明性，拓展臨床應用場景。
2. Kim團隊
   • 合成PUA彈性體：基于聚氨酯丙烯酸酯（PUA）低聚體與活性稀釋劑單體的反應，獲得兼具高延展性與透明性的單體材料，推動柔性電子領域發展。
3. Yang團隊
   • 制備半固態陶瓷產品：以納米氧化鋁（Al?O?）、光固化PUA及甲基丙烯酸異冰片酯（IBOMA）為原料，經二次高溫燒結成型。當樹脂體系與Al?O?質量比為1:2.5時，樣品力學性能最優，開辟光固化3D打印彈性體新應用途徑。

研究現狀與創新

• 行業痛點：盡管光固化3D打印技術已獲深入研究，但針對超疏水表面的探索仍較少。
• 超疏水價值：超疏水表面具有優異拒水性，在自清潔、減阻、防結冰、油水分離及微流體操縱等領域應用前景廣闊。
• 本文創新路徑：
  • 材料改性：向光敏樹脂中添加HN-SiO?（質量分數0%、0.5%、1.0%、1.5%），經高速機械攪拌30min、超聲震蕩1h、真空脫泡處理，實現納米顆粒均勻分散，制備改性樹脂備用。
  • 結構設計：使用NX12.0構建25mm×25mm×0.5mm三維模型，通過Photon Workshop軟件設置層厚、曝光時間、打印速度等參數，分層切片生成G代碼，導入3D打印機逐層打印。
  • 性能研究：對多孔結構樣品進行表面改性，獲得超疏水性能后，系統開展潤濕性調控、油水分離、自清潔及結冰性能測試，揭示多孔超疏水材料的綜合特性。

實驗流程詳解

光敏樹脂改性步驟

• 稱取定量HN-SiO?加入光敏樹脂 → 高速機械攪拌30min → 超聲震蕩1h → 真空干燥箱脫泡 → 制備不同質量分數（0%、0.5%、1.0%、1.5%）改性樹脂 → 注入打印機料槽備用。

樣品打印與后處理

• 模型設計：NX12.0生成三維模型（25mm×25mm×0.5mm）→ Photon Workshop設置打印參數（層厚、曝光時間、速度）→ 分層切片輸出G代碼 → 導入3D打印機執行打印。
• 打印過程：打印平臺浸入料槽樹脂 → Z軸逐層上升完成成型 → 后續表面改性處理獲得超疏水性能。

本排版通過分塊梳理研究背景、創新路徑及實驗細節，突出技術參數與邏輯關聯，確保內容層次清晰、重點明確，便于快速把握核心研究脈絡與操作規范。

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