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【项目精选】406期:新材料技术领域精选科技成果推荐(系列二)
2023年12月07日 产品中心
技术参数

  研制的聚酰亚胺光刻胶光刻后光刻线尺寸与掩膜线尺寸相切合,且边界清晰,光刻过程没发生热聚合,工艺条件与光敏聚酰亚胺相对匹配。光刻工艺还待逐步优化选择,包括前后烘烤时间和温度,曝光光强和时间等条件显影液极性还需要调节,还要进一步研制与光敏聚酰亚胺完全匹配的显影体系。光刻后不留

  通过各个组分简单混合的方法制备高强度,高拉伸率,优异回弹性能的弹性体。运用DLP 3D打印技术一步制备不同的高精度复杂结构体,打印体层与层之间很好地连接,剧烈的形变如压缩,扭曲对结构没有一点损伤,而且打印体具备极高的形变恢复性能和机械性能稳定性。弹性体机械性能强,强度大于10MPa,断裂伸长率大于200%,回弹率大于90%。打印体精度小于1mm。

  聚酰亚胺具备优秀能力的综合性能,如高耐热性、良好的化学稳定性、耐介质性,抵抗腐蚀能力和优异机械性能等,已经被广泛地应用于航天航空、微电子、汽车制造及化学化工等领域。近年来,3D打印技术已被应用于快速制造多种复杂客体,已成功的扩展到电子制造,组织工程和航空航天等领域。然而,用于光固化3D打印技术的可光固化树脂缺乏优异的性能,例如高温,抗蚀油和高机械性能,限制了其进一步的应用和商业化推广。因此,本研究成果以用于3D打印的光固化聚酰亚胺光敏材料为主体,从光敏聚酰亚胺的分结构设计方面出发,从主链引入具有柔性、高溶解性基团,提高聚酰亚胺的溶解性和柔性,在侧链引入光敏基团同时提高低聚物的溶解性等设计思路,解决了聚酰亚胺的难溶难熔问题,成功大批量合成和制备具有可3D打印的光固化聚酰亚胺光敏材料。通过结合3D打印制备技术系统的研究了聚酰亚胺树脂光固化成型工艺以及功能性器件的性能。

  研究结果为,光固化聚酰亚胺墨水不仅表现出优异的机械性能和耐热性,而且具备优秀能力的光固化特性和高的成型精度。重要的是,光固化聚酰亚胺墨水有望在航天航空、微电子制造、化工及汽车制造领域制造具有高精度,高耐热性,高强度的复杂部件和结构,为3D打印光固化树脂应用于航天航空领域核心部件制造提供了新的机会和挑战。

  再者,在以上墨水的基础上,为了获得具有更高机械强度和耐热性的PI墨水,我们已成功发展基于紫外辅助直书写技术增材制造的聚酰亚胺墨水及其碳纤维复合材料,该墨水为PI在增材制造航天航空及汽车制造等领域用复杂零部件、功能性自支撑构件、微电子器件及传感等领域提供广阔的发展前途和机遇。目前已开发出的高性能3D打印光敏聚酰亚胺墨水型号。

  研制一种空间环境下使用的超低摩擦的固体润滑材料,因此,其许多性能如尺寸稳定性、摩擦系数及稳定性远高于一般环境,大多数都用在航空航天的特殊润滑,现在欲将此技术推广应用到苛刻条件下的润滑需求。

  水润滑轴承以水为润滑和工作介质,减少了以油为润滑介质的传统轴承对环境的污染。由于水的粘度很低,仅为油的 1/100-1/20,水膜的承载能力要比油膜低的多,只有在高速、低载的适宜条件下才能形成流体润滑。但是在启动和停机工作速度有所变化的情况下,轴承往往处于边界润滑和干摩擦状态,因此高性能水润滑轴承材料,要求能在边界润滑和干摩擦条件下安全运作,具有较低摩擦系数和良好的耐磨寿命。

  我们团队研制出以高性能嵌段共聚高分子合金为基体,添加特殊反应添加剂以及润滑剂,开发出了具备优秀能力干摩擦性能和水润滑性能的ASX系列水润滑轴承材料,具备优秀能力的水润滑和自润滑能力,与加拿大Thordon bearing XL、SXL相比,具有更加优异的干摩擦耐磨损能力和更低的水环境摩擦系数。此类轴承材料具备良好的免维护能力,已成功应用于军用水下推进器中,此类轴承在水泵、船舶螺旋桨、舵机以及甲板机械中都具有广阔的应用前景。

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