由納米金剛石粉末制成的新型3D打印樹脂

納米金剛石是爆炸產生的金剛石顆粒，并且具有很高的導熱性。納米金剛石粉末由無毒的金剛石納米顆粒組成，具有較大的表面，尺寸約為5nm，并具有一些有趣的特性。

波蘭格但斯克工業大學（GUT）的研究人員想要研究一種特定的性能，并發表了一篇關于他們工作的論文，標題為“摻有納米金剛石粉末的日光固化樹脂的光學性能”。

摘要寫道：“本文詳細闡述了一種用于3D打印的新材料。由于鉆石具有非常好的光學性能，因此我們想到了將其應用于3D打印過程的想法。創建了納米金剛石粉末和標準3D打印樹脂的混合物，并完成了一些打印輸出。他們已經測試了它們在寬光譜范圍內透射和吸收光的能力。結果表明，與標準粉相比，納米粉摻雜的樹脂具有較差的光學性能。但是，這表明樹脂和納米粉的混合物可以控制打印輸出的光學性能。”

該團隊準備并分析了一種新的3D打印材料，該材料由鉆石納米顆粒和來自Photocentric的琥珀色3D日光硬樹脂制成，具有獨特的光學性能。他們在液晶10'3D打印機上制作了一些材料示例，然后測試了光學性能以及光致中心聚合物樹脂的光學性能以進行比較。

研究人員解釋說：“將20毫米×20毫米的板打印為測試樣品，并準備了不同的厚度（0.2毫米，0.5毫米，0.8毫米，1毫米，1.5毫米，2毫米和5毫米）�！�

使用光譜儀在室溫下在200-1100 nm波長范圍內獲得3D打印樣品板的透射特性。正如研究人員寫道，這些特征的定義是“通過減小板的厚度來增加透射率。”

對于*系列的3D打印板，對于200-400 nm范圍內的光波，透射率幾乎為零，而對于800-1100 nm范圍內的光波，透射率*大。＃2系列的透射率甚至更高，這在厚板的情況下很容易看到。這些特性可與其他光學材料（如熔融石英）相媲美，并且*適用于許多光學應用。

“在*個系列中，對于2毫米和5毫米厚的板，*大透射率分別為60％和44％。反過來，在第二個系列中，該值分別為75％和65％。”研究人員指出。

然后，研究小組確定了這些板的吸收特性，發現由于橙色，*大的吸收是在200-400 nm的光波中。*低的吸收是在600-1100 nm范圍內的波。

從樹脂和納米金剛石粉末的混合物打印的一系列平板，該混合物是通過用納米金剛石將懸浮液中的DMSO蒸發而獲得的。

然后，利用該團隊的新型納米金剛石粉末和樹脂材料3D打印更多的印版。然后研究人員更加詳細地了解了如何獲得和創建材料。

他們寫道：“納米金剛石粉末是通過將懸浮液中的DMSO（二甲基亞砜）與納米金剛石蒸發而獲得的�！比缓髮�66.835克液態樹脂與0.069克粉末混合。首先，進行磁力攪拌1小時，然后，進行45分鐘的超聲處理。超聲波儀以脈沖模式工作，功率設置為10％。”

該團隊使用了一系列的OCT測量來評估3D打印板的材料性能，并從三塊裝有金剛石納米顆粒的板中進行了一次B掃描，而無一板的情況則作為參考。圖像顯示，由于存在納米顆粒，并且“沒有聚集趨勢”，因此制備的材料實際上是均勻的。

“在這項研究中，我們證明了納米粒子的存在鉆石會影響混合物的光學特性�！毖芯咳藛T總結說�！斑@提供了前提，即其他納米粒子可以改變光學性能，尤其是吸收特性。因此，這可能為低成本、快速、簡便的光學濾光器原型制作方法帶來新的機遇。

相關新聞