3D打印陶瓷TPMS结构制备和机械性能的研究

发布时间：2023-05-13 23:49

　　三周期极小曲面(triply periodic minimal surfaces)是一种十分简洁且有数学表达式的复杂结构,它周期性(沿X,Y,Z轴都呈现周期性的变化)地构造了三维空间上的一种光滑全连通的多孔结构。TPMS是一种在三维空间中三个方向均呈周期性的极小曲面。极小曲面在数学上有两种表达方式,面积和曲率。从面积的角度去描述,极小曲面指的是满足所有外部约束条件下的面积最小的曲面(约束条件可以是曲面的周长信息,一些外部的受力工况等等因素),因此从面积的部分可以看出极小曲面具有卓越的物理性能;从曲率的角度去描述它,极小曲面指的是平均曲率为0的曲面,然而TPMS结构的性能与制备方法密切相关,制备方法的优劣直接决定着结构的质量。DLP(digital lighting processing)技术作为3D打印技术中的一种,在成型方式上具有灵活性和适用性高、成本低、计算机控制等独特优势,因此有望成为一种高效、便捷的制备新方式。本论文首次采用DLP技术制备得到了具有优异性能的陶瓷TPMS结构,同时研究了打印参数对固化效果的影响,利用准静态压缩实验研究了不同TPMS结构的力学性能,以及改变不同TP...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 不同材料制备TPMS的研究现状
    1.3 陶瓷3D打印
    1.4 陶瓷TPMS制备概述
    1.5 本文研究的内容和意义
第2章 实验方法与仪器
    2.1 实验原料及实验仪器
        2.1.1 浆料制备的原料
        2.1.2 样品制备和表征的仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 浆料的制备
        2.2.2 打印样品的制备
第3章 曝光时间和打印角度对陶瓷DLP中固化特性和弯曲强度的影响
    3.1 引言
    3.2 实验
        3.2.1 制作样品
        3.2.2 测试条三点抗弯强度测试
        3.2.3 表征
    3.3 结果与讨论
    3.4 结论
第4章 3D打印陶瓷三重周期最小表面结构的机械性能的研究
    4.1 引言
    4.2 实验过程
        4.2.1 材料制备
        4.2.2 样品
        4.2.3 机械性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 材料的表征和结构
        4.3.2 机械性能
    4.4 结论
第5章 结构参数对TPMS机械性能的影响
    5.1 前言
    5.2 实验部分
        5.2.1 方法
        5.2.2 制作
        5.2.3 机械性能测试
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 表征
        5.3.2 机械性能的测试
    5.4 结论
第6章 结论与展望
    6.1 工作总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表SCI论文及专利情况
致谢



本文编号：3816772