四川大學(xué)科研院成果：高分子微納米功能復(fù)合材料3D打印加工

2025年1月20日,，南極熊注意到，四川大學(xué)科學(xué)技術(shù)發(fā)展研究院最近公布了該�,？蒲袌F(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)3D打印成果：高分子微納米功能復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)規(guī)�,；�制備。��(jù)悉,，功能復(fù)合材料3D打印成果由王琪,、陳寧完成，目前處于實(shí)驗(yàn)室階段,，已授權(quán)發(fā)明專利12件,。

高分子材料3D打印加工可制備傳統(tǒng)加工技術(shù)不能制備的形狀復(fù)雜的制件，在電子電器,、生物醫(yī)用,、航空航天等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，但需要解決3D打印原料種類少,，結(jié)構(gòu)單一,，雖可打印任意復(fù)雜形狀，但缺少功能的關(guān)鍵瓶頸問題,。

圖1 3D打印多孔屏蔽制件  

開展了高分子微納米功能復(fù)合材料制備和3D 打印加工系列關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備的研究：通過有機(jī)/無機(jī)雜化,、分子復(fù)合、固相剪切碾磨等制備了系列適用于3D打印加工的高分子功能復(fù)合材料,，突破了高分子材料3D打印原料種類少,，結(jié)構(gòu)功能單一的難題。實(shí)現(xiàn)了高分子功能復(fù)合材料的3D打印加工,，制備了數(shù)種傳統(tǒng)加工難以制備的形狀復(fù)雜的及目前3D打印加工難以制備的功能高分子器件,，開拓了3D打印應(yīng)用新領(lǐng)域。

圖2 3D打印PVA基組織工程支架

開發(fā)材料有尼龍11/鈦酸鋇（PA11//BaTiO3）壓電復(fù)合粉體,、聚乙烯醇/羥基磷灰石（PVA/HA）生物醫(yī)用復(fù)合絲條,、聚乙烯/石墨烯（PE/GNPs）電磁屏蔽復(fù)合絲條；PA11/ BaTiO3基壓電俘能器,，壓電應(yīng)變常數(shù)4.7 pC / N,，開路電壓和短路電流分別達(dá)44V和1.8 μA，具有高的力電轉(zhuǎn)換效率,；PVA基軟骨組織工程支架,，壓縮模量11.0 MPa、通孔率100%,、孔徑448 μm,、孔隙率60%,，具優(yōu)異成骨礦化能力。PE/GNPs散熱風(fēng)扇,，導(dǎo)熱系數(shù)3.43 W∙ m−1∙ K−1，可用于計(jì)算機(jī)芯片散熱等,。

圖3 螺桿擠出式3D打印機(jī)

圖4 3D打印球形粉體規(guī)�,；�制備技術(shù)