论文摘要：模板法构建超轻中空管微晶格金属材料

随着科学技术的发展，轻质高强材料越来越受到重视。近年来，由于轻质高强材料具有减重、吸声、吸热、减震等优良性能，也是科研界的热门研究领域。本文首次采用模板法成功制备了两种具有(10,3)-a结构和正四面体结构的轻质空心管微晶格金属镍材料。该方法创新地将3D打印和化学镀技术相结合，制备出结构可控的轻质微晶格材料。本文利用3D设计软件AutoCAD分别设计了(10,3)-a结构和菱形结构的3D图形，转换成STL格式文件，输入3D打印设备，打印得到(10,3)-a结构和金刚石结构的聚合物模板；然后在得到的模板表面进行化学镀镍，得到固体晶格结构聚合物和镍膜复合材料。最后对聚合物模板进行高温烧蚀，得到空心管晶格镍材料。对得到的(10,3)-a结构空心管晶格镍材料进行环境扫描电镜(ESEM)表征，结果表明其表面光滑，镍层厚度均匀，镍膜厚度约为 8 µm。其密度为20 mg/cm3，最大压应力为9.7 kPa；四面体空心管晶格镍材料表面光滑，镍层厚度均匀，节距4mm，空心管直径600μm，镍膜厚度约。为 4µm。其最小密度为15 mg/cm3，接近超轻范围。其最大压应力为40 kPa，达到预期目标。本文探讨了聚合物模板材料类型、晶格参数、化学镀条件和烧蚀气氛等参数。在本文中，理论上计算了材料的密度。通过控制镍膜的厚度，密度可以控制在8mg/cm3以下，是一种超级轻质材料。本文对DSM Somos 14120环氧丙烯酸树脂、EX-200丙烯酸树脂和DXZ-100甲基丙烯酸树脂这三种感光树脂材料进行了研究。和 DXZ-100。本文设计了7个不同参数的节点，考察了密度及其对材料力学性能的影响，发现影响并不明显。对聚合物和镍膜复合材料进行烧蚀，在空气中烧蚀得到的空心管晶格镍材料被严重氧化，同时材料中的磷与氮气中的氮发生反应，得到氩气中的烧蚀。中空管晶格镍材料无反应，表面光滑，材料力学性能最好。本文还讨论了镍层厚度与空心管晶格镍材料密度的关系，通过改变化学镀镍的时间来控制镍膜的厚度，从而控制材料的密度。此外，本文还制备了中空管微晶格金属铜材料。它的密度约为19 mg/cm3，接近于超轻材料。

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