[发明专利]自变形法四维打印弹性体衍生陶瓷

权利要求书

1.一种构造4D打印陶瓷物体的方法，所述方法包括以下步骤：

-通过喷嘴挤出包括颗粒和陶瓷前驱体的墨水，沉积所述墨水以形成第一弹性结构，

-使所述第一弹性结构沿至少一个轴受到拉伸应力，

-通过喷嘴挤出包括颗粒和陶瓷前驱体的墨水，沉积所述墨水以形成第二弹性结构，所述第二弹性结构被附在处于所述拉伸应力下的第一弹性结构，

-释放施加于所述第一弹性结构的拉伸应力，使得所述第一弹性结构和第二弹性结构形成4D打印弹性体物体，

-将所述4D打印弹性体物体转变成4D打印陶瓷物体。

2.根据权利要求1所述的构造4D打印陶瓷物体的方法，其中，所述第二弹性结构包括至少一个具有相对较高的弯曲刚度或均匀的弯曲刚度的区域。

3.根据权利要求2所述的构造4D打印陶瓷物体的方法，其中，所述第一弹性结构从所述拉伸应力中的释放还包括：产生向所述第二弹性结构的相对压缩应力，所述相对压缩应力使所述第二弹性结构变形。

4.根据权利要求2所述的构造4D打印陶瓷物体的方法，其中，所述至少一个具有相对较高的弯曲刚度或均匀的弯曲刚度的区域是以图案布置。

5.根据权利要求1所述的构造4D打印陶瓷物体的方法，所述第一弹性结构是平面基底。

6.根据权利要求1所述的构造4D打印陶瓷物体的方法，其中，所述拉伸应力通过将所述第一弹性结构附着到拉伸装置而提供。

7.根据权利要求6所述的构造4D打印陶瓷物体的方法，其中，所述拉伸装置是双轴拉伸装置。

8.根据权利要求1所述的构造4D打印陶瓷物体的方法，其中，所述颗粒是二氧化锆纳米颗粒。

9.根据权利要求8所述的构造4D打印陶瓷物体的方法，其中，所述陶瓷前驱体是聚二甲基硅氧烷。

10.根据权利要求1所述的构造4D打印陶瓷物体的方法，其中，所述墨水由所述颗粒在所述陶瓷前驱体中的均匀分布而形成，并且其中，所述颗粒在所述墨水的重量百分比范围为在1％至90％内，并且所述陶瓷前驱体在所述墨水中的重量百分比为在10％至99％的范围内。

11.根据权利要求1所述的构造4D打印陶瓷物体的方法，其中，将所述4D打印弹性体物体转变成所述4D打印陶瓷物体的所述步骤还包括：在惰性气体中，对所述4D打印弹性体物体进行加热处理。

12.根据权利要求11所述的构造4D打印陶瓷物体的方法，其中，所述惰性气体为氩气。

13.根据权利要求1所述的构造4D打印陶瓷物体的方法，其中，将所述4D打印弹性体物体转变成所述4D打印陶瓷物体的所述步骤还包括：在真空中，对所述4D打印弹性体物体进行加热处理。

14.根据权利要求1所述的构造4D打印陶瓷物体的方法，其中，将所述4D打印弹性体物体转变成所述4D打印陶瓷物体的所述步骤还包括：在真空或惰性气氛下对所述4D打印弹性体物体进行热处理后，在空气中进一步对所述4D打印弹性体物体进行热处理。

15.一种用于构造4D打印陶瓷物体的系统，包括：

挤出装置，通过喷嘴挤出包括颗粒和陶瓷前驱体的墨水，沉积所述墨水以形成第一弹性结构，

拉伸装置，使所述第一弹性结构沿至少一个轴受到拉伸应力，所述挤出装置通过喷嘴挤出包括颗粒和陶瓷前驱体的墨水，沉积所述墨水以形成第二弹性结构，所述第二弹性结构被附在所述第一弹性结构上，其中，当从所述拉伸装置移除施加在所述第一弹性结构的拉伸应力时，所述第一弹性结构和所述第二弹性结构形成4D打印弹性体物体，所述4D打印弹性体物体被转变成4D打印陶瓷物体。