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3D printing and additive manufacturing. 2024 Jun 18;11(3):e1235-e1245. doi: 10.1089/3dp.2022.0313 Q32.12025

Scalable Hierarchically Structured Materials from a Multiscale Particle System Enabled by Microscaffolds

基于微支架的多尺度粒子体系组装分级结构可扩展材料 翻译改进

Jiawei Ren  1, Shu Jian Chen  1, Yiping Qiao  1, Wei Wang  1  2

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作者单位

  • 1 School of Civil Engineering, University of Queensland, St Lucia, Australia.
  • 2 Department of Civil Engineering, Monash University, Clayton, Australia.

    • DOI: 10.1089/3dp.2022.0313 PMID: 39359606

    摘要 中英对照阅读

    Structural hierarchy is the key to manufacturing multiscale particle-based composite materials. A novel manufacturing method was developed to generate scalable hierarchical structures in concrete. The new method used 3D-printed microscaffolds to interact with the multiscale particle packing in concrete, resulting in a structured lightweight composite material. The size of internal members can vary by more than two orders of magnitude, to adapt to different... ...点击完成人机验证后继续浏览

    制造多尺度颗粒基复合材料的关键在于结构层次。开发了一种新型制造方法，用于在混凝土中生成可扩展的分层结构。新方法使用3D打印微支架与混凝土中的多尺度颗粒堆积相互作用，从而形成一种结构轻质复合材料。内部构件的尺寸可以相差两个数量级以上，以适应不同的应用需求。基于压缩测试和采用光学显微镜以及定量纳米力学映射进行的微观结构研究，我们发现新材料的能量吸收能力比传统轻质混凝土高63.93%。实验结果还表明，引入结构层次可以使系统中的胶结材料消耗减少高达14%，并显著降低支架的使用量。该方法可以应用于广泛的多尺度颗粒基材料，如牙科水泥和骨植入材料，在医疗和建筑应用中提高材料性能和效率。

    关键词：增材制造；胶结复合材料；复合材料；分层结构；颗粒基材料；结构化材料。

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    期刊名：3d printing and additive manufacturing

    缩写：3D PRINT ADDIT MANUF

    ISSN：2329-7662

    e-ISSN：2329-7670

    IF/分区：2.1/Q3

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