尼龙12/石灰石复合材料激光烧结关键技术研究
发布时间：2021-01-22 15:11
激光烧结作为增材制造技术中的一种,因其独特的分层叠加制造原理以及原材料选择广泛的优点正逐渐向新的应用领域扩展。为了使该技术更具有竞争力,在新的应用领域能够成为强有力的候选者,同时顺应全球范围高效节能、低碳环保的可持续型发展要求,降低材料成本,开发新的用于激光烧结技术的原材料势在必行。本论文以降低尼龙12激光烧结加工成本、能量消耗及环境影响为出发点,研究开发一种用于激光烧结技术的新型的具有低成本、低碳环保、高效节能、高成形精度以及良好的机械性能等优点的可持续型尼龙12/石灰石复合材料,使得激光烧结可制造石质艺术装饰品。该材料由已广泛商业化应用的尼龙12作为基体,以天然石灰石作为无机填料,共混制得。通过材料设计方法,首先对比材料的相关物理性质,以CaCO3为主要成分的石灰石粉末内涵能仅为尼龙12的0.6%,热传导系数约为尼龙12的10倍左右,加之天然石灰石价格便宜,且加工过程CO2排放为0.0147～0.0163 kg/kg与尼龙12相差102个数量级,进而论证将石灰石作为结构材料与尼龙12共混制得尼龙12/石灰石复合材料,以满足降低尼龙12激光烧结加工成本及能量消耗,并且减少环境影响的可...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]碳酸钙类矿物药红外光谱比较研究[J]. 李雪莲,杨丽,赵梓辰,张小梅,陈林,胡媛,刘友平,陈鸿平. 时珍国医国药. 2014(10)
[2]聚酰胺的傅里叶变换红外光谱分析[J]. 彭鹏,牟丹,盛曼. 上海塑料. 2014(02)
[3]Effects of laser energy density on forming accuracy and tensile strength of selective laser sintering resin coated sands[J]. Xu Zhifeng,Liang Pei,Yang Wei,Li Sisi,Cai Changchun. China Foundry. 2014(03)
[4]选择性激光烧结Mo/Cu金属件制备工艺研究[J]. 胡保全,白培康,程军. 铸造技术. 2009(03)
[5]激光烧结SiC陶瓷复合材料块体的组织及性能研究[J]. 高雪松,黄因慧,田宗军,刘志东,沈理达,王桂峰. 应用激光. 2008(04)
[6]Fe-C混合粉末激光烧结成形试验[J]. 范春华,董丽华,王东胜. 焊接学报. 2007(04)
[7]核壳式纳米Al2O3/PS复合粒子的表征及增韧选区激光烧结聚苯乙烯的研究[J]. 张坚,郑海忠,徐志锋,孙胜伟,刘越华. 材料工程. 2007(03)
[8]多组分铜基金属粉末选择性激光烧结成形的工艺研究[J]. 沈以赴,顾冬冬,王蕾,薛松柏. 铸造. 2005(07)
[9]镍合金激光直接烧结成形制件显微结构及微观缺陷[J]. 赵剑峰,张建华,张剑峰,余承业,黄因慧. 中国机械工程. 2005(03)
[10]金属粉末激光选区烧结过程的特征探讨[J]. 张剑峰,管荣根,沈以赴,赵剑峰,黄因慧. 东南大学学报(自然科学版). 2004(01)
博士论文
[1]选择性激光烧结高分子材料及其制件性能研究[D]. 汪艳.华中科技大学 2005
硕士论文
[1]聚醚醚酮仿生人工骨3D打印热力学仿真及实验研究[D]. 张钰.吉林大学 2014
[2]木塑复合材料选择性激光烧结实验与后处理研究[D]. 姜凯译.东北林业大学 2011
本文编号：2993451
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２选择性激光烧结加王原理??Ｆｉｇ．?＾２?Ａ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＳＬＳ?Ｐｒｏｃｅｓｓ??－２－??
的方式制造产品。这些技术的使用正预示着一个价值链更短、更小、更集中的未来，同时也??提供了更显著的可持续发展利益ｔｗｉ。而这种可持续型的价值链的重组也将要求对于在产品??及材料的生命周期中利益相关者之间的关系和相互作用有更好的理解，如图１－５所示ｔｗｉ。??产聽化窥屑鶴阶巧??产１站＆制适！：這巧ｉ?骗?０，??誤＾麵￡?＇伊＆眉ｉ襟讓．．．??纖．．．名??图１－５产品及材料的生命周期阶段??Ｋｇ．?１?－５?Ｐｒｏｄｕｃｔ?ａｎｄ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ?ｌｉｆｅ?ｃｙｃｌｅ?ｓｔａｇｅｓ??实际上，相比于传统制造业，增材制造因其先进的制造方式己经为制造业带来了巨大??的变化，也为制造业的可持续发展做出了突出贡献，执政者也己经开始考虑如何能更好的支??持它的发展和应用。在英国，ＭＫＴＮ（Ｍａｔｅｒｉａｌｓ?Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ?Ｔｒａｎｓｆｅｒ?Ｎｅｔｗｏｒｋ）的??ＡＭ巧Ｇ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ?Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ?Ｓｐｅｃｉａｌ?Ｉｎｔｅｒｅｓｔ?Ｇｒｏｕｐ）表示，从改善资源使用效率、高效制造??体系、整合新材料、实施新制造技术，采用新商业模式等方面，ＡＭ能够支撑未来可持续??的、高价值制造的要求ｔＷ。??近年来，可持续型和环境友好型越来越受到世界范围的广泛重视Ｐ２’９３ｌ，同时也逐渐成??－１０－
?口——粘性（Ｐａ－Ｓ）。??从上组公式可得，无量纲时间为函数的无量纲烧结颈半径的曲线图，如图２－２所??不。??１．山?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ＾Ｉ￣￣Ｉ￣；??么?Ｉ?｜／｜?Ｉ?Ｉ?＾＾１??臺?１?＼￣?／＼?—ｉ?Ｉ?１?装／?货沒＝至－念５９９?一｜???１?Ｋ?１?Ｉ?１?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??１。８—７ｒ＿ｒ?了—ｉ１一了一?］＂―１—了一－??含。６＿心＿」＿丄?＿１＿＿１＿１＿１＿＿Ｉ＿＿Ｌ?—??Ｊ?〇‘６?广?１?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１?Ｉ??＿＿??§?ｆ?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?Ｉ?１?Ｉ?Ｉ??．Ｊｎ）＿＿Ｌ」＿丄＿Ｌ」＿ｌ＿Ｌ」＿＾＿＿??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??？〇?１?２?３?ｔ?５?６?７?ａ?９?１０??ｔ（ｃｒ／；；ａｊ??图２－２无量纲烧结颈半径随无量纲时间变化曲线图??Ｆｉｇ．?２－２?Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｌｅｓｓ?ｎｅｃｋ?ｒａｄｉｕｓ?（ｘ／ａ）?ｖｓ．?ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｌｅｓｓ?ｔｉｍｅ?（ｔ（ｃｒ?／?＂ａ＂））??可Ｗ看出，完成两球聚结的时间与烙融粘度和颗粒尺寸成正比，与表面张力成反比。因??此，??ｔ？崎?（２－４）??ＣＴ??烙誠粘度越低，颗粒尺寸越小，表面张力越大，可１＾义减小颗粒间聚结所需时间，从而提??高烧结速度。如果将激光烧结过程看作粉末颗粒在３Ｄ方向上的面阵式聚结，那么Ｐｏｋｌｕｄａ??模型对于激光烧结的选材也具有指导意义。??高分子聚合物的烙融粘度取决于温度和分子量
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳酸钙类矿物药红外光谱比较研究[J]. 李雪莲,杨丽,赵梓辰,张小梅,陈林,胡媛,刘友平,陈鸿平. 时珍国医国药. 2014(10)
[2]聚酰胺的傅里叶变换红外光谱分析[J]. 彭鹏,牟丹,盛曼. 上海塑料. 2014(02)
[3]Effects of laser energy density on forming accuracy and tensile strength of selective laser sintering resin coated sands[J]. Xu Zhifeng,Liang Pei,Yang Wei,Li Sisi,Cai Changchun. China Foundry. 2014(03)
[4]选择性激光烧结Mo/Cu金属件制备工艺研究[J]. 胡保全,白培康,程军. 铸造技术. 2009(03)
[5]激光烧结SiC陶瓷复合材料块体的组织及性能研究[J]. 高雪松,黄因慧,田宗军,刘志东,沈理达,王桂峰. 应用激光. 2008(04)
[6]Fe-C混合粉末激光烧结成形试验[J]. 范春华,董丽华,王东胜. 焊接学报. 2007(04)
[7]核壳式纳米Al2O3/PS复合粒子的表征及增韧选区激光烧结聚苯乙烯的研究[J]. 张坚,郑海忠,徐志锋,孙胜伟,刘越华. 材料工程. 2007(03)
[8]多组分铜基金属粉末选择性激光烧结成形的工艺研究[J]. 沈以赴,顾冬冬,王蕾,薛松柏. 铸造. 2005(07)
[9]镍合金激光直接烧结成形制件显微结构及微观缺陷[J]. 赵剑峰,张建华,张剑峰,余承业,黄因慧. 中国机械工程. 2005(03)
[10]金属粉末激光选区烧结过程的特征探讨[J]. 张剑峰,管荣根,沈以赴,赵剑峰,黄因慧. 东南大学学报(自然科学版). 2004(01)
博士论文
[1]选择性激光烧结高分子材料及其制件性能研究[D]. 汪艳.华中科技大学 2005
硕士论文
[1]聚醚醚酮仿生人工骨3D打印热力学仿真及实验研究[D]. 张钰.吉林大学 2014
[2]木塑复合材料选择性激光烧结实验与后处理研究[D]. 姜凯译.东北林业大学 2011
本文编号：2993451
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