炭纤维/尼龙12复合粉体的制备及选择性激光烧结行为

采用液相氧化法对PAN基短切炭纤维进行表面改性,再与尼龙12混合,采用选择性激光烧结成形技术制备炭纤维/尼龙12复合粉体试样。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征炭纤维改性前后的表面状态、复合粉体的分散状况及烧结试样的断口形貌。探讨了复合粉体的烧结行为及烧结试样的力学性能与孔隙率的关系。结果表明,改性炭纤维表面的含氧基团在激光烧结时热分解产生气体,导致烧结试样孔隙率较高、力学性能较差。改性炭纤维经高温热处理可以在保留炭纤维表面粗糙度的同时有效降低烧结试样的孔隙率,与未改性炭纤维/尼龙12试样相比,拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量均有不同程度的提高。     

选择性激光烧结铝/尼龙复合粉末材料

制备了不同铝粉含量的尼龙12覆膜复合粉末,利用扫描电镜(SEM),能谱分析(EDX),差示扫描量热分析(DSC),热失重分析(TG)对粉末材料的形貌以及热性能进行了表征。对复合粉末进行激光烧结成形,并研究了不同铝粉含量对烧结件尺寸精度以及力学性能的影响。结果表明:尼龙与铝粉表面粘结良好,烧结过程中尼龙熔融,铝粉均匀分布在尼龙基体中;随着铝粉含量的增多,烧结件的弯曲强度和模量显著提高,冲击强度逐渐降低;铝粉质量分数为50 wt%时,烧结试样的弯曲强度和模量与纯尼龙烧结试样相比分别提高了62. 1%和122.3%;铝粉含量的增多能够有效抑制尼龙基体的收缩,提高烧结件的精度。      

尼龙12/铜复合粉末材料及其选择性激光烧结成形

通过溶剂沉淀法制备了尼龙12覆膜铜复合粉末材料，并制备了机械混合尼龙12／铜复合粉末材料。通过扫描电子显微镜（SEM）对两种粉末材料的微观形貌进行了观察，对两种粉末的选择性激光烧结（SLS）成形件的强度及翘曲变形行为进行了对比研究。结果表明：尼龙12覆膜铜复合粉末材料中尼龙12包覆均匀，无裸露Cu粉存在，而机械混合尼龙12／铜复合粉末材料中尼龙12颗粒是零散地非均匀性分散在Cu粉颗粒中。在尼龙12含量及烧结工艺参数相同的条件下，尼龙12覆膜铜复合粉末SLS成形件的拉伸强度及弯曲强度是机械混合尼龙12／铜复合粉末SLS成形件的两倍以上，翘曲变形也明显小于机械混合尼龙12／铜复合粉的SLS成形件。     

固相剪切碾磨制备聚丙烯/废旧橡胶/聚烯烃弹性体复合材料

利用固相剪切碾磨技术在常温下制备了聚丙烯(PP)/废旧轮胎橡胶(GTR)/聚烯烃弹性体(POE)复合材料。采用力学性能测试、差热分析(DSC)和扫描电镜(SEM)对固相剪切碾磨制备的GTR/POE复合粉体和相应PP/GTR/POE复合材料进行表征和分析,研究了碾磨次数和GTR/POE含量对PP/GTR/POE复合材料结构与性能的影响。结果表明,对固相剪切碾磨方法制备的PP/GTR/POE复合材料,GTR和POE被有效粉碎和均匀分散,其冲击强度和断裂伸长率比常规熔融共混方法制备的复合材料高;增加GTR/POE共碾磨复合粉体的含量或增加碾磨次数均可提高冲击强度和断裂伸长率。     

选择性激光烧结用尼龙12覆膜Cu粉的制备

提出了溶剂沉淀法制备选择性激光烧结(SLS)用尼龙12覆膜Cu粉复合粉末材料,利用扫描电镜(SEM)观察了复合粉末材料的微观形貌,通过差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TGA)对复合粉末材料的熔融、结晶行为,烧结温度窗口及热稳定性进行了研究,并测试了其烧结件的力学性能。结果表明,复合粉末材料的熔点、结晶速度及热稳定性较纯尼龙粉末有所提高,烧结温度窗口变宽,因而烧结性能优于纯尼龙粉。复合粉末材料烧结件的弯曲强度、弯曲模量、硬度均高于纯尼龙粉的烧结件。     

固相剪切碾磨制备聚丙烯/层状双金属氢氧化物纳米复合材料的力学性能及热稳定性

采用湿法固相剪切碾磨法(S<'3>M)制备了部分剥离型聚丙烯(PP)/层状双金属氢氧化物(LDHs)纳米复合材料,研究了PP/LDHs纳米复合材料的力学性能和热稳定性.结果表明,相对于聚丙烯,固相剪切碾磨制备的PP/LDHs纳米复合材料可在拉伸强度保持不变的情况下,明显提高其断裂伸长率和冲击强度.如当LDHs质量分数为...     

纳米二氧化硅增强尼龙12选择性激光烧结成形件

使用纳米二氧化硅增强尼龙12选择性激光烧结(SLS)成形件,通过溶剂沉淀法制备SLS用纳米二氧化硅/尼龙12复合粉末材料,研究了纳米二氧化硅对SLS成形件力学性能的影响,结果表明:纳米二氧化硅以纳米尺寸均匀分散在尼龙12基体中:复合粉末的粒径比纯尼龙12的粉末小,因而有利于提高烧结速率及成形件精度;复合粉末比尼龙12的粉末具有更高的热稳定性;复合粉末烧结件的拉伸强度、拉伸模量以及冲击强度比纯尼龙12烧结件分别提高了约20.9%、39.4%和9.5%,说明纳米二氧化硅对尼龙12 SLS成形件的增强效果显著.     

尼龙12覆膜铝粉激光烧结成形件的性能研究

常用的机械混合法很难将尼龙12和金属粉末材料混合均匀,容易出现偏聚,因而会造成选择性激光烧结(SLS)成形件中存在局部强度弱点、翘曲等缺陷.为此,提出了通过溶液沉淀法制备SLS成形用尼龙12覆膜铝粉,利用扫描电镜观察了尼龙12覆膜铝粉及烧结件断口的微观形貌,研究了铝粉含量及粒径对SLS成形件性能的影响.结果表明:尼龙12均匀地包覆在铝粉表面,无裸露铝粉颗粒存在,表明成功制备得到了尼龙12覆膜铝粉材料;当铝粉含量从0增大到50%时,烧结件的热变形温度、拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量及硬度比纯尼龙烧结件分别提高了87℃、10.4%、62.1%、122.3%及70.4%;烧结件的拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度均随着铝粉平均粒径的减小而增大.     

激光烧结尼龙12/ 累托石复合材料的结构与性能

将尼龙12 与有机累托石的混合粉末进行激光烧结成型, 利用X 射线衍射(XRD) 、差示扫描量热分析(DSC) 、扫描电镜(SEM) 等手段对烧结试样的材料结构进行了表征, 并对其力学性能及热性能进行了研究。结果表明: 尼龙12 在激光烧结过程中插入到累托石层间, 形成了尼龙12/ 累托石纳米复合材料。复合材料的力学性能及热稳定性能同尼龙12 烧结试样相比均有不同程度的提高, 有机累托石质量分数为10 %时, 复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了10.7 %、15.9 %和38.7 % , 热分解温度提高了27 ℃。      

聚苯乙烯/聚酰胺-12合金的选择性激光烧结成形

在选择性激光烧结(SLS)成形中,聚苯乙烯(PS)成形件精度高但其力学性能差,而聚酰胺-12(PA12)成形件力学性能高但其尺寸精度较差。为此,通过添加增容剂合成了PS/PA12合金粉末并用于SLS成形,研究了PS/PA12合金、PS及PA12成形件的力学性能、精度及断口微观形貌。结果表明,PS/PA12合金成形件的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、弯曲强度及弯曲模量分别是PS成形件的4.72倍、1.94倍、4.92倍、4.57倍及1.37倍;PS/PA12合金粉末成形件在x、y及z方向的尺寸误差比PA12分别降低了46.9%,47.3%及20.3%。说明PS/PA12合金粉末成形件兼顾了PS成形件精度高及PA12成形件力学性能好的优点,具有较高的推广使用价值。     

尼龙纳米复合材料的选区激光烧结成型技术研究进展

系统地论述了选区激光烧结原理及尼龙纳米复合材料选区激光烧结的国内外发展概况,总结了目前该领域中所取得的成果,指出了实现选区激光烧结制备尼龙纳米复合零件,不仅要解决其成型收缩,还必需解决无机纳米粒子的分散问题.并展望了尼龙纳米复合材料选区激光烧结快速成型技术的发展前景.     

激光选区烧结3D打印成形生物高分子材料研究进展

激光选区烧结(SLS)属于3D打印技术,通过激光逐层烧结粉末并叠加成形制件。该技术可满足不同患者的个性化需求,在生物医疗领域特别在组织工程支架和医用植入体制备方面具有非常广阔的应用前景。作为生物医用材料最重要的组成部分,生物高分子材料近年来发展迅速,成为医疗领域研究的热点。文中重点介绍了左旋聚乳酸、聚己内酯、聚醚醚酮、聚乙烯醇四类常用于SLS技术的生物高分子及其复合材料,对其研究和应用现状进行综述,并对其性能和用途进行对比讨论,提出今后该领域的发展方向。     

选择性激光烧结法制备聚合物/Al2O3纳米复合材料

介绍了一种新的简单实用的制备大块聚合物/无机纳米复合材料的方法,即探索性地采用选择性激光烧结(SLS)法来制备聚合物/Al2O3纳米复合材料.结果表明,以表面已预处理的聚合物与纳米粒子Al2O3混合粉料作为SLS用粉,在一定的激光烧结工艺参数条件下,可将其烧结成纳米粒子均匀分散在聚合物基体中的块体材料;并可通过控制激光功率和扫描速度等激光烧结工艺参数获得不同性能的聚合物/纳米复合材料.     

Effects of Chopped Carbon Fiber on the Forming,Structure, and Mechanical Properties of CCF/SiC Composites Fabricated by Selective Laser Sintering and Reactive Melt Infiltration

Silicon carbide (SiC) composites are fabricated by selective laser sintering (SLS) combined with reactive melt infiltration (RMI) using SiC powder mixed with various contents (0–32 vol%) of chopped carbon fiber (CCF) as reinforcement phase and carbon source. The introduction of an appropriate amount of CCF can reduce the shrinkage and step effect caused by slicing, improving the forming quality of the CCF/SiC preforms after pyrolysis. Meanwhile, as a carbon resource, CCF can react with molten silicon to form the β-SiC, improving the mechanical properties of CCF/SiC composites. The result shows that the CCF/SiC powder shows excellent fluidity, and the angle of repose of the CCF/SiC powder is 32–40° when the proportion of CCF is less than 24 vol%. CCF/SiC preforms shrinkage is lower than 1.74% and 1.94% along the nonadditive and additive manufacturing directions, respectively. Compared without CCF, the bending strength and fracture toughness of the CCF/SiC composites with 8 vol% CCF improve from 137.9 MPa and 2.69 MPa m^1/2 to 177.1 MPa and 3.10 MPa m^1/2, respectively. This study is believed to provide a new strategy for additive manufacturing of high-performance CCF/SiC composites with high CCF content by SLS.     

氯化聚乙烯/碳纳米管复合材料的制备及其性能研究

以三氯化铝(AlCl3)作催化剂,将多壁碳纳米管(MWNTS)悬浮在氯仿(CHCl3)溶液中,通过亲电加成反应,对MWNTS进行了侧壁化学修饰,并对化学修饰后的MWNTS作了红外光谱的分析.分别采用机械共混法和溶液共沉淀法制备了CPE/CNTs复合材料,对CPE/CNTs复合材料进行了拉伸性能及流变性能的测试,并利用扫描电子显微镜(SEM)观察了CPE/CNTs复合材料拉伸断面的形貌特征.结果表明:CPE/CNTs复合材料的拉伸强度随碳纳米管加入量的增加而增大,当碳纳米管的加入量为5份时,其拉伸强度最大,与纯氯化聚乙烯的拉伸强度相比,提高了75%;化学修饰后的碳纳米管在氯化聚乙烯基体中有了较好的分散性和相容性;CPE/CNTs复合材料的表观粘度随碳纳米管加入量的增加而逐渐增大.