[发明专利]一种通过3D打印技术制备铁氧体/热塑性聚合物复合板材的方法

权利要求书

1.一种通过3D打印技术制备铁氧体/热塑性聚合物复合板材的方法，其特征在于，所述铁氧体/热塑性聚合物复合板材是由热塑性聚合物为基体，铁氧体为功能材料；通过3D打印FDM技术将掺杂不同铁氧体浓度的打印丝材逐层打印制备得到铁氧体/热塑性聚合物板材，所述铁氧体在热塑性聚合物基体中呈颗粒状分布且分布可控；

所述铁氧体功能材料的制备包括以下步骤：

1）按照预设的化学配比，将九水合硝酸铁与金属盐混合，并加入去离子水搅拌溶解，再按照金属离子总摩尔数比柠檬酸分子摩尔数为1：0.7-1.4的比例加入柠檬酸，充分搅拌溶解；

2）向步骤1）所得溶液中滴加氨水，调节至溶液pH=6.5~7.5；

3）将所制得的溶液放置60-95℃恒温水浴锅中，在磁子搅拌条件下，加热搅拌6-9h，获得均匀稳定的湿凝胶；

4）将湿凝胶放置70-95℃烘箱中烘干，得到干凝胶；

将干凝胶转移至研钵中研磨成粉，并在煅烧炉中进行煅烧，升温至900-1200℃，升温速率3-5℃/min，保温2-4h，取出后研磨成粉，即获得粉末状铁氧体；

所述铁氧体/热塑性聚合物板材的制备包括以下步骤：

首先，通过挤出机在189~250℃下挤出两种打印丝材a、b；

所述打印丝材a原料质量组成：

打印树脂 55~98%

上述制备的铁氧体 2~45%

所述打印丝材b由打印树脂组成；

其次，采用2进1出打印机逐层打印铁氧体/热塑性聚合物板材，通过设置控制程序参数设计打印出铁氧体在热塑性聚合物中按一定比例分布；且在铁氧体含量为45%时，即试件在电磁波频率为4.2~9.0GHz的吸收比率大于90%，并在6.2GHz处达到最大吸收比率99.45%。

2.权利要求1所述的通过3D打印技术制备铁氧体/热塑性聚合物复合板材的方法，其特征在于，所述化学配比由以下摩尔份数组成：

九水合硝酸铁 47份

金属盐 9~17份。

3.权利要求1所述的通过3D打印技术制备铁氧体/热塑性聚合物复合板材的方法，其特征在于，所述金属盐选自六水合硝酸锌、硝酸锂、氯化锰中的一种或几种组合。

4.权利要求1所述的通过3D打印技术制备铁氧体/热塑性聚合物复合板材的方法，其特征在于，所述打印树脂由聚乳酸PLA、ABS塑料、SBS橡胶、聚乙烯醇PVA中的一种或几种组成。

5.权利要求1所述的通过3D打印技术制备铁氧体/热塑性聚合物复合板材的方法，其特征在于，所述打印参数具体包括以下参数设置：

打印温度 180~220℃

打印头移动速率 8~90mm/s

打印层厚度 0.1~0.3mm

打印丝材直径 1.25~1.85mm

空载XYZ轴移动速度 10~120mm/s

加热热床温度 30~85℃

丝材回抽速率 10~100mm/s

丝材回抽最小距离 3~10mm

丝材a与丝材b的送丝速率比为1:0.05-20。

6.权利要求1所述的通过3D打印技术制备铁氧体/热塑性聚合物复合板材的方法，其特征在于，所述铁氧体/热塑性聚合物板材中铁氧体的含量质量分数为2~45%。