直寫式3D打印連續(xù)SiO 2 纖維增強SiO 2 /磷酸鹽復合材料及其性能研究
發(fā)布時間：2021-06-23 17:49
3D打印技術具有工藝簡單、可充分利用原材料及可實現復雜結構快速成型等優(yōu)勢,3D打印纖維增強材料目前是一大研究熱點,其中連續(xù)纖維增強材料的3D打印成型僅出現在FDM技術中,使用漿料直寫式3D打印技術制備連續(xù)纖維增強材料的相關研究鮮有報道。本文提出了一種在纖維無動力源的情況下,采用漿料直寫型3D打印制備連續(xù)纖維增強材料的技術。通過對打印針頭結構的設計,結合對漿料流變性能的調控,基于3D打印透波材料的研究背景,以納米SiO2粉末和磷酸鹽為原料,以連續(xù)SiO2纖維為增強相,成功實現了連續(xù)SiO2纖維增強SiO2/磷酸鹽復合材料的3D打印成型。研究表明,增加納米SiO2和固化劑含量均可使SiO2/磷酸鹽漿料粘度增大,且納米SiO2可改善漿料的剪切變稀行為,將基礎磷酸鹽轉變?yōu)榉桥ｎD流體。溫度對SiO2/磷酸鹽組織結構影響較大,隨溫度升高,材料發(fā)生脫水縮合反應生成磷酸鹽,固化后的物相組成主要為Al（H2P...
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】：76 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
D打印陶瓷杯[5]
(Fused Deposition Modeling，FDM) 和選擇性激光燒結 (Selective ering，SLS) 緊隨其后[7]，可以說以上三種技術為 3D 打印的發(fā)展奠定基礎，現在許多新興的 3D 打印技術都依舊保有其部分技術特點。3D國發(fā)展起步較晚，應用于陶瓷材料的 3D 打印技術主要有噴墨打印 (Iting，IJP) 、光固化成型 (Sterolithography Apparatus，SLA) 、分層實(Laminated Object Manufacturing，LOM) 、激光選區(qū)燒結 (Selective ering，SLS) 和漿料直寫成型等，下文將對以上幾種 3D 打印技術進行。.1 3D 打印技術分類（1）噴墨打印成型IJP 是 3D 打印陶瓷的起源，該技術以陶瓷墨水為原料，將噴嘴加熱使汽化形成氣泡；氣泡受熱繼續(xù)膨脹，達到克服墨水表面張力的臨界值從噴嘴處噴出[8,9]。然后按照預先使用計算機構建的模型繪制圖案，層現 3D 打印成型。如下圖 1-2 所示：
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文水需要經受高溫，因此要求墨水具有一定帶來打印噴頭的堵塞問題，這時無論是降會使打印精度大打折扣。積成型要用于熱熔性陶瓷材料的 3D 打印成型，原供料輥、導向套和噴頭三個部分組成。材地進入噴嘴，然后在噴頭內受熱熔化[10]，圖 1-3 所示：
【參考文獻】：
期刊論文
[1]3d打印技術的現狀和關鍵技術分析[J]. 陶巖. 化工設計通訊. 2019(05)
[2]高溫透波陶瓷材料研究進展[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. 現代技術陶瓷. 2019(Z1)
[3]3D打印碳纖維增強陶瓷基復合材料力學性能研究[J]. 姜鑫,胡福文. 工業(yè)技術創(chuàng)新. 2018(04)
[4]選區(qū)激光燒結過程傳熱分析的高效無網格法[J]. 陳嵩濤,段慶林,王依寧,李書卉,李錫夔. 機械工程學報. 2019(07)
[5]碳纖維增強碳化硅三維網狀多孔陶瓷復合材料的制備[J]. 肖路軍,黃小忠,杜作娟,唐秀之. 功能材料. 2018(01)
[6]陶瓷3D打印快速發(fā)展[J]. 楊忠敏. 辦公自動化. 2015(20)
[7]飛行器用透波材料及天線罩技術研究進展[J]. 楊潔穎,呂毅,張春波,郝強,郭世峰. 宇航材料工藝. 2015(04)
[8]固化劑對磷酸鹽粘結劑固化行為的影響研究[J]. 李良鋒,呂福特,馬雪,王恩澤. 人工晶體學報. 2014(05)
[9]氮化硼透波材料的研究進展與展望[J]. 李端,張長瑞,李斌,曹峰,王思青,曹英斌. 硅酸鹽通報. 2010(05)
[10]基于光敏漿料的直寫精細無模三維成型[J]. 孫競博,李勃,黃學光,蔡坤鵬,周濟,李龍土. 無機材料學報. 2009(06)
博士論文
[1]原位生長莫來石增強磷酸鉻鋁高溫透波材料的研究[D]. 陳寧.中國建筑材料科學研究總院 2014
碩士論文
[1]工藝參數對水基陶瓷膏體非連續(xù)擠出過程液相遷移的影響[D]. 李冬健.蘭州理工大學 2012
[2]石英纖維增強磷酸鋁基復合材料的制備與性能優(yōu)化[D]. 曹志堅.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[3]磷酸鹽基復合材料的制備及性能研究[D]. 王犇.哈爾濱工業(yè)大學 2010
本文編號：3245388
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】：76 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
D打印陶瓷杯[5]
(Fused Deposition Modeling，FDM) 和選擇性激光燒結 (Selective ering，SLS) 緊隨其后[7]，可以說以上三種技術為 3D 打印的發(fā)展奠定基礎，現在許多新興的 3D 打印技術都依舊保有其部分技術特點。3D國發(fā)展起步較晚，應用于陶瓷材料的 3D 打印技術主要有噴墨打印 (Iting，IJP) 、光固化成型 (Sterolithography Apparatus，SLA) 、分層實(Laminated Object Manufacturing，LOM) 、激光選區(qū)燒結 (Selective ering，SLS) 和漿料直寫成型等，下文將對以上幾種 3D 打印技術進行。.1 3D 打印技術分類（1）噴墨打印成型IJP 是 3D 打印陶瓷的起源，該技術以陶瓷墨水為原料，將噴嘴加熱使汽化形成氣泡；氣泡受熱繼續(xù)膨脹，達到克服墨水表面張力的臨界值從噴嘴處噴出[8,9]。然后按照預先使用計算機構建的模型繪制圖案，層現 3D 打印成型。如下圖 1-2 所示：
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文水需要經受高溫，因此要求墨水具有一定帶來打印噴頭的堵塞問題，這時無論是降會使打印精度大打折扣。積成型要用于熱熔性陶瓷材料的 3D 打印成型，原供料輥、導向套和噴頭三個部分組成。材地進入噴嘴，然后在噴頭內受熱熔化[10]，圖 1-3 所示：
【參考文獻】：
期刊論文
[1]3d打印技術的現狀和關鍵技術分析[J]. 陶巖. 化工設計通訊. 2019(05)
[2]高溫透波陶瓷材料研究進展[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. 現代技術陶瓷. 2019(Z1)
[3]3D打印碳纖維增強陶瓷基復合材料力學性能研究[J]. 姜鑫,胡福文. 工業(yè)技術創(chuàng)新. 2018(04)
[4]選區(qū)激光燒結過程傳熱分析的高效無網格法[J]. 陳嵩濤,段慶林,王依寧,李書卉,李錫夔. 機械工程學報. 2019(07)
[5]碳纖維增強碳化硅三維網狀多孔陶瓷復合材料的制備[J]. 肖路軍,黃小忠,杜作娟,唐秀之. 功能材料. 2018(01)
[6]陶瓷3D打印快速發(fā)展[J]. 楊忠敏. 辦公自動化. 2015(20)
[7]飛行器用透波材料及天線罩技術研究進展[J]. 楊潔穎,呂毅,張春波,郝強,郭世峰. 宇航材料工藝. 2015(04)
[8]固化劑對磷酸鹽粘結劑固化行為的影響研究[J]. 李良鋒,呂福特,馬雪,王恩澤. 人工晶體學報. 2014(05)
[9]氮化硼透波材料的研究進展與展望[J]. 李端,張長瑞,李斌,曹峰,王思青,曹英斌. 硅酸鹽通報. 2010(05)
[10]基于光敏漿料的直寫精細無模三維成型[J]. 孫競博,李勃,黃學光,蔡坤鵬,周濟,李龍土. 無機材料學報. 2009(06)
博士論文
[1]原位生長莫來石增強磷酸鉻鋁高溫透波材料的研究[D]. 陳寧.中國建筑材料科學研究總院 2014
碩士論文
[1]工藝參數對水基陶瓷膏體非連續(xù)擠出過程液相遷移的影響[D]. 李冬健.蘭州理工大學 2012
[2]石英纖維增強磷酸鋁基復合材料的制備與性能優(yōu)化[D]. 曹志堅.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[3]磷酸鹽基復合材料的制備及性能研究[D]. 王犇.哈爾濱工業(yè)大學 2010
本文編號：3245388
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