TPMS结构陶瓷/聚合物复合材料

轻质高强耐损伤

采用三维周期极小曲面结构，在低密度下实现高强度和高效能量吸收，克服传统材料强度与韧性的矛盾。

Wanyu, Li · 张子剑 · 张可强 · Feng, Yingjie · 万春磊

Additive Manufacturing 2025

技术优势

轻质高强

通过TPMS陶瓷骨架与聚合物复合，实现低密度下的高强度。

高效吸能

Gyroid结构中陶瓷均匀开裂和聚合物塑性变形协同吸收大量能量。

损伤容限

软硬界面处的模量失配协调裂纹偏转和能量耗散，提高耐受性。

应用场景

• 轻质结构材料：替代传统致密材料，用于需同时减重和承载的场合。
• 抗冲击防护：利用高效吸能特性抵御冲击，保护内部结构。
• 机械超材料：通过TPMS拓扑设计实现非常规力学性能。