一种轻质高强韧多胞金属微纳结构及其制备方法与流程

技术特征：

1.一种轻质高强韧多胞金属微纳结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

微纳结构三维模型的建立：建立三维多胞微纳结构的三维模型，并进行离散分层；

光敏树脂的配制：配制双光子聚合的光敏树脂；

激光加工系统的选择：选择激光加工系统；

双光子聚合工艺参数的设置：设置双光子聚合工艺参数；

三维多胞聚合物微纳结构的制备：利用所述激光加工系统将激光入射所述光敏树脂，实施双光子聚合，获得三维多胞聚合物微纳结构，并用溶剂溶掉未交联的树脂，随后去应力、除油、清洗；

多胞金属微纳结构的制备：采用物理沉积方法或者化学沉积方法或者物理化学结合的沉积方法在构成三维多胞聚合物微纳结构的聚合物表面沉积多层金属，制得高强韧的多胞金属微纳结构。

2.根据权利要求1所述的轻质高强韧多胞金属微纳结构的制备方法，其特征在于，所述的光敏树脂包括预聚物、稀释剂和光引发剂。

3.根据权利要求1所述的轻质高强韧多胞金属微纳结构的制备方法，其特征在于，所述双光子聚合工艺参数为：脉冲宽度80fs；平均脉冲能量0.10-0.25nj；重复频率80mhz；扫描速率5mm/s，焦点直径0.35μm；扫描步距0.4-0.7μm。

4.根据权利要求1所述的轻质高强韧多胞金属微纳结构的制备方法，其特征在于，所述三维多胞聚合物微纳结构的制备步骤中所述去应力是通过在体积比1：3的丙酮水溶液中浸泡30min，或者用烘箱在80℃恒温作用下处理2h。

5.根据权利要求1所述的轻质高强韧多胞金属微纳结构的制备方法，其特征在于，所述三维多胞聚合物微纳结构的制备步骤中所述除油是在无水乙醇中浸泡30min，或者在包括氢氧化钠25g/l、碳酸钠30g/l与磷酸钠50g/l的混合溶液中于50℃浸泡30min。

6.根据权利要求1所述的轻质高强韧多胞金属微纳结构的制备方法，其特征在于，所述多胞金属微纳结构的制备步骤中物理沉积方法为激光束蒸发镀、电阻蒸发镀、离子镀或磁控溅射镀。

7.根据权利要求1所述的轻质高强韧多胞金属微纳结构的制备方法，其特征在于，所述多胞金属微纳结构的制备步骤中化学沉积方法为化学镀、电镀、化学还原法或化学气相沉积。

8.一种轻质高强韧多胞金属微纳结构，其特征在于，采用权利要求1-7任意一项所述轻质高强韧多胞金属微纳结构的制备方法制得。

技术总结
本发明提供了一种轻质高强韧多胞金属微纳结构及其制备方法，包括以下步骤：建立三维多胞微纳结构的三维模型；配制双光子聚合的光敏树脂；选择激光加工系统；设置双光子聚合工艺参数；利用所述激光加工系统将激光入射所述光敏树脂，实施双光子聚合，获得三维多胞聚合物微纳结构；采用物理沉积方法或者化学沉积方法或者物理化学结合的沉积方法在构成三维多胞聚合物微纳结构的聚合物表面沉积多层金属，制得高强韧的多胞金属微纳结构。本发明制备的多胞金属微纳结构综合了几何结构增强效应及多层多性能材料内在性质的协同强化效应，其强韧性好，质量轻，而且工艺简单、易操作。因此，通过本发明可以制备轻质高强的多胞金属微纳结构。

技术研发人员：崔承云;陈璐;束叶玄;赵恺;陈凯;姜高强;崔熙贵
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：2019.12.27
技术公布日：2020.05.12