3D打印硅橡胶基堆垛结构开孔材料及其压缩性能

摘要

基于线性直写式3D打印平台,设计并制备了两种具有堆垛结构(简单四方体型结构)特征的硅橡胶基开孔材料,泡孔结构表现出高度有序的特性.本研究从3D打印硅泡沫材料的单胞结构出发,建立相应的力学分析模型,结果表明ST型堆垛结构的弹性模量与基体材料弹性模量的比值E*/Es同胶丝直径与胶丝间距比值d/l的平方呈正比关系.同时单轴压缩实验研究表明,与同孔隙率下的硅橡胶随机泡沫材料相比,3D打印硅泡沫的压缩力学行为表现出更为优异的一致性,且具有更高的线弹性模量以及更宽的弹性屈曲平台.本研究工作可为今后直写式3D打印硅橡胶基开孔材料的微结构设计与应用提供一定借鉴.