背景
發(fā)明領(lǐng)域：本發(fā)明涉及一種通過(guò)三維打印制造碳制品的方法。
背景技術(shù)：
：碳被用于制造用于眾多航天，化學(xué)品，動(dòng)力和工業(yè)應(yīng)用的組件。通常碳基制品是通過(guò)將大塊碳機(jī)械加工成所希望的形狀來(lái)制造的。該消減制造方法導(dǎo)致在形成制品時(shí)大量的材料損失。另外，消減制造方法可供形成制品之用幾何形狀十分有限。
碳材料如石墨或焦炭是極難使用粘結(jié)劑噴射技術(shù)形成制品的材料。通過(guò)三維打印制造碳制品的改進(jìn)是人們所希望的，特別是易于從粘結(jié)劑噴射技術(shù)形成近終形碳制品的那些改進(jìn)更是人們所希望的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明包括使用三維粘結(jié)劑噴射打印方法制造碳制品的方法。因此，本發(fā)明提供包括以下步驟的方法：提供碳粉末；沉積一個(gè)碳粉末層；以符合制品一個(gè)切片的圖案在層上噴墨沉積粘結(jié)劑；重復(fù)前兩個(gè)步驟以形成另外的粉末層和另外的圖案，每個(gè)另外的圖案符合制品的一個(gè)另外的切片，直到完成粉末版制品。
附圖簡(jiǎn)述
參考附圖以更好地理解本發(fā)明。然而應(yīng)當(dāng)理解，這些附圖僅設(shè)計(jì)用于舉例說(shuō)明本發(fā)明的目的，而非作為限制本發(fā)明的定義。
圖1是顯示粉末分配器的底部的垂直剖面圖。
優(yōu)選實(shí)施方案的說(shuō)明
在本節(jié)，本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施方案被詳細(xì)描述，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員足以實(shí)施本發(fā)明而無(wú)需過(guò)多的實(shí)驗(yàn)。然而，應(yīng)當(dāng)理解在此描述的有限量的優(yōu)選實(shí)施方案無(wú)論如何不限制本發(fā)明在權(quán)利要求書(shū)所述的范圍。應(yīng)當(dāng)理解只要數(shù)值范圍在本說(shuō)明書(shū)或在權(quán)利要求書(shū)中描述，那么范圍包括端點(diǎn)和其間的每個(gè)點(diǎn)，就如每一個(gè)該點(diǎn)都已經(jīng)被清楚地描述一樣。除非另有說(shuō)明，在本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中所使用的措詞“約”被認(rèn)為是表示與該數(shù)值有關(guān)的正常測(cè)量和/或制造限制范圍，措辭“約”用于修飾。除非另有明確說(shuō)明，本說(shuō)明書(shū)使用的術(shù)語(yǔ)“實(shí)施方案”是指本發(fā)明的實(shí)施方案。
基礎(chǔ)的三維打印方法是在二十世紀(jì)九十年代在麻省理工學(xué)院研發(fā)并描述于多個(gè)美國(guó)專利中，包括以下美國(guó)專利：sachs等人的5,490,882，cima等人的5,490,962，cima等人的5,518,680，bredt等人的5,660,621，sachs等人的5,775,402，sachs等人的5,807,437，sachs等人的5,814,161，bredt的5,851,465，cima等人的5,869,170，sachs等人的5,940,674，sachs等人的6,036,777，sachs等人的6,070,973，sachs等人的6,109,332，sachs等人的6,112,804，vacanti等人的6,139,574，sachs等人的6,146,567，vacanti等人的6,176,874，griffith等人的6,197,575，monkhouse等人的6,280,771，sachs等人的6,354,361，sachs等人的6,397,722，sherwood等人的6,454,811，yoo等人的6,471,992，sachs等人的6,508,980，monkhouse等人的6,514,518，cima等人的6,530,958，sachs等人的6,596,224，sachs等人的6,629,559，teung等人的6,945,638，sachs等人的7,077,334，sachs等人的7,250,134，payumo等人的7,276,252，pryce等人的7,300,668，serdy等人的7,815,826，pryce等人的7,820,201，payumo等人的7,875,290，pryce等人的7,931,914，wang等人的8,088,415，bredt等人的8,211,226和wang等人的8,465,777。
實(shí)質(zhì)上，三維打印包括鋪展一層顆粒材料，然后有選擇地噴墨打印一種流體到該層上以使顆粒層的所選的部分粘合在一起。重復(fù)該過(guò)程以形成另外的層直到所希望的部分已被構(gòu)建。制造顆粒層的材料通常稱為“構(gòu)建材料”或“構(gòu)建材料粉末”，并且噴射的流體通常稱為“粘結(jié)劑”或在某些情形下稱為“活化劑”。在該方法中，未用粘結(jié)劑結(jié)合在一起的粉末層部分形成圍繞制造中的一個(gè)或多個(gè)制品的支撐粉末床，即“粉末床”或“構(gòu)建床”。
為了增強(qiáng)和/或密實(shí)化該部件，三維打印制品的構(gòu)建后加工，即粉末版制品的構(gòu)建后加工通常是需要的。通常，第一后加工步驟將是在用粉末床支撐著粉末版制品的情況下加熱粉末版制品，以固化粘結(jié)劑，接下來(lái)的第三步是從粉末床取出粉末版制品，第三步是熱處理粉末版制品以使粉版的粉末顆粒燒結(jié)在一起或造成粘結(jié)劑中的變化。
碳粉末打印
在一些實(shí)施方案中，考慮要使用的三維打印機(jī)器、和將包圍粉末版制品的粉末床的尺寸，以足以生產(chǎn)所希望的一個(gè)或多個(gè)制品的量提供碳粉末。將第一層碳粉末鋪展在可垂直地轉(zhuǎn)換位置的平臺(tái)上。符合要構(gòu)建的一個(gè)或多個(gè)制品的第一層的圖像或圖案可通過(guò)墨噴打印粘結(jié)劑到該層上而施加在該層或一個(gè)或多個(gè)另外的層可在施加第一圖案之前沉積。通過(guò)施加符合制品額外切片的額外圖像來(lái)繼續(xù)該沉積粉末層的過(guò)程，直到完成一個(gè)或多個(gè)粉末版制品。為了簡(jiǎn)潔，粉末版制品通常在本文中表示“打印制品”。
在其中粘結(jié)劑需要固化以提供具有足以加工的強(qiáng)度的打印制品的實(shí)施方案中，在打印制品上實(shí)施固化過(guò)程。不管是否使用固化步驟，打印制品隨后被從粉末床取出并清除掉所有的不必要的、粘合的或攜帶的粉末。打印制品可隨后被進(jìn)一步熱處理以使得粘結(jié)劑固化，或熱處理以使得打印制品碳化或石墨化。
固化打印制品
如果希望加熱步驟用于固化粘結(jié)劑，加熱步驟包括加熱打印制品到足以固化粘結(jié)劑的溫度和時(shí)間。在許多實(shí)施方案中，加熱到高于160℃的溫度至少約60分鐘通常是足以固化許多有機(jī)聚合物粘結(jié)劑的。固化粘結(jié)劑所需的時(shí)間和溫度將根據(jù)使用的特定的粘結(jié)劑組成而變化，并且通常是那些本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的。固化粘結(jié)劑的步驟可在惰性、非反應(yīng)的氣氛如氬氣或氮?dú)庵羞M(jìn)行。通常對(duì)于許多有機(jī)粘結(jié)劑，固化溫度是足夠低的，使得固化步驟可在空氣中進(jìn)行而不顯著地影響打印制品的碳顆粒。一般而言，固化溫度越低，固化粘結(jié)劑到以下程度所需要的時(shí)間越長(zhǎng)，即制品顯示出特定的物理性能，使得它可被加工而對(duì)制品沒(méi)有顯著損害或變形。當(dāng)固化粘結(jié)劑時(shí)，該方法得到固化的打印制品。固化的打印制品通常含有低于約5wt％的粘結(jié)劑，優(yōu)選低于約3wt％的粘結(jié)劑。在一些實(shí)施方案中，固化的打印制品可具有從約1wt％至約5wt％范圍的粘合劑含量。用于形成近終形碳打印制品的粘結(jié)劑的該最小量顯著地降低材料廢料和改善制造碳制品的經(jīng)濟(jì)狀況和效率。這是超過(guò)許多其它碳成形技術(shù)的進(jìn)步，所述許多其他碳成形技術(shù)使用顯著地更高的粘合劑含量形成塊形狀并然后被機(jī)械加工成所希望的形狀。在某些實(shí)施方案中，固化的打印制品的密度即生坯密度可在從約0.75g/cc至約0.9g/cc的范圍。
特別是用于碳化和/或石墨化的熱處理步驟優(yōu)選在受控氣氛中進(jìn)行，其基本上不含空氣。氣氛可以是適于熱處理碳的任何氣氛，例如氬氣，氮?dú)獾鹊?。在加熱一個(gè)或多個(gè)打印制品期間，制造容納部用于一個(gè)或多個(gè)打印制品的碳化或石墨化。
打印制品碳化
在一些實(shí)施方案中，進(jìn)一步熱處理固化的打印制品可任選進(jìn)行以使得在固化的打印制品中的一種或多種材料，以生產(chǎn)碳化的打印制品。術(shù)語(yǔ)“碳化”是指有機(jī)材料通過(guò)熱解轉(zhuǎn)化成碳或含碳的殘余物。碳化步驟可包括將固化的打印制品加熱到至少約500℃，優(yōu)選至少約700℃的溫度。在一些實(shí)施方案中，根據(jù)用于制造打印制品的碳源，碳化溫度可在從約500℃至約900℃的范圍。碳化所需要的時(shí)間可根據(jù)材料的組成和打印碳制品的尺寸和形狀變化。在多數(shù)實(shí)施方案中，將打印制品保持在碳化溫度1-2小時(shí)足以制造碳化的打印制品。
如果用于形成打印碳制品的粘結(jié)劑是可碳化的，并且用于打印步驟的碳粉是可碳化的或已經(jīng)碳化的，碳化步驟將制造近終形碳化的打印制品。這在本領(lǐng)域是優(yōu)于形成碳化成形制品的主要方式的顯著的改進(jìn)，所述主要方式是從所希望的碳材料實(shí)體塊開(kāi)始并切削掉材料以形成所希望的形狀。該消減法產(chǎn)生大量的材料廢料，對(duì)于一些部分產(chǎn)生超過(guò)75％的廢料，并且僅限于某些幾何形狀。通過(guò)使用可碳化的粘結(jié)劑用可碳化的或碳化的碳粉末打印所希望的幾何形狀，隨后碳化打印制品，制造出具有極少的損失碳材料和以幾乎無(wú)限制的幾何構(gòu)型的近終形碳化的打印制品。在某些實(shí)施方案中，碳化的打印制品的密度可為從約0.75g/cc至約0.9g/cc的范圍。
打印制品的石墨化
更進(jìn)一步，打印的碳制品可被如上所述進(jìn)行固化并加熱到至少約2500℃，優(yōu)選至少約3000℃的石墨化溫度。根據(jù)打印碳制品的材料以及尺寸和形狀，石墨化需要的時(shí)間可以進(jìn)行變化。在許多實(shí)施方案中，將打印碳制品保持在石墨化溫度1-2小時(shí)足以制備石墨化的打印制品。
石墨化步驟提供使用非石墨碳粉末和粘結(jié)劑打印碳制品的能力，并隨后使打印的制品石墨化以直接制備近終形石墨打印制品，條件是起始非石墨碳粉末為可被石墨化的形式。同樣，石墨或石墨碳粉末可以用來(lái)形成打印制品，隨后是后續(xù)的粘結(jié)劑的石墨化以制備近終形石墨的打印制品。用于形成石墨的制品的這些方法是超過(guò)傳統(tǒng)方法或依靠機(jī)械加工石墨制備所希望的部件的形成石墨制品的方法顯著的改進(jìn)。消減法機(jī)械加工方法產(chǎn)生大量的廢料石墨材料并僅限于某些幾何形狀。通過(guò)用碳粉末打印所希望的幾何形狀，隨后石墨化，可制備具有極少損失的石墨材料并能形成幾乎無(wú)限的幾何構(gòu)型的近終形石墨打印制品。在某些實(shí)施方案中，石墨化的打印制品的密度可為從約0.75g/cc至約1.1g/cc的范圍。在另外的實(shí)施方案中，密度可為從約0.9g/cc至約1.1g/cc的范圍。
碳粉末燒結(jié)
根據(jù)用于形成打印制品的碳粉末，在打印制品中的碳粉末的碳顆粒不能燒結(jié)到可觀的程度。例如，如果碳粉末在加熱時(shí)不軟化，當(dāng)加熱打印制品時(shí)，預(yù)期相鄰的碳顆粒發(fā)生很少的燒結(jié)至無(wú)燒結(jié)。當(dāng)暴露于石墨化溫度時(shí)，許多石墨或石墨類材料不軟化到可觀的程度，并由此當(dāng)加熱至石墨化溫度時(shí)不顯著地?zé)Y(jié)。然而，在加熱至碳化或石墨化溫度時(shí)軟化的碳粉末在加熱時(shí)將一定程度程度地?zé)Y(jié)在一起。作為一般的指導(dǎo)，碳粉末的揮發(fā)物含量越高，在加熱時(shí)碳粉末的軟化度越大。
碳粉末
如在本文中使用的，單數(shù)或復(fù)數(shù)形式的“碳粉末”是指粉未狀的天然石墨，合成石墨，玻璃碳，無(wú)定形碳，煤炭，石油焦，石油瀝青或具有比有機(jī)物含量更高的碳含量其它類似含碳的粉末。石油焦炭和焦油瀝青可包括生的，碳化的或石墨化的形式。
碳粉末的某些性質(zhì)影響打印所述打印制品的能力。這些性質(zhì)包括碳粉末的平均粒度，粒度分布和顆粒形狀。
在一些實(shí)施方案中，對(duì)于平均粒度，優(yōu)選的是粉末的平均粒度低于約200微米且大于約20微米；更優(yōu)選它在從約20微米至約150微米的范圍；在一些實(shí)施方案中優(yōu)選它在從約20微米至75微米的范圍。在一些實(shí)施方案中，粒度分布優(yōu)選顯示出其中大于約80％的顆粒顯示出與平均粒度相差在20％之內(nèi)的尺寸的分布。在另一個(gè)實(shí)施方案中，粒度分布按照高斯型分布，其中約95％的顆粒的粒度與平均粒度相差在20％之內(nèi)。在另外的實(shí)施方案中，粒度分布可顯示約75微米的d50，45微米的d10和150微米的d90。粉末分布應(yīng)該不包含具有以下尺寸的顆粒：大于用于三維打印方法的層厚的顆粒，并更優(yōu)選顆粒的粒度不大于用于三維打印方法的層厚的一半。
在碳粉末中的碳顆粒形狀對(duì)于三維打印碳制品也是重要的變量。一般而言，優(yōu)選顆粒是相對(duì)平滑和相對(duì)呈球形的。具有極尖銳邊緣和沿一個(gè)線性軸顯示極大伸長(zhǎng)率的顆粒是不希望的。
粘結(jié)劑
用于墨噴打印步驟的粘結(jié)劑可以包括各種粘結(jié)劑材料。重要地，粘結(jié)劑必須能夠通過(guò)由打印設(shè)備使用的噴涂機(jī)構(gòu)施加。粘結(jié)劑組合物的物理性能通?？捎煤线m的溶劑和表面活性劑調(diào)節(jié)以滿足特定的噴墨頭或使用的機(jī)械的物理要求。用于本發(fā)明的粘結(jié)劑可通常歸為兩種類型：有機(jī)粘結(jié)劑和無(wú)機(jī)粘結(jié)劑。有機(jī)粘結(jié)劑是其中在固化步驟之后基本上所有粘結(jié)劑成分被留下，含有在碳化步驟期間將被碳化的材料成分的那些粘結(jié)劑。有機(jī)粘結(jié)劑可以包括但不限于酚、呋喃、淀粉、糖、聚乙烯吡咯烷，及其它類似的有機(jī)粘結(jié)劑。無(wú)機(jī)粘結(jié)劑是含有當(dāng)加熱至碳化溫度時(shí)不會(huì)碳化的材料的那些粘結(jié)劑。無(wú)機(jī)粘結(jié)劑可以包括但不限于硅酸鈉及其它合適的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑。如果無(wú)機(jī)材料成分對(duì)最終打印產(chǎn)品的預(yù)期用途幾乎沒(méi)有或沒(méi)有重要或顯著的負(fù)面影響，無(wú)機(jī)粘結(jié)劑可能是合適的。
任選地，粘結(jié)劑可以包含納米顆粒添加劑。添加劑和粘結(jié)劑組合需要顯示以下性質(zhì)：在打印工藝期間適于噴墨裝置施加粘結(jié)劑和添加劑。優(yōu)選納米顆粒添加劑可以包括含有碳的納米顆粒如富勒烯，納米管，納米顆粒及其它類似的含有碳的納米顆粒。此外，瀝青材料可溶于合適的有機(jī)溶劑中并用作粘結(jié)劑中的碳添加劑。在一些實(shí)施方案中，瀝青可用作在打印方法中將碳顆粒粘結(jié)在一起的粘結(jié)劑。
沉積碳粉末
可使用常規(guī)鋪展裝置將粉末沉積作為層。然而在一些實(shí)施方案中，可能有將粉末不充分地鋪展成均勻?qū)拥内厔?shì)。在此情況下，優(yōu)選使用具有傾斜腳元件的粉末分配器與對(duì)向旋轉(zhuǎn)輥結(jié)合以使粉末平滑成均勻?qū)?。輥和粉末分配器可通過(guò)公用滑架或獨(dú)立的滑架支撐，用于將它們移動(dòng)橫穿粉末層將被鋪展其上的區(qū)域。優(yōu)選，輥連接到粉末分配器。圖1示意地表示這種粉末分配器的底部的垂直剖面圖，沒(méi)有輥。
參見(jiàn)圖1，粉末分配器2被滑架(未顯示)可移動(dòng)地支撐，用于可選地使其在粉末床上方移動(dòng)以及跨越粉末床移動(dòng)(未顯示)。粉末分配器2包括錐形的進(jìn)料斗4，具有用于接收和容納即將沉積的預(yù)定量粉末的儲(chǔ)存段6。進(jìn)料斗4的下部包括可調(diào)進(jìn)料口8，其寬度可選地通過(guò)固定地調(diào)節(jié)板10的位置確定。板10在其末端和其中心(未顯示)通過(guò)支承槽可移動(dòng)地支撐，可操作地連接到進(jìn)料斗4。板10能夠可選地向內(nèi)或向外移動(dòng)(如箭頭12所示)來(lái)調(diào)整進(jìn)料口8的寬度，然后通過(guò)鎖緊機(jī)構(gòu)(未顯示)可解除地鎖定就位。進(jìn)料斗4也具有粉末分配段14。分配段14具有基本上沿進(jìn)料斗4寬度延伸的嘴16，和有助于限定嘴16的下邊緣的傾斜底部腳或板18。底板18通過(guò)未顯示的連接工具支撐到進(jìn)料斗4，以便沿箭頭20的方向可被鎖定定位，以便可控地調(diào)節(jié)粉末跨越其頂面的距離以及嘴16的開(kāi)口高度。優(yōu)選，板10也適合于被向上或向下移動(dòng)以便調(diào)節(jié)嘴10的開(kāi)口高度。底板18的頂面相對(duì)于水平面的傾斜角22在5至45度的范圍之內(nèi)，和更優(yōu)選在5至25度范圍內(nèi)，并且甚至更優(yōu)選在10至15度范圍內(nèi)。優(yōu)選，底板18適合于容易地替換，這樣具有對(duì)給定粉末的所希望的傾斜角的底板18可用具有較小所希望的傾斜角的一個(gè)所替換。
在粉末分配器2操作期間，粉末被輸入和儲(chǔ)存在進(jìn)料斗4的儲(chǔ)存部6中。粉末通過(guò)進(jìn)料口8向下流動(dòng)并積聚在底板18的頂部，在此處呈現(xiàn)休止角和停止流動(dòng)。當(dāng)振動(dòng)通過(guò)振動(dòng)裝置(未顯示)被施加到進(jìn)料斗時(shí)，粉末開(kāi)始通過(guò)嘴16流出并在振動(dòng)繼續(xù)的同時(shí)繼續(xù)流動(dòng)。粉末沉積速率可通過(guò)調(diào)節(jié)振幅和頻率，進(jìn)料口8的寬度和嘴16的開(kāi)口高度進(jìn)行控制。在一些實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)這些控制特征適合于被遠(yuǎn)程或自動(dòng)控制以達(dá)到所希望的沉積速率。沉積速率可通過(guò)使用檢測(cè)進(jìn)料斗的重量的傳感器或用其它方式測(cè)量，這樣反饋回路可被形成以保持或達(dá)到所希望的沉積速率。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)層正在形成時(shí)，一部分進(jìn)料斗4適合于接觸沉積粉末使其平滑和/或致密。
沉積在構(gòu)件箱中的粉末的裝填密度可被表示為在粉末床中的粉末的表觀密度相對(duì)于粉末的振實(shí)密度的百分率。對(duì)裝填密度使用該定義，某些實(shí)施方案顯示出優(yōu)選大于40％，更優(yōu)選大于50％和更進(jìn)一步優(yōu)選大于60％的裝填密度。
根據(jù)諸如在碳粉末中顆粒的尺寸，形狀和密度，在打印時(shí)使用的粘結(jié)劑的類型和量之類的變量，打印制品可顯示出從約0.5g/cc至約1.2g/cc的打印密度。在一些實(shí)施方案中，打印制品顯示出大于約0.7g/cc，在其它實(shí)施方案中大于約0.9g/cc，在其它實(shí)施方案大于約1.0g/cc的打印密度。
實(shí)施例
實(shí)施例1-來(lái)自生焦炭顆粒的打印碳制品
用于打印的碳粉末是石油基液態(tài)生焦(阿斯伯里碳)，其已經(jīng)在400-600℃熱處理過(guò)?；谏偷囊簯B(tài)焦炭的粒度和分布為75微米的d50，45微米的d10和150微米的d90。顆粒形態(tài)通常為球形。粉末顯示出2500ohm-cm的電阻率且具有較高量的有機(jī)物質(zhì)。粉末的表面積為25-30m2/g。
使用來(lái)自exone公司的m-flex粘結(jié)劑噴射裝置進(jìn)行打印。使用的粘結(jié)劑為二乙二醇載體中的聚合物基pvp粘結(jié)劑，由exone公司市售。使用組合反向旋轉(zhuǎn)輥或再涂覆器使用150微米層厚進(jìn)行打印。
在打印過(guò)程完成后，碳制品在250℃固化1小時(shí)。固化后，碳制品顯示出足夠的生坯強(qiáng)度，可以進(jìn)行通過(guò)煅燒或石墨化的另外的后處理。煅燒和石墨化產(chǎn)生相當(dāng)可觀的收縮。
實(shí)施例2-來(lái)自煅燒焦炭顆粒的打印碳制品
用于打印的碳粉末為煅燒的石油基液態(tài)焦炭(阿斯伯里碳)，其已經(jīng)在900-1000℃熱處理過(guò)。該石油基液態(tài)生焦的粒度和分布為75微米的d50，45微米的d10和150微米的d90。顆粒形態(tài)通常是球形。粉末顯示出0.2ohm-cm的電阻率并具有可忽略的量的有機(jī)物質(zhì)。粉末的表面積為20-40m2/g。
使用來(lái)自exone公司的m-flex粘結(jié)劑噴射裝置進(jìn)行打印。使用的粘結(jié)劑是在二乙二醇載體中的聚合物基pvp粘結(jié)劑，從exone公司市售。使用組合反向旋轉(zhuǎn)輥或再涂覆器使用150微米層厚進(jìn)行打印。
在打印方法完成后，碳制品在250℃固化1小時(shí)。固化后，碳制品顯示出足夠的強(qiáng)度，能夠用于通過(guò)加熱到煅燒或石墨化溫度的另外的后處理。煅燒和石墨化未導(dǎo)致顯著的收縮。
實(shí)施例3-來(lái)自石墨化的焦炭顆粒的打印碳制品
用于打印的碳粉末為石墨化石油基液態(tài)焦炭(阿斯伯里碳)，其已經(jīng)在2400-3000℃熱處理過(guò)。石油基液態(tài)生焦的粒度和分布為75微米的d50，45微米的d10和150微米的d90。顆粒形態(tài)通常是球形。粉末顯示出0.05ohm-cm的電阻率且沒(méi)有顯著量的有機(jī)物質(zhì)。粉末的表面積＜1m2/g。
使用來(lái)自exone公司的m-flex粘結(jié)劑噴射裝置進(jìn)行打印。粘結(jié)劑是在二乙二醇載體中的聚合物基pvp粘結(jié)劑，從exone公司市售。使用組合反向旋轉(zhuǎn)輥或再涂覆器使用150微米層厚進(jìn)行打印。
在打印過(guò)程完成后，碳制品在250℃固化1小時(shí)。固化后，碳制品顯示出足夠的強(qiáng)度，可以用于通過(guò)加熱到煅燒或石墨化溫度進(jìn)行另外的后處理。煅燒和石墨化未導(dǎo)致顯著的收縮。
雖然已經(jīng)說(shuō)明和描述了本發(fā)明僅少數(shù)實(shí)施方案，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是可進(jìn)行許多改變和改進(jìn)，而不脫離如權(quán)利要求中描述的本發(fā)明的精神和范圍。所有的美國(guó)專利和專利申請(qǐng)，所有的外國(guó)專利和專利申請(qǐng)，連同在本文中確定的其他一切文獻(xiàn)被引入本文供參考，在法律允許下如同在本文中全文完全闡述。