收藏本站
收藏 | 论文排版

聚合物及其复合粉末的制备与选择性激光烧结成形研究

闫春泽  
【摘要】: 选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,SLS)借助于计算机辅助设计与制造,采用分层制造叠加原理,将固体粉末直接成形为三维实体零件。用聚合物及其复合粉末成形功能件是SLS技术的一个重要发展方向,具有广阔的应用前景。虽然国内外研究者对聚合物及其复合粉末的制备与SLS成形进行了较为深入的研究,但仍存在大量的技术性难题急需解决,本研究针对其中的一些关键性技术难题进行了系统研究。 系统地研究了聚合物材料特性包括粉末粒径、粒径分布、颗粒形状、粘度、聚集态结构以及本体强度对SLS成形的影响,为SLS用聚合物材料的选择与制备提供了一定的理论依据。 系统地研究了次级烧结及Z轴“盈余”的形成原因及其影响因素,对控制聚合物SLS成形过程中的次级烧结和“Z轴”盈余,提高聚合物SLS成形件的精度具有一定的参考价值。 针对常用的非晶态聚合物聚苯乙烯(PS)的SLS成形件强度较低,在后处理工艺中易造成精度损失,提出将非晶态聚合物苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)用于SLS,研究了SAN粉末的制备、SLS成形及后处理,并将其SLS成形件性能与PS进行了对比研究,结果表明:SAN的SLS成形件强度明显高于PS,因而使用SAN粉末可以制造出结构更加精细、复杂的SLS成形件;将SAN的SLS成形件进行涂渗环氧树脂后处理,得到的涂渗件具有较高的精度及强度,可用作塑料功能件使用。 针对目前用于制备聚合物覆膜金属粉末的方法如喷雾干燥法存在工艺复杂、对设备要求高等缺点,本文提出通过溶剂沉淀法制备尼龙12覆膜金属粉末,该方法在高温密闭容器中将金属粉末均匀分散在尼龙12的醇溶液中,然后将悬浮液缓慢降温,尼龙12逐渐以金属颗粒为核结晶,最终形成尼龙12覆膜金属复合粉末。该方法具有对环境污染小、工艺简单、对设备要求低等优点。将该法制备的尼龙12覆膜金属粉末用于以下两个方面: a)使用铝粉增强尼龙12的SLS成形件,通过溶剂沉淀法制备尼龙12覆膜铝复合粉末,研究了铝粉含量及粒径对SLS成形件性能的影响,结果表明:铝粉分散均匀,并与基体有良好的界面粘接;当铝粉含量从0增加到50wt%时,成形件的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量分别提高10.4%、62.1%和122.3%,冲击强度和断裂伸长率下降65.0%和74.4%,耐热性及尺寸精度也得到提高;断裂伸长率、冲击强度及拉伸强度均随着铝粉粒径的减小而增大。 b)使用溶剂沉淀法制备了间接法SLS用尼龙12覆膜金属粉末,该覆膜粉末中聚合物粘接剂的含量仅为1.0 wt%,其SLS初始形坯具有较高的精度以及足够满足后处理要求的强度,最小精细结构的尺寸达1.0 mm。将初始形坯进行脱脂和浸渗耐高温环氧树脂后处理,得到了精度与强度较高的金属/聚合物复合零件。 目前,常用的微米级填料虽然可提高尼龙SLS成形件的模量、硬度等力学性能,但使其冲击强度大幅下降。本文使用纳米二氧化硅增强改性尼龙12的SLS成形件,采用溶剂沉淀法制备了纳米二氧化硅/尼龙12复合粉末。研究了纳米二氧化硅分散状态及其对SLS成形件性能的影响,结果表明:纳米二氧化硅粒子以纳米尺寸均匀地分散在尼龙12基体中;当纳米二氧化硅的含量为3wt%时,SLS成形件的拉伸强度、模量、冲击强度分别提高20.9、39.4及9.54%,而断裂伸长率仅下降3.65%;初始热分解温度提高了30℃以上。 本研究通过解决上述关键性技术难题,促进了国内SLS用聚合物及其复合粉末的发展,对推动我国SLS技术的整体进步,进一步扩展SLS技术在各个行业中的应用具有一定的意义。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前16条
1 龚小弟;王智;于宁;高霞;黎静;;用于选择性激光烧结的聚合物粉末材料研究进展[J];功能材料;2019年10期
2 闫春泽;史玉升;杨劲松;刘锦辉;;纳米二氧化硅增强尼龙12选择性激光烧结成形件[J];材料研究学报;2009年01期
3 王小萍;程炳坤;贾德民;;选择性激光烧结用聚合物粉末材料的研究进展[J];合成材料老化与应用;2016年03期
4 邓琦林,余承业;金属粉末选择性激光烧结的后处理工艺分析[J];航空工艺技术;1996年01期
5 齐俊梅;姚雪丽;陈辉辉;刘川;;3D打印聚合物材料的研究进展[J];热固性树脂;2019年02期
6 邓琦林,余承业;金属粉末的选择性激光烧结[J];航空工艺技术;1996年02期
7 刘鑫;彭泽川;潘晨豪;胡鑫;万朝均;杨宏宇;;纳米二氧化硅改性粉煤灰地聚合物力学性能及微观分析[J];材料导报;2020年22期
8 毕建波;秦晓娟;;化学破乳法制备可再分散聚合物粉末的研究[J];中国粉体技术;2007年04期
9 ;《胶体与聚合物》2019年总目录目次[J];胶体与聚合物;2019年04期
10 陈希;刘咏梅;;纳米二氧化硅在聚合物中的应用[J];中国塑料;2012年08期
11 余翠平;邱胜强;万利;丁祥;黄小兵;;新课程改革下聚合物成型与加工教学改革的探索[J];广东化工;2021年24期
12 ;化学所在小分子受体高分子化的聚合物受体研究中取得进展[J];化工新型材料;2021年12期
13 孙秀芝;何冬月;庞雪君;徐辉;赵方剑;季岩峰;;海上驱油用聚合物关键指标研究[J];石油工程建设;2021年S2期
14 姜宁宁;;复配聚合物的室内性能分析[J];化学工程与装备;2020年11期
15 ;《胶体与聚合物》2020年总目录目次[J];胶体与聚合物;2020年04期
16 谢向宇;刘渊;罗军;;《聚合物材料的表面与界面》课程教改探讨[J];广州化工;2021年05期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 唐雪辰;杨红斌;王一帆;康万利;;一种聚合物功能微球的制备及性能研究[A];中国化学会第十六届胶体与界面化学会议论文摘要集——第六分会:应用胶体与界面化学[C];2017年
2 郭艳菲;刘欢欢;赵优良;;纳米二氧化硅表面接枝季铵化刷形聚合物的合成及性能研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第33分会:纳米材料合成与组装[C];2014年
3 毋伟;陈建峰;;复合法纳米二氧化硅表面聚合物接枝改性[A];中国颗粒学会2002年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会会议论文集[C];2002年
4 张启路;;可降解温度相应聚合物的制备、性能及应用初探[A];中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题F:生物医用高分子[C];2017年
5 曹佳民;左传天;丁黎明;;基于新型内酰胺受体单元的聚合物光伏材料[A];中部四省化学化工学会2016年学术年会摘要集[C];2016年
6 赵宏刚;温激鸿;郁殿龙;温熙森;;含周期球形微珠的聚合物声衰减特性研究[A];第二十三届全国振动与噪声控制学术会议论文集[C];2010年
7 侯剑辉;;聚合物光伏面临的挑战与近期进展[A];2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题H 能源高分子[C];2015年
8 张娜;汪太生;张珂;白如科;;可溶性二维共价聚合物的合成和表征[A];2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题A-高分子化学[C];2015年
9 刘焘;霍利军;孙晓波;王朝晖;孙艳明;;新型宽带隙聚合物给体材料在有机光伏器件中的应用[A];2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题G 光电功能高分子[C];2015年
10 雷圣宾;许丽荣;余艳霞;刘春华;孙秀玲;查泽奇;;希夫碱二维聚合物的功能化及表面反应机理研究[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第一分会:表面物理化学[C];2016年
11 崔学民;王艺频;唐青;李纯民;王开拓;贺艳;童张法;;地质聚合物中类沸石结构的研究及应用[A];第十八届全国高技术陶瓷学术年会摘要集[C];2014年
12 林昶旭;朱伟;杨昊伟;李广涛;;一种壁厚度及组分可调,通过性可控的聚合物胶囊的简洁合成[A];第十六届全国分子筛大会论文集[C];2011年
13 李迎迎;李嫕;;温度和溶剂诱导的芳醚树枝形聚合物构象变化研究[A];中国化学会第27届学术年会第12分会场摘要集[C];2010年
14 姜鑫;牟建海;;功能性聚合物在织物与表面护理中的应用[A];第29届[2009]中国洗涤用品行业年会论文集[C];2009年
15 李硕;王波林;余孝其;;用于基因转染的可降解大环多胺聚合物的合成[A];大环化学和超分子化学的新发展——当前学科交叉的一个重要桥梁——中国化学会全国第十五届大环化学暨第七届超分子化学学术讨论会论文摘要集[C];2010年
16 易文婧;张琴芳;张骥;余孝其;;线型大环多胺阳离子脂质体聚合物的合成及其基因载体性质研究[A];大环化学和超分子化学的新发展——当前学科交叉的一个重要桥梁——中国化学会全国第十五届大环化学暨第七届超分子化学学术讨论会论文摘要集[C];2010年
17 刘坤;李文;张修强;闫家涛;张阿方;;螺旋型树枝化聚合物[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
18 何至青;董丽杰;范艳红;熊传溪;;氨基聚合物修饰量子点的研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
19 邱仁华;周永波;肖晶;贾振勇;尹双凤;韩立彪;;P≡N类三聚体和聚合物的设计、合成及其应用研究进展[A];中国化学会第28届学术年会第19分会场摘要集[C];2012年
20 帅心涛;程度;戴箭;林树东;邹瑟音;;用于细胞内释药的聚合物纳米药物[A];2012年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(上册)[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 闫春泽;聚合物及其复合粉末的制备与选择性激光烧结成形研究[D];华中科技大学;2009年
2 杜世萱;低维C_(36)聚合物的理论研究[D];北京师范大学;2002年
3 蔡智;仿肝素含糖聚合物的合成及其抗肿瘤转移作用研究[D];江南大学;2021年
4 解晓华;某些聚合物光电材料的理论计算[D];西南大学;2012年
5 温善鹏;聚合物太阳能电池材料的设计、合成及性质研究[D];吉林大学;2009年
6 张泽坤;聚合物材料结构可视化分析[D];北京化工大学;2021年
7 袁野;荧光聚合物点的细胞内吞定量及活体内细胞追踪研究[D];吉林大学;2021年
8 刘君君;碳化聚合物点及其功能化应用[D];吉林大学;2021年
9 和文婧;结构可控的氨基酸聚合物的合成研究[D];中国科学技术大学;2021年
10 高建宏;聚合物太阳能电池材料分子结构裁剪及其对光伏性能影响[D];武汉理工大学;2019年
11 李文芳;螺旋聚合物的设计合成与性质研究[D];吉林大学;2017年
12 张灿阳;多肽聚合物及其抗癌药物主动靶向递送体系[D];华南理工大学;2014年
13 刘乐平;磷酸基地质聚合物的反应机理与应用研究[D];广西大学;2012年
14 黄毅;地质聚合物的制备、改性及应用于环境治理的研究[D];中国矿业大学(北京);2012年
15 贾彬彬;聚合物—聚合物配副的摩擦学性能研究[D];复旦大学;2006年
16 黄渊帅;基于苯并二噻吩及芴的聚合物光伏材料的合成和性能研究[D];湘潭大学;2015年
17 王亚超;碱激发粉煤灰基地质聚合物强化增韧及耐久性能研究[D];西安建筑科技大学;2014年
18 刘波;苯并稠杂环类聚合物太阳能电池材料的性能研究[D];中南大学;2013年
19 杨利国;功能性螺旋聚合物的合成与性质研究[D];吉林大学;2010年
20 徐晓峰;带亲水基团的有机共轭材料的合成及其对聚合物发光二极管和光伏电池的界面调控[D];华南理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 张国鹏;基于二噻并苯并二噻吩高介电常数聚合物的合成与表征[D];兰州交通大学;2021年
2 施政;含超吸水聚合物的地质聚合物性能和微观结构[D];哈尔滨工业大学;2019年
3 朱洁;NTO/AA/MMA/TBEM/HM成膜聚合物的合成和性能研究[D];上海工程技术大学;2013年
4 朱鹏程;高效低成本构筑基于蝶烯及其衍生物的有机微孔聚合物[D];华中科技大学;2016年
5 陆嘉伟;含糖聚合物的新型合成方法及其生物学应用[D];苏州大学;2014年
6 朱晓敏;粉煤灰地聚合物材料研究[D];南昌大学;2005年
7 刘宇;离子传导型发光交替聚合物的合成与性能研究[D];北京化工大学;2004年
8 周泽全;选择性激光烧结聚苯乙烯及其复合材料性能的研究[D];南昌大学;2017年
9 刘洋;碱激发镍渣-粉煤灰制备地质聚合物及性能研究[D];内蒙古科技大学;2021年
10 刘嘉敏;地聚合物多孔材料设计制备及性能研究[D];西南科技大学;2020年
11 韩卓蕾;卟啉聚合物的自组装制备及其电化学性能研究[D];华东师范大学;2020年
12 刘金菊;基于炔键的水/醇溶共轭小分子/聚合物的设计和合成及其光伏性能研究[D];华南理工大学;2017年
13 尹明莹;苯胺基电致变色聚合物的设计合成及性质研究[D];吉林大学;2017年
14 卢小伟;咪唑功能化介孔聚合物的合成及其在二氧化碳转化中的应用[D];华东师范大学;2017年
15 胡甫嵩;新型瓜环聚合物的合成及其对磺胺抗生素吸附机理研究[D];兰州交通大学;2016年
16 杨晓;富氮型有机微孔聚合物的制备及其气体吸附性能研究[D];陕西师范大学;2015年
17 于淼;咔唑基微孔聚合物的合成及其二氧化碳俘获性能研究[D];陕西师范大学;2015年
18 黄凤会;废弃物基地质聚合物材料的制备及性能研究[D];济南大学;2014年
19 孙红雨;闭路光折变聚合物空间孤子动态行为的研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
20 常安民;报废汽车薄壁聚合物撕裂研究[D];昆明理工大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 记者 刘海英;可刚可柔 新光控聚合物能转换特性[N];科技日报;2018年
2 记者 杨保国;中新学者研究发现“聚合物自生长”效应[N];中国科学报;2018年
3 石景文;巴西今年聚合物需求将增13%[N];中国化工报;2010年
4 李莉;聚合物扩能工程平稳运行[N];黑龙江日报;2010年
5 赵工;聚合物多元醇全球市场正逐渐转好[N];中国建材报;2014年
6 本报记者 李闻芝;SABIC亚洲聚合物业务发展提速[N];中国化工报;2011年
7 通讯员 李莉;聚合物扩能装置进入全面生产状态[N];大庆日报;2010年
8 记者 张小军;聚合物:理想储氢罐[N];新华每日电讯;2002年
9 庞晓华;印度聚合物市场或将“否极泰来”[N];中国石化报;2020年
10 李莉;聚合物一厂检后降耗增产[N];黑龙江日报;2010年
11 记者 刘群;聚合物动态流变测表系统研发成功[N];中国化工报;2007年
12 记者 杨扬 刘群;我已掌握锂系复杂聚合物技术[N];中国化工报;2007年
13 记者 常丽君;科学家首次造出数字编码聚合物[N];科技日报;2015年
14 记者 辛晓;海湾聚合物交易受到限制[N];中国化工报;2011年
15 崔艳龙;聚合物二厂首季节水1.4万吨[N];黑龙江日报;2010年
16 记者 曹继军 通讯员 姚燕燕;华昌聚合物有限公司成为国内第一强[N];光明日报;2008年
17 王敏华 丁伟成;北方华锦实施“创建聚合物一流企业和名牌”战略[N];盘锦日报;2012年
18 特约记者 司丽华 通讯员 董晖;聚合物二厂技术改造项目正式启动[N];中国石油报;2005年
19 马子维;炼化聚合物一厂节能创效双管齐下[N];大庆日报;2008年
20 本报记者 梁枫;PTT聚合物“高特纶”闪亮面料博览会[N];中国纺织报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978