發(fā)布時間：2021-07-06 21:44

　　選擇性激光燒結是一種典型的3D打印技術,該技術依賴于粉末材料的優(yōu)良性能,尤其是高分子及其復合粉末材料。近年來,高分子納米復合材料被引入到選擇性激光燒結高分子復合粉末的制備技術中,與純尼龍12粉末或者微米級填料增強的尼龍12粉末相比,納米填料改性的尼龍12粉末能夠有效提升燒結件的性能。石墨烯具有優(yōu)異的機械性能和導熱導電性能。大量研究結果顯示,僅僅添加少量的石墨烯就能有效提升高分子的力學性能、熱性能和電性能,因此石墨烯對于開發(fā)高性能的高分子復合材料潛力巨大。為此,本文采用溶劑沉淀法和機械共混法制備尼龍12/（氧化）石墨烯復合粉末材料,主要研究工作如下:采用改進的Hummers方法以石墨粉為原料,在濃硫酸、硝酸鉀和高錳酸鉀的強氧化作用下合成氧化石墨,輔以長時間的超聲剝離制備可分散于水和乙醇的氧化石墨烯（graphene oxide,GO）,并利用FTIR、TEM、XRD手段進行表征測試。結果表明,制備的氧化石墨烯含有大羧基、羥基、環(huán)氧基等含氧官能團,呈片層褶皺結構,片層間距為0.89nm。為了獲得分散性好的石墨烯乙醇分散液,選用聚乙烯吡咯烷酮分散購買的石墨烯粉體,而且石墨烯和氧化石墨烯的乙醇... 

【文章來源】：武漢工程大學湖北省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

SLS成型工藝原理圖

圖 1-2 SLS 粉末材料特性[10]1）流動性和堆積密度：粉末材料一定水平的流動性和堆量具有重要影響。對于高分子材料來說，通過乳液聚合獲末具有最好的流動性，通過溶劑沉淀法獲得的土豆狀（pot動性次之，通過低溫粉碎法獲得的表面粗糙沒有規(guī)則的。對于球形粉末來說，較高堆積密度的粉末能夠獲得機械度燒結件，但對外形不規(guī)則的粉末來說，較高堆積密度則的流動性[11]。為了提高粉末材料的流動性，通常會加入二、硅酸鎂、氧化鋁、磷酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃、玻璃氧化滑石粉、云母粉和高嶺土等無機填料[5]。2）激光吸收能力：燒結過程依賴于粉末材料充分吸收激常純高分子粉末無法滿足這個要求，添加一定量的石墨可以有效改善粉末材料對激光輻射能量的吸收能力。3）燒結性能：燒結層粉末的熔融和固化是非常復雜的過

合物鏈擴散、化學交聯(lián)等機理也有涉及[5]。從液相燒結機理來看，顆粒熔融后在毛細管力驅動下并依靠黏度擴散，相互之間形成連接結構，足夠多的低粘度熔融物就能夠固化成愈加致密的結構。（4）熱性質(zhì)：熔體黏度、熔體表面張力和粉末表面能等熱性質(zhì)對粉末的燒結性能影響很大[11,13]。 為了減小由結晶和冷卻引起的應力和變形，在整個燒結過程中，粉床溫度始終保持在結晶和熔融溫度之間。半結晶和無定形聚合物具有非常不同的熱性質(zhì)，如圖 1-3 所示，分別是商業(yè)化 PA11、PA12 和 PS 粉末的 DSC 曲線[5]，因此三種材料的燒結工藝參數(shù)也存在較大差異。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]選擇性激光燒結3D打印聚合物及其復合材料的研究進展[J]. 李志超,甘鑫鵬,費國霞,夏和生.  高分子材料科學與工程. 2017(10)
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[3]原位聚合法制備熱塑性聚氨酯/多壁碳納米管復合材料及其性能研究[J]. 雷雁洲,段憲法,劉興興,李振中.  塑料工業(yè). 2016(09)
[4]選擇性激光燒結3D打印用高分子復合材料[J]. 史玉升,閆春澤,魏青松,文世峰,朱偉.  中國科學:信息科學. 2015(02)
[5]石墨烯的制備與表征研究[J]. 李旭,趙衛(wèi)峰,陳國華.  材料導報. 2008(08)
[6]尼龍12熱氧穩(wěn)定性研究[J]. 汪艷,史玉升,黃樹槐.  武漢工程大學學報. 2008(04)
[7]激光燒結尼龍12/累托石復合材料的結構與性能[J]. 汪艷,史玉升,黃樹槐.  復合材料學報. 2005(02)

博士論文
[1]選擇性激光燒結高分子材料及其制件性能研究[D]. 汪艷.華中科技大學 2005



本文編號：3269026