本文關(guān)鍵詞：基于EA體系的光固化三維打印材料的制備及其改性研究　出處：《南京航空航天大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：快速、高效、環(huán)保的光固化三維打印(Three Dimensional Printing,3DP)技術(shù)是創(chuàng)建復(fù)雜、精細實體制件的一種獨特的先進制造技術(shù),而3DP材料的性能決定了該技術(shù)應(yīng)用的廣度與深度。目前,3DP材料的發(fā)展主要面臨著品種單一、固化后力學(xué)性能不高、價格昂貴等幾方面的挑戰(zhàn),因此,高性能、低成本3DP材料的開發(fā)是光固化三維打印成形技術(shù)的核心問題之一。本文首先研究了影響環(huán)氧丙烯酸酯(Epoxy Acrylate,EA)基3DP材料粘度、光固化速度、固化度、體積收縮率和力學(xué)性能的主要因素,確定了制備低粘度、快固化、高力學(xué)性能的光固化EA基3DP材料的最佳基本配方。為了進一步改進其力學(xué)性能,本文分別采用納米Si O2和碳納米管(Carbon Nanotubes,CNTs)為增強體對其進行了增強增韌改性研究。對納米Si O2/EA基3DP材料的研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)KH570硅烷偶聯(lián)劑改性處理后納米Si O2均勻分散在基體中,并且顯著提高了3DP材料的力學(xué)性能。當(dāng)納米Si O2含量為0.3wt%時,固化物的拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量和沖擊強度分別提高了46.7%、243.4%、133.2%和18.8%,材料由脆性斷裂逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂。納米Si O2的含量為0.7wt%時,3DP材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度由67.2℃提高到71.7℃,固化后的體積收縮率降低了12.1%,透射深度降低了10.1%,臨界曝光量增大了18.5%。對CNTs/EA基3DP材料的研究發(fā)現(xiàn),CNTs經(jīng)強酸酸化、表面改性處理后相互之間無纏結(jié)現(xiàn)象,可均勻分散在基體中。添加CNTs可以顯著提高3DP材料的力學(xué)性能,當(dāng)CNTs含量為0.3wt%時,固化物的拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量和沖擊強度分別提高了44.7%、72.8%、33.6%和17.8%,材料的破壞形式由脆性斷裂向韌性斷裂轉(zhuǎn)變。當(dāng)CNTs的含量為0.5wt%時,3DP材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度提高了7.8℃。由于CNTs對紫外光極強的吸收作用,添加0.7wt%的CNTs時,3DP材料的透射深度降低了19.3%,臨界曝光量增大了43.0%,此時材料固化后的體積收縮率降低了10.4%。
[Abstract]:In order to improve the mechanical properties of 3DP , nano - SiO _ 2 and carbon nanotubes ( CNTs ) were used to improve the mechanical properties of 3DP materials . The tensile strength , flexural strength , flexural modulus and impact strength of 3DP material were increased by 44.7 % , 72.8 % , 36.6 % and 17.8 % , respectively .

【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB332

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本文編號：1375708