本文關(guān)鍵詞：面向3D打印制備口腔修復(fù)體的光敏樹(shù)脂改性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著3D打印技術(shù)的快速發(fā)展以及在各行各業(yè)的普及,該技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)已成為世界各國(guó)著重發(fā)展的先進(jìn)制造技術(shù)。在不同的3D打印方法中,光固化3D打印有著成型精度高、成型速度快、相對(duì)于PLA材質(zhì)的模型打印出的零件表面更加光滑等優(yōu)點(diǎn),但光固化使用的材料一般是光敏樹(shù)脂,而普通光敏樹(shù)脂在固化后形成的零件往往不具備良好的力學(xué)性能和耐高溫等性能,不能直接使用。因此,對(duì)光固化材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用問(wèn)題也成為限制該技術(shù)發(fā)展和使用的主要原因。本課題利用對(duì)B9r型光敏樹(shù)脂改性的方法,選取不同比例的填充物來(lái)改性光敏樹(shù)脂,以提高光敏樹(shù)脂固化后的力學(xué)和熱學(xué)性能。并希望能夠?qū)⒏男院蟮墓饷魳?shù)脂應(yīng)用在口腔修復(fù)領(lǐng)域,例如對(duì)口腔義齒的制造、基托以及口腔修復(fù)體砂型的制造等,從而提高口腔修復(fù)的的效率和修復(fù)體制造的精度。本課題以B9r型光敏樹(shù)脂作為基脂材料,配制兩種改性材料,其中第一組填充材料為白剛玉砂、硅溶膠以及分散劑;第二組填充材料為納米Al_2O_3、酚醛樹(shù)脂和分散劑。通過(guò)實(shí)驗(yàn)嘗試各種不同填充物加入量的比例,測(cè)試不同填充物加入量下體系的分散性、粘度、光固化速率、固化轉(zhuǎn)化率等因素,并采用灰色系統(tǒng)理論,綜合考慮各因素對(duì)體系的影響程度,使用MATLAB仿真優(yōu)選出較為合適的填充物加入比例。對(duì)優(yōu)選出的改性材料進(jìn)行特征參數(shù)的測(cè)定,以及測(cè)試改性材料的力學(xué)性能和熱學(xué)性能。通過(guò)紅外光譜分析,測(cè)定出配制的改性材料滿足光固化要求,且固化時(shí)間較短,固化速度較快;通過(guò)測(cè)定改性材料的力學(xué)性能表明,兩種體系的改性材料的耐沖擊性能、彎曲強(qiáng)度均有明顯的提高,且材料的收縮率也有所下降。最后用高溫?zé)Y(jié)爐對(duì)改性材料進(jìn)行耐高溫測(cè)試,在未加入任何填充物時(shí),B9r型光敏樹(shù)脂在在400℃時(shí)已全部融解,但兩種改性材料高溫?zé)Y(jié)后的殘余重量分別為65%、50%,仍然保持一個(gè)相對(duì)較低的失重率。在燒結(jié)溫度達(dá)到600℃時(shí),白剛玉-硅溶膠體系殘余重量為50%。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明改性材料的高溫?zé)釋W(xué)性能有了大幅提高,達(dá)到本課題的目的。最后,利用本課題研發(fā)的改性材料進(jìn)行口腔修復(fù)體的實(shí)體3D打印,發(fā)現(xiàn)打印制造出的口腔修復(fù)體的精度和表面質(zhì)量相對(duì)傳統(tǒng)制造有很大的提高,且制造時(shí)間縮短了一天以上。經(jīng)醫(yī)院驗(yàn)證,打印出的修復(fù)體滿足使用要求。
【關(guān)鍵詞】：光固化3D打印 改性光敏樹(shù)脂 灰色系統(tǒng)理論 口腔修復(fù)
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TQ320.6;R783.1
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-13
• 第1章 緒論13-18
• 1.1 課題研究背景13-14
• 1.2 研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 3D打印技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究15-16
• 1.2.3 改進(jìn)光敏樹(shù)脂的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 研究?jī)?nèi)容17
• 1.4 本章小結(jié)17-18
• 第2章 改性光敏樹(shù)脂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)18-23
• 2.1 光敏樹(shù)脂的構(gòu)成及光固化反應(yīng)原理18-19
• 2.2 實(shí)驗(yàn)樣品制備所需要原材料和儀器設(shè)備19-20
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原材料19-20
• 2.2.2 儀器設(shè)備20
• 2.3 填充材料在體系中的沉降和粘度測(cè)試20-21
• 2.4 灰色系統(tǒng)理論對(duì)材料配方關(guān)聯(lián)度的分析21
• 2.5 實(shí)驗(yàn)材料工藝參數(shù)和特征參數(shù)的測(cè)定21-22
• 2.6 力學(xué)性能和高溫性能測(cè)試以及口腔修復(fù)體實(shí)體打印測(cè)試實(shí)驗(yàn)22
• 2.7 本章小結(jié)22-23
• 第3章 白剛玉砂和硅溶膠改性光敏樹(shù)脂的研究23-36
• 3.1 填充材料對(duì)體系分散性影響研究23-26
• 3.1.1 分散劑加入量對(duì)體系溶液的分散效果的影響23-24
• 3.1.2 硅溶膠對(duì)白剛玉砂的分散效果的研究24-26
• 3.2 硅溶膠對(duì)體系溶液粘度和分散性的綜合影響26-27
• 3.2.1 硅溶膠對(duì)體系溶液粘度的影響26
• 3.2.2 體系溶液粘度的變化與分散性的綜合研究26-27
• 3.3 體系溶液各材料擬合函數(shù)27-28
• 3.4 灰色系統(tǒng)理論對(duì)實(shí)驗(yàn)材料各因素關(guān)聯(lián)度的分析28-30
• 3.4.1 分散劑和硅溶膠對(duì)體系溶液沉降率關(guān)聯(lián)度的分析28-30
• 3.4.2 硅溶膠對(duì)體系溶液分散效果和粘度的影響大小30
• 3.5 白剛玉砂和硅溶膠對(duì)體系光固化速率的影響30-34
• 3.6 配方優(yōu)選與驗(yàn)證34-35
• 3.7 本章小結(jié)35-36
• 第4章 納米Al_2O_3和酚醛樹(shù)脂改性光敏樹(shù)脂36-53
• 4.1 熱固性酚醛樹(shù)脂與其固化反應(yīng)機(jī)理36
• 4.2 填充材料對(duì)體系溶液分散性的研究36-40
• 4.2.1 分散劑對(duì)納米Al_2O_3分散效果的影響37-38
• 4.2.2 不同含量的分散劑對(duì)體系溶液吸光度和穩(wěn)定性的影響38-39
• 4.2.3 酚醛樹(shù)脂對(duì)納米Al_2O_3分散效果的影響39-40
• 4.3 酚醛樹(shù)脂對(duì)體系溶液粘度的影響40-41
• 4.4 納米Al_2O_3和酚醛樹(shù)脂對(duì)體系光固化速率和相對(duì)固化度的影響41-44
• 4.5 工藝參數(shù)對(duì)固化性能的影響44-48
• 4.5.1 輻射時(shí)間和溫度對(duì)固化轉(zhuǎn)化率的影響44-45
• 4.5.2 溫度對(duì)固化轉(zhuǎn)化率的影響45-47
• 4.5.3 紫外光源對(duì)光固化的影響47-48
• 4.6 灰色系統(tǒng)理論各因素關(guān)聯(lián)度優(yōu)勢(shì)分析48-50
• 4.7 材料配方的選擇50-52
• 4.8 本章小結(jié)52-53
• 第5章 材料特征參數(shù)和力學(xué)熱學(xué)性能的研究53-65
• 5.1 光固化紅外掃描動(dòng)力學(xué)研究53-56
• 5.2 改性樹(shù)脂力學(xué)性能的研究56-60
• 5.2.1 改性樹(shù)脂線收縮率的測(cè)定56-58
• 5.2.2 填充物對(duì)材料力學(xué)性能的影響58-60
• 5.3 配制材料熱力學(xué)研究60-62
• 5.4 兩種改性材料對(duì)比與分析62-63
• 5.5 改性材料口腔修復(fù) 3D打印63-64
• 5.6 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論與展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 致謝70-71
• 附錄A 攻讀碩士研究生期間發(fā)表的論文71

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本文編號(hào)：263321