直写式3D打印SiO 2f /磷酸盐复合材料及其性能研究
发布时间：2020-12-09 10:47
3D打印技术具有可充分利用原材料、成型工艺简单以及可实现复杂结构快速成型的优点,目前3D打印纤维增强材料是一大研究热点,尤其短纤维材料,对于除了能够改进材料的力学性能之外,还可以在电磁性能、热性能等方面对材料的性能做出改进,使用浆料直写式3D打印技术制备短纤维复合材料的相关研究也是目前3D打印的一项热点。本文以石英纤维、纳米Si O2粉和磷酸盐为原材料,采用浆料直写型3D打印制备技术制备短纤维复合材料。通过对浆料流变性能的调控,基于3D打印打印透波材料的研究背景,以石英纤维为增强相,成功实现了石英纤维增强Si O2/磷酸盐复合材料的3D打印成型。为了在纤维取向性上对实验做出指导,本文对针头内浆料流动情况和针头内纤维取向进行了有限元仿真。有限元仿真结果表明,3D打印针头结构、浆料流速和浆料粘度对浆料的流动具有一定的影响,针头出口越细,浆料的流速变化越剧烈,以及针头结构、纤维含量以及浆料流速对纤维取向分布都有较明显的影响,而浆料粘度和纤维长度对此体系的纤维取向分布影响不大。研究表明,增加固化剂和纳米Si O2粉的含量均可增大Si O2/磷酸盐浆料的粘度,且加入纳米Si O2可以使浆料出现剪...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SiC纤维增强磷酸铝基复合材料[34]
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-8-图1-2立体光刻工艺示意图[36]最近，人们越来越多地将液态PCP（例如氧化硅）用于光聚合，而不是与立体光刻中使用的陶瓷颗粒均匀分散的悬浮液[37,38]。在高温下，通过对聚合产物进行烧结和陶瓷化处理，可以获得PDCS的固体部分。这使得该工艺成为陶瓷立体光刻的可行替代品。PDC具有高性能，具有多种功能和优越的功能，可通过改变PCP的组成和结构进行调整[37,39-41]，例如引入多种金属醇盐[42]。已经对在PCP上使用立体光刻生产具有复杂和精细结构的PDC进行了一些演示，包括SiC[43]（图1-3）和SiOC[44]。图1-3由立体光刻在预陶瓷聚合物上制备的SiC零件[43]（2）喷墨打印近年来，将该技术转化为多层零件三维制造的通用制造工艺取得了很大
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-8-图1-2立体光刻工艺示意图[36]最近，人们越来越多地将液态PCP（例如氧化硅）用于光聚合，而不是与立体光刻中使用的陶瓷颗粒均匀分散的悬浮液[37,38]。在高温下，通过对聚合产物进行烧结和陶瓷化处理，可以获得PDCS的固体部分。这使得该工艺成为陶瓷立体光刻的可行替代品。PDC具有高性能，具有多种功能和优越的功能，可通过改变PCP的组成和结构进行调整[37,39-41]，例如引入多种金属醇盐[42]。已经对在PCP上使用立体光刻生产具有复杂和精细结构的PDC进行了一些演示，包括SiC[43]（图1-3）和SiOC[44]。图1-3由立体光刻在预陶瓷聚合物上制备的SiC零件[43]（2）喷墨打印近年来，将该技术转化为多层零件三维制造的通用制造工艺取得了很大
【参考文献】：
期刊论文
[1]高温透波陶瓷材料研究进展[J]. 蔡德龙,陈斐,何凤梅,贾德昌,匡宁,苗蕾,邱海鹏,王洪升,徐念喜,杨治华,于长清,张俊武,张伟儒,周延春. 现代技术陶瓷. 2019(Z1)
[2]3D打印碳纤维增强陶瓷基复合材料力学性能研究[J]. 姜鑫,胡福文. 工业技术创新. 2018(04)
[3]碳纤维增强碳化硅三维网状多孔陶瓷复合材料的制备[J]. 肖路军,黄小忠,杜作娟,唐秀之. 功能材料. 2018(01)
[4]飞行器用透波材料及天线罩技术研究进展[J]. 杨洁颖,吕毅,张春波,郝强,郭世峰. 宇航材料工艺. 2015(04)
[5]稀土磷酸铬铝粘接剂的制备及其热处理中的相变研究[J]. 崔韶丽,陈宁,霍冀川,黄鑫. 非金属矿. 2013(05)
[6]有机硅改性磷酸铬铝透波材料[J]. 陈大庆,王海滨,霍冀川,雷永林,吕淑珍. 功能材料. 2013(11)
[7]Al2O3涂层相变对石英纤维及其磷酸铬铝复合材料性能影响[J]. 仇义霞,霍冀川,雷永林. 功能材料. 2011(12)
[8]氮化硼透波材料的研究进展与展望[J]. 李端,张长瑞,李斌,曹峰,王思青,曹英斌. 硅酸盐通报. 2010(05)
[9]石英纤维增强磷酸铬铝/有机硅杂化树脂基复合材料性能[J]. 邓诗峰,周燕,黄发荣,杜磊. 功能材料. 2009(04)
[10]磷酸盐基复合材料中石英纤维的表面处理[J]. 周燕,邓诗峰,黄发荣,杜磊,李仲平. 玻璃钢/复合材料. 2009(02)
硕士论文
[1]注射成型模腔中纤维取向数值模拟[D]. 陈雄兵.北京化工大学 2013
[2]磷酸盐基复合材料的制备及性能研究[D]. 王犇.哈尔滨工业大学 2010
[3]磷酸盐耐热涂层的制备及固化机理的研究[D]. 王政阅.天津大学 2007
本文编号：2906749
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SiC纤维增强磷酸铝基复合材料[34]
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-8-图1-2立体光刻工艺示意图[36]最近，人们越来越多地将液态PCP（例如氧化硅）用于光聚合，而不是与立体光刻中使用的陶瓷颗粒均匀分散的悬浮液[37,38]。在高温下，通过对聚合产物进行烧结和陶瓷化处理，可以获得PDCS的固体部分。这使得该工艺成为陶瓷立体光刻的可行替代品。PDC具有高性能，具有多种功能和优越的功能，可通过改变PCP的组成和结构进行调整[37,39-41]，例如引入多种金属醇盐[42]。已经对在PCP上使用立体光刻生产具有复杂和精细结构的PDC进行了一些演示，包括SiC[43]（图1-3）和SiOC[44]。图1-3由立体光刻在预陶瓷聚合物上制备的SiC零件[43]（2）喷墨打印近年来，将该技术转化为多层零件三维制造的通用制造工艺取得了很大
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-8-图1-2立体光刻工艺示意图[36]最近，人们越来越多地将液态PCP（例如氧化硅）用于光聚合，而不是与立体光刻中使用的陶瓷颗粒均匀分散的悬浮液[37,38]。在高温下，通过对聚合产物进行烧结和陶瓷化处理，可以获得PDCS的固体部分。这使得该工艺成为陶瓷立体光刻的可行替代品。PDC具有高性能，具有多种功能和优越的功能，可通过改变PCP的组成和结构进行调整[37,39-41]，例如引入多种金属醇盐[42]。已经对在PCP上使用立体光刻生产具有复杂和精细结构的PDC进行了一些演示，包括SiC[43]（图1-3）和SiOC[44]。图1-3由立体光刻在预陶瓷聚合物上制备的SiC零件[43]（2）喷墨打印近年来，将该技术转化为多层零件三维制造的通用制造工艺取得了很大
【参考文献】：
期刊论文
[1]高温透波陶瓷材料研究进展[J]. 蔡德龙,陈斐,何凤梅,贾德昌,匡宁,苗蕾,邱海鹏,王洪升,徐念喜,杨治华,于长清,张俊武,张伟儒,周延春. 现代技术陶瓷. 2019(Z1)
[2]3D打印碳纤维增强陶瓷基复合材料力学性能研究[J]. 姜鑫,胡福文. 工业技术创新. 2018(04)
[3]碳纤维增强碳化硅三维网状多孔陶瓷复合材料的制备[J]. 肖路军,黄小忠,杜作娟,唐秀之. 功能材料. 2018(01)
[4]飞行器用透波材料及天线罩技术研究进展[J]. 杨洁颖,吕毅,张春波,郝强,郭世峰. 宇航材料工艺. 2015(04)
[5]稀土磷酸铬铝粘接剂的制备及其热处理中的相变研究[J]. 崔韶丽,陈宁,霍冀川,黄鑫. 非金属矿. 2013(05)
[6]有机硅改性磷酸铬铝透波材料[J]. 陈大庆,王海滨,霍冀川,雷永林,吕淑珍. 功能材料. 2013(11)
[7]Al2O3涂层相变对石英纤维及其磷酸铬铝复合材料性能影响[J]. 仇义霞,霍冀川,雷永林. 功能材料. 2011(12)
[8]氮化硼透波材料的研究进展与展望[J]. 李端,张长瑞,李斌,曹峰,王思青,曹英斌. 硅酸盐通报. 2010(05)
[9]石英纤维增强磷酸铬铝/有机硅杂化树脂基复合材料性能[J]. 邓诗峰,周燕,黄发荣,杜磊. 功能材料. 2009(04)
[10]磷酸盐基复合材料中石英纤维的表面处理[J]. 周燕,邓诗峰,黄发荣,杜磊,李仲平. 玻璃钢/复合材料. 2009(02)
硕士论文
[1]注射成型模腔中纤维取向数值模拟[D]. 陈雄兵.北京化工大学 2013
[2]磷酸盐基复合材料的制备及性能研究[D]. 王犇.哈尔滨工业大学 2010
[3]磷酸盐耐热涂层的制备及固化机理的研究[D]. 王政阅.天津大学 2007
本文编号：2906749
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