聚酰亚胺自润滑复合材料具有优异的热稳定性、机械强度和自润滑等综合性能,广泛应用于航空航天、汽车制造和微电子等领域。
近期,中国
科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室3D打印摩擦器件研究团队在3D打印聚酰亚胺润滑材料与器件研究方面得了系列进展。为解决聚酰亚胺溶解性和光固化3D打印成型难题,研究人员通过分子结构设计,于2017年发展了具有优异溶解性能的可快速光固化聚酰亚胺树脂,并实现了具有优异耐高温等综合性能的DLP光固化3D打印聚酰亚胺(
J. Mater. Chem. A, 2017, 5,16307)。受传统聚酰亚胺先由聚酰胺酸涂膜再热酰亚胺化处理工艺的启发,提出并发展了紫外辅助直书写打印(UV-DIW)聚酰亚胺3D打印(
Adv. Eng. Mater., 2019, 1801314),在材料与工艺方面均取得了突破,实现了较高精度聚酰亚胺3D打印成形制造(图1)。相关技术分别获中国发明专利授权(ZL 201510668467.8,ZL 201910080176.5)和美国专利授权(US 11021621和US 11020895)2件。
图1 光固化3D打印聚酰亚胺微型精密润滑部件
图2 PI/PTFE润滑复合材料摩擦学性能及“按需润滑”功能型轴承
图3 多孔聚酰亚胺含油润滑性能及含油润滑器件设计智造
上述研究工作得到了国家自然科学基金重点项目、中国科学院“西部之光”交叉创新团队项目、甘肃省科技计划项目和兰州市城关区科技计划项目等的支持。(来源:中国科学院兰州化学物理研究所)
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