[发明专利]一种用于微重力环境制造使用的软物质材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种用于微重力环境制造使用的软物质材料及其制备方法，用于微重力环境制造使用的软物质材料包括以下重量份：粉体30～60重量份；分散剂1～6重量份；消泡剂0.5～6重量份；触变剂0.5～6重量份；液体22～68重量份。优点为：本发明提供的一种用于微重力环境制造使用的软物质材料及其制备方法，可解决微重力环境制造技术中常规采用的膏体材料具有流动性的问题，本发明是经过合理配比后的陶瓷粉体、分散剂、消泡剂、触变剂以及溶剂经三辊机研磨获得。此方法便捷可行，设备简单，获得的软物质材料固含量为50‑70vol％、粘度为10‑100Pa·s，非常适合在微重力制造技术中作为原材料使用。

技术领域

本发明属于太空制造技术领域，具体涉及一种用于微重力环境制造使用的软物质材料及其制备方法。

背景技术

随着载人航天工程的发展，我国进入了空间站建造阶段。在轨服务是支持空间站全寿命周期完成既定任务的重要途径。太空原位制造和修复技术可极大促进载人深空探测技术的改革和进步。太空原位制造技术已经得到美国宇航局、欧洲宇航局以及中国载人航天工程在内的国际组织的重视。

现有的太空制造技术中，只涉及到非金属成丝工艺，但是该工艺只适用于部分材料，为了拓宽太空制造技术的应用，现需要发展一种普适性的工艺应用于太空制造技术。专利201810407620.5公开了一种膏体及膏体的3D打印成型工艺方法，但是该方法制备获得的膏体材料具有一定的流动性，不适用在微重力条件下使用。

因此，需要提供一种用于微重力环境制造使用的软物质材料，从而解决现有技术的不足。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种用于微重力环境制造使用的软物质材料及其制备方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种用于微重力环境制造使用的软物质材料，包括以下重量份：

优选的，所述粉体的粒径为20nm～50um。

优选的，所述粉体为碳化硅、氮化硅、氧化硅、氧化铝、偏钛酸镁、氧化锌、氧化锆、氮化铝、硫化镉、钛酸铝、铝合金和钛合金中的一种。

优选的，所述分散剂为聚乙二醇、聚丙烯酸铵、甲基纤维素和甲基丙烯酸铵中的至少一种。

优选的，所述消泡剂为乙醇、正丁醇、磷酸三丁酯、聚丙烯酸酯和聚二甲基硅油中的至少一种。

优选的，所述触变剂为气相二氧化硅、有机膨润土、蓖麻油、纳米纤维素和聚酰胺中的至少一种。

优选的，所述液体为水、有机溶剂和光敏树脂中的一种。

优选的，所述用于微重力环境制造使用的软物质材料，固含量为50-70vol％，粘度为10-100Pa·s。

本发明还提供一种用于微重力环境制造使用的软物质材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，称取配方量的粉体、配方量的分散剂、配方量的消泡剂、配方量的触变剂和配方量的液体；

步骤2，将配方量的粉体、配方量的分散剂、配方量的消泡剂和配方量的液体，混合搅拌均匀，得到混合浆料；

步骤3，将步骤2得到的混合浆料加入到球磨机中，以150转/分钟～350转/分钟的速度球磨2小时～10小时，得到球磨后的浆料；

步骤4，向步骤3得到的球磨后的浆料中加入配方量的触变剂，然后，在三辊机中以100转/分钟～300转/分钟的速度球磨1小时～4小时，制备得到用于微重力环境制造使用的软物质材料。