1.一种高强高韧环氧复合材料,其特征在于:环氧复合材料采用多层叠加式结构,包括实心增强层(1)和规则孔结构增韧层(2),所述实心增强层(1)和规则孔结构增韧层(2)从上至下依次交错堆叠,所述环氧复合材料的最顶层和最底层均为实心增强层(1);所述实心增强层(1)由多根平行打印线条紧密连接而成;所述实心增强层(1)采用单层或者多层;所述规则孔结构增韧层(2)由多组平行线条交错堆叠而成。
2.如权利要求1所述的一种高强高韧环氧复合材料,其特征在于:所述规则孔结构增韧层(2)由多层平面网格状线条(3)堆叠而成。
3.如权利要求1所述的一种高强高韧环氧复合材料,其特征在于:所述规则孔结构增韧层(2)采用单层或者多层。
4.一种高强高韧环氧复合材料的制造方法,其特征在于:包括如下操作步骤:第一步:准备聚四氟乙烯平板,平板的平面度为0.01mm,表面粗糙度为Ra0.2;
第二步:将无尘纸完全浸泡在HPLC丙酮中,取出后擦拭第一步中的聚四氟乙烯平板,以去除平板表面的杂质,待常温蒸发丙酮15min后,将处理好的聚四氟乙烯平板作为制造基底;
第三步:准备好真空行星搅拌机,设置搅拌机的转速为2500rpm,真空度为‑99.5kPa,将
10wt%的纳米二氧化硅粉末与环氧树脂充分混合并去除气泡,以制备环氧复合材料墨水;
第四步:将第三步中制得的环氧复合材料墨水装入螺杆阀(5)中;
第五步:将打印喷头(7)安装在螺杆阀(5)上;
第六步:根据制造的多层叠加式结构设置打印路径规划;
第七步:设置螺杆阀(5)的电压为4V,对应转速为50rpm,螺杆阀(5)的供料气压为
500kPa,设置打印喷头(7)的运动速度为10mm/s,将环氧复合材料墨水在聚四氟乙烯平板上打印成相互平行的线条,打印线条的中心距与打印喷头(7)的直径相同,以制备实心增强层(1);
第八步:再次设置螺杆阀(5)的电压为4V,对应转速为50rpm,螺杆阀(5)的供料气压为
500kPa,设置打印喷头(7)的运动速度为10mm/s,将环氧复合材料墨水按照设定的角度和排列方式打印在实心增强层(1)上,以制备规则孔结构增韧层(2);
第九步:设置螺杆阀(5)的电压为4V,对应转速为50rpm,螺杆阀(5)的供料气压为
500kPa,设置打印喷头(7)的运动速度为10mm/s,将环氧复合材料墨水在规则孔结构增韧层(2)上打印成相互平行的线条,打印线条的中心距与打印喷头(7)的直径相同,以制备实心增强层(1);
第十步:重复第八、九步,直至打印厚度达到设计要求;
第十一步:将打印完成的环氧复合材料加热至60℃并保持24小时直至完全固化;第一步中,聚四氟乙烯平板为纯聚四氟乙烯制成的平板,或表面有聚四氟乙烯涂层的金属平板;
第三步中,纳米二氧化硅的平均粒径为30nm,环氧树脂可为热固性环氧树脂中的一种或多种;第五步中,打印喷头(7)的内径为100‑500μm;第八步中,规则孔结构增韧层(2)由多组平行线条按照角度交错堆叠而成,相邻两层的线条夹角在10°至90°之间,或由多层平面网格状线条(3)堆叠而成,平面网格状线条(3)的形状为三角形、矩形、蜂窝形的平面图形;第八、九、十步中,实心增强层(1)和规则孔结构增韧层(2)的厚度比小于等于1:1。