仿生非均质复合材料的磁辅助注浆成型
材料科学
2016-05-25 v1
摘要
复合材料在自然界中常以非均质形式存在，以满足环境所施加的功能需求，但由于缺乏合适且易于获取的加工工具，其人工合成仍面临困难。我们报道了一种增材制造平台，用于制备具有仿生非均质微结构的复杂形状部件，这些部件可实现局部可调的织构、成分和性能，并具有前所未有的高无机相体积分数（最高可达100%）。该技术将水基注浆成型工艺与磁场导向的颗粒组装相结合，利用陶瓷、金属或聚合物功能基体中的各向异性刚性片晶，创建程序化的微结构设计。通过使用定量工具控制注浆动力学和所施加磁场的时间模式，我们证明这种稳健的方法可用于设计和制造具有迄今难以实现的微结构的非均质复合材料。概念验证示例包括具有微增强取向周期性图案的块体复合材料，以及具有复杂形状、呈现位点特异性成分和织构的牙状双层部件。
引用
@article{arxiv.1605.07461,
title = {Magnetically-Assisted Slip Casting of Bioinspired Heterogeneous Composites},
author = {Hortense Le Ferrand and Florian Bouville and Tobias P. Niebel and André R. Studart},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.07461},
year = {2016}
}