發(fā)布時間：2021-05-18 08:34

　　3D打印技術用于快速加工和制造,可根據(jù)計算機設計制造出幾何形狀復雜的零部件。由于3D打印純聚合物零件的機械性能和功能本質上的局限性,開發(fā)高性能的可打印聚合物復合材料是十分必要的。3D打印在復合材料的制造中提供了許多優(yōu)勢,包括高精度、低成本和定制復雜幾何形狀。本文概述了熱塑性聚酰亞胺復合材料的3D打印技術,研究了3D打印熱塑性聚酰亞胺復合材料結構件的力學、導電和熱性能,并分析了它們在生物醫(yī)學、電子和航空航天工程領域的潛在應用。重點介紹了顆粒增強、纖維增強和納米增強熱塑性聚酰亞胺（TPI）復合材料的制備方法和性能,對推動未來3D打印材料的研制與3D打印裝備的研發(fā)具有重要意義。針對熱塑性聚酰亞胺（TPI）具有加工成形溫度區(qū)間窄、粘度高和粘流溫度高等特點導致TPI的3D打印制造困難、熱應力大、分層嚴重等問題。本文研發(fā)了高溫3D打印機,成功制備了1.75mm直徑熱塑性聚酰亞胺3D打印絲材,分析了TPI原料與3D打印絲材的熱穩(wěn)定性能。研究了3D打印絲材的粘流溫度（T_f）與打印起始溫度的關系。研究3D打印溫度對打印件層間結合力的影響,并確立TPI的可打印溫度區(qū)間。研究發(fā)現(xiàn),TP... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 高分子聚合物復合材料的分類與制造方法
        1.2.1 高分子聚合物復合材料的分類
        1.2.2 高分子聚合物復合材料增強填料
        1.2.3 高分子聚合物復合材料的傳統(tǒng)制造方法
    1.3 熱塑性聚酰亞胺制造方法
        1.3.1 熱塑性聚酰亞胺簡介
        1.3.2 熱塑性聚酰亞胺傳統(tǒng)制造方法
        1.3.3 熱塑性聚酰亞胺3D打印
    1.4 3D打印高分子復合材料研究現(xiàn)狀
        1.4.1 3D打印技術簡介
        1.4.2 3D打印技術在復合材料中的研究現(xiàn)狀
    1.5 課題來源及論文研究內容
        1.5.1 課題來源
        1.5.2 研究內容
第2章 熱塑性聚酰亞胺增材制造及其層間結合力評價
    2.1 引言
    2.2 實驗儀器
    2.3 TPI原料熱性能測試
        2.3.1 實驗材料
        2.3.2 實驗方案
        2.3.3 實驗結果及討論
    2.4 3D打印絲材制備
        2.4.1 3D打印絲材制備工藝
        2.4.2 3D打印絲材擠出流程
    2.5 TPI3D打印系統(tǒng)
        2.5.1 TPI3D打印問題
        2.5.2 問題解決
    2.6 TPI原材料與3D打印絲材熱穩(wěn)定性分析
        2.6.1 實驗方案
        2.6.2 實驗結果及討論
    2.7 打印溫度對TPI樣件層間結合力的影響
        2.7.1 3D打印TPI樣件的制備
        2.7.2 實驗方案
        2.7.3 實驗結果及討論
    2.8 本章小結
第3章 分離式連續(xù)碳纖維增強TPI增材制造研究
    3.1 引言
    3.2 材料與設備
    3.3 分離式碳纖維3D打印系統(tǒng)
    3.4 純TPI絲材的干燥時間對3D打印樣件拉伸性能的影響
        3.4.1 樣件準備
        3.4.2 實驗方案
        3.4.3 實驗結果及討論
    3.5 3D打印TPI-短纖維樣件的拉伸和彎曲性能研究
        3.5.1 材料制備
        3.5.2 樣件準備
        3.5.3 純TPI和 TPI-短纖維復合材料機械性能測試
        3.5.4 吸水性測試
        3.5.5 結果及討論
    3.6 3D打印連續(xù)碳纖維樣件的力學性能研究
        3.6.1 樣件準備
        3.6.2 實驗方案
        3.6.3 實驗結果及討論
    3.7 本章小結
第4章 高性能導電可控TPI-碳納米管增材制造研究
    4.1 引言
    4.2 材料與設備
    4.3 不同噴嘴直徑3D打印純TPI樣件的拉伸與彎曲性能研究
        4.3.1 樣件制備
        4.3.2 實驗方案
        4.3.3 實驗結果及討論
    4.4 3D打印絲材的熱物理性能分析
        4.4.1 材料制備
        4.4.2 實驗方案
        4.4.3 實驗結果及討論
    4.5 3D打印絲材和樣件的導電電阻率研究
        4.5.1 樣件制備
        4.5.2 實驗方案
        4.5.3 實驗結果及討論
    4.6 TPI-CNTS3D打印樣件物理與機械性能分析
        4.6.1 實驗前期準備
        4.6.2 機械性能測試方案
        4.6.3 循環(huán)彎曲導電測試方案
        4.6.4 吸水性實驗
        4.6.5 實驗結果及討論
    4.7 3D打印可穿戴特征樣件
        4.7.1 可穿戴特征樣件模型建立
        4.7.2 實驗結果及討論
    4.8 本章小結
第5章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
研究生期間所取得的成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3193489