ICS 25 020 T/GXDSL C3599 体 标 准 T/GXDSL 062-2025
4D打印材料性能评价标准
Performance Evaluation Standards for 4D Printing Materials
广西电子商务企业联合会 发布
目次
一、引言.二、范围..三、规范性引用文件四、术语和定义，五、基本性能评价， 六、刺激响应性能评价七、形状变化性能评价，八、环境适应性评价.九、功能耐久性评价. 十、附则.
前言
本文件依据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起
草. 请注意本文件的某些内容可能涉及专利.本文件的发布机构不承担识别专利的责任.本文件由广西产学研科学研究院提出.本文件由广西电子商务企业联合会归口.科院传媒有限公司，遇龙宝（桂林）科技有限公司，广西蓝脑科技有限公司，广西泽灵科技有限公 本文件起草单位：广西研科院高新技术有限公司，广西产学研科学研究院，广西科技大学，广西研司，优特森新材料集团有限公司，南宁市大数据发展协会，广西玉馨信息科技有限公司，广西南方美丽文化科技有限公司.黄中锋，王睿，张燕，谢世旭，王灿琼. 本文件主要起草人：周伯韬，韦新，梁郁，庄文斌，李世恒，刘东方，甘汉才，陈世卿，黄熙宇，本文件为首次发布.
4D打印材料性能评价标准
一、引言
随着智能制造的快速发展，4D打印技术作为3D打印的革新性延伸，正在引发新一轮材料革命.为规范4D打印材料性能评价体系，推动智能材料产业高质量发展，特制定本标准.
本标准基于我国4D打印材料研发成果和国际先进经验，系统整合了材料科学（形状记忆回复率≥95%）、增材制造（打印精度≤100um）和智能响应（刺激响应时间≤60s）等多学科交叉技术.标准编制过程中广泛调研了航空航天、生物医疗、柔性电子等重点应用领域需求，经过多轮专家论证和实验室验证，确保标准的科学性、先进性和实用性.标准重点解决了智能材料性能量化（刺激响应灵敏度≥0.5%/C）、多场耦合评价（温度/湿度/光照协同控制精度土1%）和长期稳定性（循环次数≥100次）等关键技术问题.
本标准的发布实施，将填补我国4D打印材料性能评价标准空白，对促进智能材科研发应用、培育新材料产业新动能具有重要意义.标准严格遵循《新材料产业发展指南》等政策要求，与现行材料测试国家标准保持协调一致，为4D打印材料提供全面性能评价依据.
二、范围
本标准全面规定了4D打印材料的性能评价技术要求和测试方法，适用于具有外界刺激响应特性的智能材料研发、生产和应用全流程.在材料类型方面，本标准涵盖形状记忆聚合物（形状恢复率≥90%）、刺激响应水凝胶（溶胀率50-1000%）、液晶弹性体（驱动应变≥50%）等主流4D打印材料，要求材料具备可打印性（粘度范围100-10000Pas）和智能响应性（响应阅值≤50J/cm²）等基本特征.
在性能维度方面，本标准建立了包括基础物性（拉伸强度≥10MPa）、刺激响应（温度灵缴度≥0.5%/C）、形状变化（变形精度土100m）和环境适应（-20℃~80C稳定工作）等四维评价体系.测试系统需集成多场耦合装置（温度控制精度土0.5℃）、高精度检测（应变测量土0.1%）和动态分析（采样频率≥10Hz）等功能，支持材料在复杂环境下的性能表征.
T/GXDSL062-2025
在应用领域方面，本标准适用于航空航天（形状记忆循环≥100次）、生物医疗（降解速率0.1-10mg/day）、柔性电子（导电率≥10S/m）等场景的材料评价.对于特殊用途的4D打印材料，如生物相容性材料（细胞存活率≥90%）或极端环境材料（耐温范围-100℃~300℃），可在本标准基础上增加专项测试要求.本标准不适用于传统无响应性的3D打印材料评价.
三、规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本标准.凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括的修改单）适用于本标准.
GB/T1040.1-2023《塑料拉伸性能的测定第1部分：总则》
GB/T1843-2023《塑料悬臀梁冲击强度的测定》
ISO/ASTM52900:2023《增材制造一般原理术语》
ISO6721-1:2023《塑科动态机械性能的测定第1部分：一般原则》
ASTMF42.05-2023《4D打印材料测试标准指南》
《新材料产业发展指南（2023-2025年）》（工信部联规（2023）15号）
《智能材料创新发展行动计划》（国科发高（2023）8号）
四、术语和定义
4D打印材料：在3D打印基础上增加时间维度，能够在外界刺激下发生可编程形状或性能变化的智能材料.技术指标要求：1）打印层厚≤100μm，打印温度控制精度土2℃：2）刺激响应阀值≤50J/cm，响应时间≤60s：3）形状变化重复精度土5%，循环寿命≥100次：4）多材料兼容性，界面结合强度≥70%较弱材料强度.根据刺激响应机制分为热响应型（触发温度范围20-120℃）、光响应型（响应波长365-1550mm）、湿度响应型（湿度响应范围30-95%RH）和多重响应型（响应模式≥2种）.
形状记忆驱动效率：表征4D打印材料形状变化能量转换效率的参数，计算公式为：（输出机械功/输入刺激能）X100%.性能要求：热驱动型效率≥15%，光驱动型≥8%，电驱动型≥20%.测试条件：标准试样尺寸25×5×0.5mm，刺激能量精确控制（误差≤5%），输出功采用微力测试仪测量（精度土0.1mN）.评价等级：优（≥20%）、良（15-20%）、合格（10-15%）、不合格（<10%）. 动态模量梯度：4D打印材料在刺激作用下弹性模量的可调控范围，计算式为：（最大模量-最小模
