微波后处理SLS碳纳米管/木塑强化机理及力学性能研究
发布时间：2021-11-12 02:13
选择性激光烧结（Selected Laser Sintering,SLS）碳纳米管（Carbon nanotube,CNT）/木塑复合材料由于烧结过程中烧结粉末的非致密堆积的特性而存在的孔隙率高、强度低等问题,限制其应用范围。为了进一步提高强度,通常需要对CNT/木塑SLS制件进行后处理工艺。而目前常用的SLS木塑复合材料后处理方法是渗蜡和渗树脂,两种方法虽能够提高其力学性能,但工艺复杂、成本高。本文为解决CNT/木塑SLS制件的力学性能低、孔隙率高等问题,首次将微波处理工艺应用到CNT/木塑SLS制件中,创新性地提出一种工艺简单、低能耗、低成本的后处理方法,用于提高CNT/木塑SLS制件的力学性能。本文以力学性能作为CNT/木塑SLS制件微波处理的评价标准,分别对PES基体、木塑复合材料、CNT/木塑复合材料进行微波处理,得出微波处理的强化机理。结果表明微波处理时间为2s时,CNT/木塑复合材料的力学性能有很大提升,而相同条件下微波处理的不含CNT的聚合物与木塑复合材料性能都几乎没有变化。为进一步优选CNT/木塑SLS制件微波处理的工艺参数,探究不同微波处理时间、功率对CNT/木塑复...
【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】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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?２?ＣＮＴ／木塑复合材料实验方法???２?ＣＮＴ／木塑复合材料实验方法??２．１激光烧结粉末的制取??２．１．１试验用原始材料??（１）木粉原材料：实验选用新泰开发区材料有限公司提供的松木粉作为填充材料，??松木粉呈淡黄色，尺寸约为４５？９０（ｉｍ。松木粉末扫描电镜（ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，??ＳＥＭ）照片如图２－１所示。图２－１?（ａ，ｂ）分别为木粉放大１００倍和５００倍的微观组织照??片，在图中可以清晰的看到松木粉呈大小不一的纤维状。??（ａ）放大１００倍?（ｂ）放大５００倍??图２－１松木粉末ＳＥＭ照片??（２）聚酿砜树脂粉末（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ，ＰＥＳ）原材料：实验选用安徽天念材料科技??有限公司提供的聚醚砜树脂粉末作为基体材料，聚醚砜粉末呈白色，尺寸为０－５叫ｍ。??聚醚砜树脂ＳＥＭ照片如图２－２所示。图２－２?（ａ．ｂ）分别为聚醚砜树脂粉末放大１００倍和??５００倍的微观组织照片，在图中可以清晰的看到聚醚砜树脂粉末呈不规则的椭圆形，表??面凹凸不平，颗粒大小不均匀。??■國??（ａ）放大１００倍?（ｂ）放大５００倍??图２－２?ＰＥＳ粉末ＳＥＭ照片??－９－??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]增材制造技术——现状与未来[J]. 卢秉恒. 中国机械工程. 2020(01)
[2]选择性激光烧结覆膜砂后处理强化工艺研究[J]. 杨伟,曾大新,姚武李. 特种铸造及有色合金. 2019(12)
[3]微波加热制备无机保温材料及其性能研究[J]. 张贝贝,吴琳,于奕峰,景治娇,甄秀春,姜义军,陈爱兵. 化工新型材料. 2019(06)
[4]选择性激光烧结石墨件后处理工艺研究[J]. 黄才华,彭建辉,任超群,钟纪红,王亚迪,吴海华. 应用激光. 2019(01)
[5]不同石墨烯-碳纳米管杂化体系对热塑性聚氨酯复合材料力学和自修复性能的增强机制[J]. 高飞龙,李永存,栾云博,薛志成,郭章新,张祺,吴桂英. 高等学校化学学报. 2018(04)
[6]石墨烯/碳纳米管复合材料的微波吸收性能研究[J]. 贾琨,李克训,张泽奎,谷建宇,马江将,王东红,乔妙杰. 功能材料. 2018(02)
[7]微波的特点及应用[J]. 余秀玲,熊建. 现代商贸工业. 2018(04)
[8]微波加热技术在材料制备中的研究进展[J]. 万子岸,高飞,王辉,张兆前,赵小萱,杨明华. 现代化工. 2017(12)
[9]选择性激光烧结碳纳米管/木塑复合材料力学性能研究[J]. 方静,张云鹤,刘烁,李健,郭艳玲. 塑料工业. 2017(09)
[10]基于木塑SLS的图片转浮雕模型3D打印及后处理研究[J]. 李健,赵一锦,赵永政,郭艳玲. 森林工程. 2017(04)
博士论文
[1]粉末激光烧结快速成型工艺及后处理涂层研究[D]. 庞国星.中国矿业大学（北京） 2009
硕士论文
[1]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
[2]碳化硅陶瓷的SLS成形及后处理研究[D]. 徐文武.华中科技大学 2007
[3]激光烧结的高分子粉末及其成型工艺的研究[D]. 黎志冲.华中科技大学 2004
本文编号：3489992
【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】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２?ＰＥＳ粉末ＳＥＭ照片??
?２?ＣＮＴ／木塑复合材料实验方法???２?ＣＮＴ／木塑复合材料实验方法??２．１激光烧结粉末的制取??２．１．１试验用原始材料??（１）木粉原材料：实验选用新泰开发区材料有限公司提供的松木粉作为填充材料，??松木粉呈淡黄色，尺寸约为４５？９０（ｉｍ。松木粉末扫描电镜（ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，??ＳＥＭ）照片如图２－１所示。图２－１?（ａ，ｂ）分别为木粉放大１００倍和５００倍的微观组织照??片，在图中可以清晰的看到松木粉呈大小不一的纤维状。??（ａ）放大１００倍?（ｂ）放大５００倍??图２－１松木粉末ＳＥＭ照片??（２）聚酿砜树脂粉末（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ，ＰＥＳ）原材料：实验选用安徽天念材料科技??有限公司提供的聚醚砜树脂粉末作为基体材料，聚醚砜粉末呈白色，尺寸为０－５叫ｍ。??聚醚砜树脂ＳＥＭ照片如图２－２所示。图２－２?（ａ．ｂ）分别为聚醚砜树脂粉末放大１００倍和??５００倍的微观组织照片，在图中可以清晰的看到聚醚砜树脂粉末呈不规则的椭圆形，表??面凹凸不平，颗粒大小不均匀。??■國??（ａ）放大１００倍?（ｂ）放大５００倍??图２－２?ＰＥＳ粉末ＳＥＭ照片??－９－??
?东北林业大学硕士学位论文???本文试验中，复合材料均由机械混合而成，为更好的探宂各组分之间的关系，将聚??醚砜树脂粉末放入２５００Ｙ高速多功能粉碎机搅拌ｌｍｉｎ，并观察其颗粒形貌。如图２－３?（ａ，??ｂ）分别为机械混合ｌｍｉｎ后聚醚砜树脂粉末放大１００倍和５００倍的微观组织照片。在图??中可以看出机械搅拌后，聚醚砜树脂粉末呈不规则长方形，颗粒大小不一，且表面凹凸??不平。??國圓??（ａ）放大１００倍?（ｂ）放大５００倍??图２－３搅拌后ＰＥＳ粉末ＳＥＭ照片??（３）碳纳米管原材料：实验选用中科院成都有机化学研究所提供的ＣＮＴ粉末作为??增强体，ＣＮＴ粉末呈黑色，平均直径约为５０ｎｍ，长度约为５－ｌ（Ｖｍ，纯度大于９５％。图??２－４为ＣＮＴ粉末放大２０００倍的微观组织照片，在图中可以清晰的看到ＣＮＴ聚集在一起??形成不规则的楠圆形。??图２－４?ＣＮＴ粉末２０００倍ＳＥＭ照片??（４）石墨烯原材料：实验选用中科院成都有机化学研究所提供的石墨烯粉末作为增??强体，石墨烯呈黑色，长度０．５５－３．７４卜ｉｍ，纯度大于９９％。图２－５为石墨烯粉末放大１０００??倍的微观组织照片。??－１０－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]增材制造技术——现状与未来[J]. 卢秉恒. 中国机械工程. 2020(01)
[2]选择性激光烧结覆膜砂后处理强化工艺研究[J]. 杨伟,曾大新,姚武李. 特种铸造及有色合金. 2019(12)
[3]微波加热制备无机保温材料及其性能研究[J]. 张贝贝,吴琳,于奕峰,景治娇,甄秀春,姜义军,陈爱兵. 化工新型材料. 2019(06)
[4]选择性激光烧结石墨件后处理工艺研究[J]. 黄才华,彭建辉,任超群,钟纪红,王亚迪,吴海华. 应用激光. 2019(01)
[5]不同石墨烯-碳纳米管杂化体系对热塑性聚氨酯复合材料力学和自修复性能的增强机制[J]. 高飞龙,李永存,栾云博,薛志成,郭章新,张祺,吴桂英. 高等学校化学学报. 2018(04)
[6]石墨烯/碳纳米管复合材料的微波吸收性能研究[J]. 贾琨,李克训,张泽奎,谷建宇,马江将,王东红,乔妙杰. 功能材料. 2018(02)
[7]微波的特点及应用[J]. 余秀玲,熊建. 现代商贸工业. 2018(04)
[8]微波加热技术在材料制备中的研究进展[J]. 万子岸,高飞,王辉,张兆前,赵小萱,杨明华. 现代化工. 2017(12)
[9]选择性激光烧结碳纳米管/木塑复合材料力学性能研究[J]. 方静,张云鹤,刘烁,李健,郭艳玲. 塑料工业. 2017(09)
[10]基于木塑SLS的图片转浮雕模型3D打印及后处理研究[J]. 李健,赵一锦,赵永政,郭艳玲. 森林工程. 2017(04)
博士论文
[1]粉末激光烧结快速成型工艺及后处理涂层研究[D]. 庞国星.中国矿业大学（北京） 2009
硕士论文
[1]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
[2]碳化硅陶瓷的SLS成形及后处理研究[D]. 徐文武.华中科技大学 2007
[3]激光烧结的高分子粉末及其成型工艺的研究[D]. 黎志冲.华中科技大学 2004
本文编号：3489992
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