非金属复合材料激光选区烧结制备与成形研究

发布时间：2023-10-29 19:02

　　激光选区烧结(Selective Laser Sintering,SLS)是一种基于粉末床的激光增材制造技术,具有制造流程短,材料利用率高,无需工装模具和夹具,可成形任意复杂结构零件等特点,目前已在非金属材料零件制造方面获得了大量的应用。随着SLS技术应用领域的不断拓展,材料问题日益凸显,主要体现在:i)材料种类少,目前得到应用的主要为尼龙12、尼龙11等少数几种;ii)成形件性能低,相对于传统成形方法而言SLS成形件的性能仍然偏低,难以满足不同领域的应用需求。为此,本文开展了高性能非金属复合材料的激光选区烧结制备与成形方法研究,来提高SLS成形件的性能以及增加SLS材料种类,拓宽SLS技术的应用范围,同时丰富复合材料制备技术与理论,具体的研究内容及结果如下:提出了一种适用于SLS技术的新型低等规度聚丙烯复合材料及其制备方法。系统分析和评估了该材料的颗粒形貌、粒径分布、烧结窗口、结晶性能和热稳定性等与SLS成形性能密切相关的指标,证明该材料是一种理想的SLS材料。优化了SLS成形工艺参数,当激光能量密度为0.0458 J/mm²时,SLS成形件的致密度和拉伸强度分...

【文章页数】：149 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 激光选区烧结概述
    1.2 激光选区烧结材料概述
    1.3 激光选区烧结非金属复合材料概述
    1.4 课题的来源
    1.5 研究目的、意义及研究内容
2 低等规度聚丙烯复合材料激光选区烧结制备与成形
    2.1 引言
    2.2 实验条件
    2.3 聚丙烯复合粉末激光选区烧结性能
    2.4 聚丙烯复合材料激光选区烧结工艺优化
    2.5 不同成形工艺对聚丙烯复合材料微观结构与性能的影响
    2.6 本章小结
3 碳纤维/尼龙12/环氧树脂三相复合材料激光选区烧结制备与成形
    3.1 引言
    3.2 实验条件
    3.3 碳纤维粉末表面处理及碳纤维/尼龙12复合粉末制备
    3.4 激光选区烧结工艺参数对碳纤维初始形坯性能的影响
    3.5 碳纤维/尼龙12/环氧树脂三相复合材料的结构与性能
    3.6 本章小结
4 碳纤维/尼龙12/环氧树脂三相复合材料的强韧化机理
    4.1 引言
    4.2 实验条件
    4.3 碳纤维/尼龙12复合粉末的制备及初始形坯的成形
    4.4 尼龙12的含量对三相复合材料微观结构与力学性能的影响
    4.5 碳纤维/尼龙12/环氧树脂三相复合材料的强韧化机理分析
    4.6 本章小结
5 碳纤维/碳化硅复合材料激光选区烧结制备与成形
    5.1 引言
    5.2 实验条件
    5.3 碳纤维/酚醛树脂复合粉末的制备
    5.4 碳纤维预制体的结构与性能
    5.5 碳纤维/碳化硅复合材料的成形和性能
    5.6 本章小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 创新点
    6.3 研究展望
致谢
参考文献
附录1 攻读博士期间撰写的学术论文、专利与奖励



本文编号：3858680