3D打印技術(shù)具有可充分利用原材料、成型工藝簡單以及可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)快速成型的優(yōu)點(diǎn),目前3D打印纖維增強(qiáng)材料是一大研究熱點(diǎn),尤其短纖維材料,對于除了能夠改進(jìn)材料的力學(xué)性能之外,還可以在電磁性能、熱性能等方面對材料的性能做出改進(jìn),使用漿料直寫式3D打印技術(shù)制備短纖維復(fù)合材料的相關(guān)研究也是目前3D打印的一項(xiàng)熱點(diǎn)。本文以石英纖維、納米Si O2粉和磷酸鹽為原材料,采用漿料直寫型3D打印制備技術(shù)制備短纖維復(fù)合材料。通過對漿料流變性能的調(diào)控,基于3D打印打印透波材料的研究背景,以石英纖維為增強(qiáng)相,成功實(shí)現(xiàn)了石英纖維增強(qiáng)Si O2/磷酸鹽復(fù)合材料的3D打印成型。為了在纖維取向性上對實(shí)驗(yàn)做出指導(dǎo),本文對針頭內(nèi)漿料流動情況和針頭內(nèi)纖維取向進(jìn)行了有限元仿真。有限元仿真結(jié)果表明,3D打印針頭結(jié)構(gòu)、漿料流速和漿料粘度對漿料的流動具有一定的影響,針頭出口越細(xì),漿料的流速變化越劇烈,以及針頭結(jié)構(gòu)、纖維含量以及漿料流速對纖維取向分布都有較明顯的影響,而漿料粘度和纖維長度對此體系的纖維取向分布影響不大。研究表明,增加固化劑和納米Si O2粉的含量均可增大Si O2/磷酸鹽漿料的粘度,且加入納米Si O2可以使?jié){料出現(xiàn)剪... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

SiC纖維增強(qiáng)磷酸鋁基復(fù)合材料[34]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-8-圖1-2立體光刻工藝示意圖[36]最近，人們越來越多地將液態(tài)PCP（例如氧化硅）用于光聚合，而不是與立體光刻中使用的陶瓷顆粒均勻分散的懸浮液[37,38]。在高溫下，通過對聚合產(chǎn)物進(jìn)行燒結(jié)和陶瓷化處理，可以獲得PDCS的固體部分。這使得該工藝成為陶瓷立體光刻的可行替代品。PDC具有高性能，具有多種功能和優(yōu)越的功能，可通過改變PCP的組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整[37,39-41]，例如引入多種金屬醇鹽[42]。已經(jīng)對在PCP上使用立體光刻生產(chǎn)具有復(fù)雜和精細(xì)結(jié)構(gòu)的PDC進(jìn)行了一些演示，包括SiC[43]（圖1-3）和SiOC[44]。圖1-3由立體光刻在預(yù)陶瓷聚合物上制備的SiC零件[43]（2）噴墨打印近年來，將該技術(shù)轉(zhuǎn)化為多層零件三維制造的通用制造工藝取得了很大

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-8-圖1-2立體光刻工藝示意圖[36]最近，人們越來越多地將液態(tài)PCP（例如氧化硅）用于光聚合，而不是與立體光刻中使用的陶瓷顆粒均勻分散的懸浮液[37,38]。在高溫下，通過對聚合產(chǎn)物進(jìn)行燒結(jié)和陶瓷化處理，可以獲得PDCS的固體部分。這使得該工藝成為陶瓷立體光刻的可行替代品。PDC具有高性能，具有多種功能和優(yōu)越的功能，可通過改變PCP的組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整[37,39-41]，例如引入多種金屬醇鹽[42]。已經(jīng)對在PCP上使用立體光刻生產(chǎn)具有復(fù)雜和精細(xì)結(jié)構(gòu)的PDC進(jìn)行了一些演示，包括SiC[43]（圖1-3）和SiOC[44]。圖1-3由立體光刻在預(yù)陶瓷聚合物上制備的SiC零件[43]（2）噴墨打印近年來，將該技術(shù)轉(zhuǎn)化為多層零件三維制造的通用制造工藝取得了很大

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高溫透波陶瓷材料研究進(jìn)展[J]. 蔡德龍,陳斐,何鳳梅,賈德昌,匡寧,苗蕾,邱海鵬,王洪升,徐念喜,楊治華,于長清,張俊武,張偉儒,周延春.  現(xiàn)代技術(shù)陶瓷. 2019(Z1)
[2]3D打印碳纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料力學(xué)性能研究[J]. 姜鑫,胡福文.  工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(04)
[3]碳纖維增強(qiáng)碳化硅三維網(wǎng)狀多孔陶瓷復(fù)合材料的制備[J]. 肖路軍,黃小忠,杜作娟,唐秀之.  功能材料. 2018(01)
[4]飛行器用透波材料及天線罩技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 楊潔穎,呂毅,張春波,郝強(qiáng),郭世峰.  宇航材料工藝. 2015(04)
[5]稀土磷酸鉻鋁粘接劑的制備及其熱處理中的相變研究[J]. 崔韶麗,陳寧,霍冀川,黃鑫.  非金屬礦. 2013(05)
[6]有機(jī)硅改性磷酸鉻鋁透波材料[J]. 陳大慶,王海濱,霍冀川,雷永林,呂淑珍.  功能材料. 2013(11)
[7]Al2O3涂層相變對石英纖維及其磷酸鉻鋁復(fù)合材料性能影響[J]. 仇義霞,霍冀川,雷永林.  功能材料. 2011(12)
[8]氮化硼透波材料的研究進(jìn)展與展望[J]. 李端,張長瑞,李斌,曹峰,王思青,曹英斌.  硅酸鹽通報. 2010(05)
[9]石英纖維增強(qiáng)磷酸鉻鋁/有機(jī)硅雜化樹脂基復(fù)合材料性能[J]. 鄧詩峰,周燕,黃發(fā)榮,杜磊.  功能材料. 2009(04)
[10]磷酸鹽基復(fù)合材料中石英纖維的表面處理[J]. 周燕,鄧詩峰,黃發(fā)榮,杜磊,李仲平.  玻璃鋼/復(fù)合材料. 2009(02)

碩士論文
[1]注射成型模腔中纖維取向數(shù)值模擬[D]. 陳雄兵.北京化工大學(xué) 2013
[2]磷酸鹽基復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 王犇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[3]磷酸鹽耐熱涂層的制備及固化機(jī)理的研究[D]. 王政閱.天津大學(xué) 2007



本文編號：2906749