3D打印技術(shù)用于快速加工和制造,可根據(jù)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)制造出幾何形狀復(fù)雜的零部件。由于3D打印純聚合物零件的機(jī)械性能和功能本質(zhì)上的局限性,開發(fā)高性能的可打印聚合物復(fù)合材料是十分必要的。3D打印在復(fù)合材料的制造中提供了許多優(yōu)勢(shì),包括高精度、低成本和定制復(fù)雜幾何形狀。本文概述了熱塑性聚酰亞胺復(fù)合材料的3D打印技術(shù),研究了3D打印熱塑性聚酰亞胺復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的力學(xué)、導(dǎo)電和熱性能,并分析了它們?cè)谏镝t(yī)學(xué)、電子和航空航天工程領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。重點(diǎn)介紹了顆粒增強(qiáng)、纖維增強(qiáng)和納米增強(qiáng)熱塑性聚酰亞胺（TPI）復(fù)合材料的制備方法和性能,對(duì)推動(dòng)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(duì)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(diǎn)導(dǎo)致TPI的3D打印制造困難、熱應(yīng)力大、分層嚴(yán)重等問題。本文研發(fā)了高溫3D打印機(jī),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(guān)系。研究3D打印溫度對(duì)打印件層間結(jié)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(xué)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(xué)位級(jí)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(fù)合材料的分類與制造方法
        1.2.1 高分子聚合物復(fù)合材料的分類
        1.2.2 高分子聚合物復(fù)合材料增強(qiáng)填料
        1.2.3 高分子聚合物復(fù)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(jiǎn)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(fù)合材料研究現(xiàn)狀
        1.4.1 3D打印技術(shù)簡(jiǎn)介
        1.4.2 3D打印技術(shù)在復(fù)合材料中的研究現(xiàn)狀
    1.5 課題來源及論文研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 課題來源
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 熱塑性聚酰亞胺增材制造及其層間結(jié)合力評(píng)價(jià)
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 TPI原料熱性能測(cè)試
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)方案
        2.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shí)驗(yàn)方案
        2.6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
    2.7 打印溫度對(duì)TPI樣件層間結(jié)合力的影響
        2.7.1 3D打印TPI樣件的制備
        2.7.2 實(shí)驗(yàn)方案
        2.7.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
    2.8 本章小結(jié)
第3章 分離式連續(xù)碳纖維增強(qiáng)TPI增材制造研究
    3.1 引言
    3.2 材料與設(shè)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(shí)間對(duì)3D打印樣件拉伸性能的影響
        3.4.1 樣件準(zhǔn)備
        3.4.2 實(shí)驗(yàn)方案
        3.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)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(zhǔn)備
        3.5.3 純TPI和 TPI-短纖維復(fù)合材料機(jī)械性能測(cè)試
        3.5.4 吸水性測(cè)試
        3.5.5 結(jié)果及討論
    3.6 3D打印連續(xù)碳纖維樣件的力學(xué)性能研究
        3.6.1 樣件準(zhǔn)備
        3.6.2 實(shí)驗(yàn)方案
        3.6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
    3.7 本章小結(jié)
第4章 高性能導(dǎo)電可控TPI-碳納米管增材制造研究
    4.1 引言
    4.2 材料與設(shè)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(shí)驗(yàn)方案
        4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shí)驗(yàn)方案
        4.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
    4.5 3D打印絲材和樣件的導(dǎo)電電阻率研究
        4.5.1 樣件制備
        4.5.2 實(shí)驗(yàn)方案
        4.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
    4.6 TPI-CNTS3D打印樣件物理與機(jī)械性能分析
        4.6.1 實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備
        4.6.2 機(jī)械性能測(cè)試方案
        4.6.3 循環(huán)彎曲導(dǎo)電測(cè)試方案
        4.6.4 吸水性實(shí)驗(yàn)
        4.6.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
    4.8 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
研究生期間所取得的成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]形狀記憶聚合物本構(gòu)模型及TPI復(fù)合材料性能研究[D]. 郭建明.哈爾濱工程大學(xué) 2016
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碩士論文
[1]石墨烯/聚醚醚酮復(fù)合材料的制備及其結(jié)晶動(dòng)力學(xué)研究[D]. 于飛.長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 2018
[2]聚合物/碳納米管復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 謝苗苗.西南大學(xué) 2018
[3]高耐熱聚酰亞胺塑料的制備及熱性能研究[D]. 孔德亮.吉林大學(xué) 2017
[4]碳纖維/高分子復(fù)合材料導(dǎo)熱性能研究[D]. 樓熹辰.清華大學(xué) 2013
[5]環(huán)氧樹脂/多壁碳納米管復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 董春蕾.哈爾濱理工大學(xué) 2012
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[8]表面改性碳納米管/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料力學(xué)性能的研究[D]. 魏小昕.南京航空航天大學(xué) 2009
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