[发明专利]一种三维内连通多孔微纳结构及其增材制造方法

权利要求书

1.一种三维内连通多孔微纳结构，其特征在于：包括核壳微球和间隙填充颗粒，所述核壳微球在三维空间呈周期性分布，所述间隙填充颗粒填充在各核壳微球的接触缝隙中，所述核壳微球直径为100纳米到500微米，所述间隙填充微粒的粒径范围为5纳米到199微米，所述间隙填充微粒的粒径是核壳微球直径的1％-30％。

2.根据权利要求1所述三维内连通多孔微纳结构，其特征在于：所述核壳微球包括内核和包覆在内核外的外壳，所述内核材质为金属硫化物、金属硒化物或金属氧化物，所述外壳材质为二氧化硅、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯，所述内核直径不小于3纳米，并且与核壳微球体积比为3％-70％。

3.根据权利要求1所述三维内连通多孔微纳结构，其特征在于：所述核壳微球以体心立方、面心立方或密堆六方结构在三维空间内分布，其球形度大于90％，所述多孔微纳结构在宏观三维空间中各向尺寸均大于5毫米。

4.根据权利要求1所述三维内连通多孔微纳结构，其特征在于：所述间隙填充颗粒材质为硫化镉、硫化亚铜、硫化铜、硫化锌、硫化铅、硫化银、硫化亚铁、硫化铁、四氧化三铁、三氧化二铁、氧化锌、二氧化钛、氧化锆、氧化铈、钛酸钡、硒化镉或硒化铅。

5.增材制造权利要求1所述三维内连通多孔微纳结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、制备核壳微球和间隙填充颗粒；

2)、配制核壳微球溶体及间隙填充颗粒溶体；

3)、向增材制造设备中注入核壳微球溶体，所述核壳微球经自组装、液体蒸发后形成周期性排列的核壳微球层；

4)、向增材制造设备注入间隙填充颗粒溶体，所述间隙填充颗粒填入核壳微球层的间隙内形成微纳结构薄层；

5)、重复步骤3)和4)得到所述三维内连通多孔微纳结构。

6.根据权利要求5所述制造三维内连通多孔微纳结构的方法，其特征在于：还包括对步骤5)所得三维内连通多孔微纳结构进行干燥烧结的步骤。

7.根据权利要求5或6所述制造三维内连通多孔微纳结构的方法，其特征在于：所述步骤5)后还包括去除核壳微球或者去除核壳微球外壳的步骤。

8.根据权利要求5所述增材制造三维内连通多孔微纳结构的方法，其特征在于：步骤1)采用斯多布法(音译)或无皂乳液聚合法制备核壳微球。

9.根据权利要求5所述增材制造三维内连通多孔微纳结构的方法，其特征在于：步骤2)配制核壳微球液和间隙填充颗粒液所用溶剂为去离子水或乙醇，其中核壳微球的质量浓度为5％到50％，间隙填充颗粒液的质量浓度为10％到90％。

10.根据权利要求5所述制备三维内连通多孔微纳结构的方法，其特征在于：控制步骤3)核壳微球溶体的注入量，使得单次所得核壳微球层的厚度为100nm-2μm，控制步骤4)间隙填充颗粒溶体的注入量，使得单次所得微纳结构薄层厚度不超过单次所得核壳微球层。