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        一種光固化3D打印水泥基復合材料及其制品

        文檔序號:45273230發布日期:2026-04-17 20:16閱讀:16來源:國知局
        技術特征:

        1.一種光固化3d打印水泥基復合材料,其特征在于,所述復合材料的原料中按重量份計,包括以下組分:水泥100份,水溶性有機單體30-70份,交聯劑1.5-10.5份,水溶性光引發劑1.5-7份,穩定劑5-10份,分散劑0.5-1.2份,減水劑0.01-0.15份,溶劑去離子水100份;

        2.根據權利要求1所述的復合材料,其特征在于,所述水溶性有機單體為丙烯酰胺類、丙烯酸類單體及其衍生物中的至少一種;

        3.根據權利要求1所述的復合材料,其特征在于,所述穩定劑為分子鏈上含有大量親水性羥基的有機物,包括聚乙二醇、聚乙烯醇、羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素或羧甲基纖維素中的一種或幾種;

        4.根據權利要求3所述的復合材料,其特征在于,所述分散劑為kh550、kh560、kh570、sds、ctab中的至少一種。

        5.根據權利要求3所述的復合材料,其特征在于,所述數字光處理dlp技術所用光源為uv-led光源,所述光源中心波長為365-405nm,功率密度為4mw/cm2-1w/cm2,打印過程在室溫20-25℃、相對濕度40-60%下進行。

        6.根據權利要求1所述的復合材料,其特征在于,所述穩定劑和去離子水在75-85℃條件下以500-800rpm/min的速度機械攪拌直至完全溶解并降至常溫,得到穩定劑溶液;

        7.根據權利要求1所述的復合材料,其特征在于,所述除氧的過程是:在真空干燥箱中,室溫下0.1?atm除氧10-15min。

        8.根據權利要求1所述的復合材料,其特征在于,所述水泥顆粒平均粒徑>?25μm,前驅體溶液的整體粘度<200mpa·s,光固化深度不小于140μm。

        9.根據權利要求1所述的復合材料,其特征在于,利用dlp?3d打印技術顯著提高了水泥基3d打印的成型精度,實現xy面最小可成型三角形單邊尺寸400μm、單層打印厚度50μm的高精度成型。

        10.一種水泥基復合材料制品,其特征在于所述制品采用權利要求1-9任一所述的復合材料制備獲得。


        技術總結
        本發明為一種光固化3D打印水泥基復合材料及其制品,將穩定劑加入去離子水中,攪拌至完全溶解,獲得穩定劑溶液;在穩定劑溶液中加入有機單體、交聯劑、分散劑,攪拌至完全溶解,隨后加入光引發劑,超聲分散得到有機混合溶液;將所述混合溶液置于真空干燥箱中,室溫下除氧;將水泥和減水劑加入至除氧后的混合溶液中攪拌均勻得到前驅體溶液;將前驅體溶液倒入數字光處理3D打印機料池內,對切片后的三維模型進行打印,使得前驅體溶液中有機組分發生光聚合反應,3D打印形成包裹著水泥顆粒的聚合物模板;再覆膜進行標準養護28天,使水泥顆粒持續發生水化反應,最終得到凝結硬化的光固化3D打印水泥基復合材料。實現復雜結構的高精度成型。

        技術研發人員:王荍,潘明巖,馬國偉,李旭彤,馬成
        受保護的技術使用者:河北工業大學
        技術研發日:
        技術公布日:2026/4/16
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