激光选区烧结尼龙12的热氧老化机理及其微观结构、性能的研究
发布时间：2021-04-11 14:26
激光选区烧结（Selective Laser Sintering,SLS）是增材制造（Additive Manufacturing,AM）中最主要且应用非常广泛的技术之一。SLS通过高能量的激光束烧结粉末材料逐层叠加,可直接成形塑料功能件或与铸造相结合制造结构复杂的零件。用于SLS的材料种类非常多,其中高分子材料里的尼龙12（Polyamide-12,PA12）凭借其优异的性能及粉末特征成为了最广泛应用于SLS的材料。但PA12在SLS工艺过程中极易发生热氧老化降解,导致制件性能下降且粉末回收利用率低,材料成为了限制SLS发展的瓶颈。针对上述问题,本文首先通过溶剂沉淀法制备了PA12粉末,分析了PA12在空气中的热氧老化现象。再通过SLS工艺对PA12进行4次连续打印,制得了不同批次的老化粉末及对应的测试件,对其进行表征分析,研究了PA12的热氧老化机理、微观结构演变过程及制件的性能,主要研究成果如下:（1）PA12粉末能制造出烧结质量较高,尺寸精度较好的制件,但老化后粉末颜色变黄,形貌质量严重降低将不再适用于SLS工艺。添加适当的抗氧化剂能大大提升材料的热稳定性,当添加总含量为0.5...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
激光选区烧结工艺原理示意图
号 材料种类密度（g/cm3）平均粒径（μm）拉伸强度（MPa）弹性模量（MPa） PA 尼龙粉末 0.59 58 44 1600 塑 GF加玻璃微珠的尼龙粉末0.84 -48 38.1 5910 塑rm 聚苯乙烯粉末 0.46 62 2.8 1604 失 Zr覆膜锆砂- - 2.1 - 铸造0 尼龙粉末 0.435-0.445 60 45 1700 塑de加金属铝的尼龙粉末- - 45 3600 金属l H20 合金钢粉末 - 20 1100 180000 金属
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文Williams 等[24]、北京航空航天大学的赵保军等[25]分别创建了不同的模型模拟了 PC 粉末在 SLS 工艺过程中能量传递及热量传输的情况。PS 在后来更多的应用于 SLS 与熔模铸造结合的工艺中，逐渐取代了 PC 的地位，因为相比起来 PS 具有更低的烧结温度，成形件的性能及尺寸精度都更好[26]。图 1-2 为以聚丙烯（Polypropylene，PP）为基体材料，采用 SLS 工艺制造的薄壁复杂结构件。
【参考文献】：
期刊论文
[1]选择性激光烧结3D打印用高分子复合材料[J]. 史玉升,闫春泽,魏青松,文世峰,朱伟. 中国科学:信息科学. 2015(02)
[2]高分子材料在选择性激光烧结中的应用——（Ⅱ）材料特性对成形的影响[J]. 闫春泽,史玉升,杨劲松,刘锦辉. 高分子材料科学与工程. 2010(08)
[3]纳米Al2O3/PS复合材料选区激光烧结成形域及力学性能[J]. 郑海忠,张坚,徐志锋. 机械工程学报. 2007(05)
[4]核-壳式纳米Al2O3/PS复合粒子改性聚苯乙烯的选区激光烧结实验研究[J]. 郑海忠,张坚,鲁世强,徐志锋. 复合材料学报. 2006(01)
[5]受阻酚类抗氧剂的研究进展[J]. 王俊,杨洪军,李翠勤. 化学与生物工程. 2005(08)
[6]胺类改性剂对尼龙6热氧稳定性能的影响[J]. 郭熙桃,赵耀明,宁平. 塑料工业. 2005(01)
[7]激光烧结制备塑料功能件[J]. 汪艳,史玉升,黄树槐. 中国塑料. 2004(11)
[8]选择性激光烧结PC粉末的建模研究[J]. 赵保军,施法中. 北京航空航天大学学报. 2002(06)
[9]聚酰胺热氧化降解机理[J]. 李荣福,胡兴洲. 高分子学报. 2000(02)
[10]快速成形技术的展望[J]. 黄树槐,肖跃加,莫健华,马黎,王从军,韩明,李湘生,刘爱林. 中国机械工程. 2000(Z1)
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
本文编号：3131419
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
激光选区烧结工艺原理示意图
号 材料种类密度（g/cm3）平均粒径（μm）拉伸强度（MPa）弹性模量（MPa） PA 尼龙粉末 0.59 58 44 1600 塑 GF加玻璃微珠的尼龙粉末0.84 -48 38.1 5910 塑rm 聚苯乙烯粉末 0.46 62 2.8 1604 失 Zr覆膜锆砂- - 2.1 - 铸造0 尼龙粉末 0.435-0.445 60 45 1700 塑de加金属铝的尼龙粉末- - 45 3600 金属l H20 合金钢粉末 - 20 1100 180000 金属
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文Williams 等[24]、北京航空航天大学的赵保军等[25]分别创建了不同的模型模拟了 PC 粉末在 SLS 工艺过程中能量传递及热量传输的情况。PS 在后来更多的应用于 SLS 与熔模铸造结合的工艺中，逐渐取代了 PC 的地位，因为相比起来 PS 具有更低的烧结温度，成形件的性能及尺寸精度都更好[26]。图 1-2 为以聚丙烯（Polypropylene，PP）为基体材料，采用 SLS 工艺制造的薄壁复杂结构件。
【参考文献】：
期刊论文
[1]选择性激光烧结3D打印用高分子复合材料[J]. 史玉升,闫春泽,魏青松,文世峰,朱伟. 中国科学:信息科学. 2015(02)
[2]高分子材料在选择性激光烧结中的应用——（Ⅱ）材料特性对成形的影响[J]. 闫春泽,史玉升,杨劲松,刘锦辉. 高分子材料科学与工程. 2010(08)
[3]纳米Al2O3/PS复合材料选区激光烧结成形域及力学性能[J]. 郑海忠,张坚,徐志锋. 机械工程学报. 2007(05)
[4]核-壳式纳米Al2O3/PS复合粒子改性聚苯乙烯的选区激光烧结实验研究[J]. 郑海忠,张坚,鲁世强,徐志锋. 复合材料学报. 2006(01)
[5]受阻酚类抗氧剂的研究进展[J]. 王俊,杨洪军,李翠勤. 化学与生物工程. 2005(08)
[6]胺类改性剂对尼龙6热氧稳定性能的影响[J]. 郭熙桃,赵耀明,宁平. 塑料工业. 2005(01)
[7]激光烧结制备塑料功能件[J]. 汪艳,史玉升,黄树槐. 中国塑料. 2004(11)
[8]选择性激光烧结PC粉末的建模研究[J]. 赵保军,施法中. 北京航空航天大学学报. 2002(06)
[9]聚酰胺热氧化降解机理[J]. 李荣福,胡兴洲. 高分子学报. 2000(02)
[10]快速成形技术的展望[J]. 黄树槐,肖跃加,莫健华,马黎,王从军,韩明,李湘生,刘爱林. 中国机械工程. 2000(Z1)
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
本文编号：3131419
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3131419.html
