尼龙12/OMMT纳米复合粉末的制备及性能

利用十八烷基三甲基溴化铵(OTAB)对蒙脱土(MMT)进行有机改性,并通过溶液插层法制备尼龙12/有机蒙脱土(PA12/OMMT)纳米复合粉末。利用X射线衍射、傅立叶变换红外光谱、扫描电子显微镜等手段对改性后的MMT及PA12/OMMT纳米复合粉末的结构和微观形貌进行表征,并将复合粉末热压成型制成标准件,测试其力学性能和热性能。结果表明,经过有机改性,MMT的层间距由1.24 nm增加到了2.13 nm,且改性后的MMT能均匀地分散在PA12基体中,PA12/OMMT纳米复合粉末的成型件在拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和热性能方面都优于纯PA12粉末。PA12/OMMT纳米复合粉末为选择性激光烧结技术(SLS)提供了一种性能良好的粉末材料。     

尼龙12/氧化石墨烯纳米复合粉末的制备及性能

在高分子材料中引入纳米填料制备选择性激光烧结(SLS)复合粉末能够有效增强烧结件的性能。通过改进的Hummers方法辅以超声剥离制备氧化石墨烯(GO),通过溶剂沉淀法制备尼龙12/氧化石墨烯(PA12/GO)纳米复合粉末。利用傅立叶变换红外光谱、透射电子显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜等手段对材料结构进行了表征,并对复合粉末的力学性能和热学性能进行了测试。结果表明,GO能均匀分散在PA12基体中,PA12/GO纳米复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性模量、维卡软化温度分别提高了18.9%,8.3%,5.4%,6.8%,热失重曲线显示当温度为450℃时,PA12/GO质量保持率为85.25%,而纯PA12仅为65.17%。PA12/GO纳米复合粉末为选择性激光烧结提供了一种性能良好的粉末材料。     

聚酰胺12制品3D打印成型力学性能研究

应用3D打印技术中的熔融沉积成型法(FDM)和选择性激光烧结工艺(SLS)制备聚酰胺12(PA12)试样,研究了3D打印中构建不同取向方式对PA12力学性能的影响。同时,将3D打印试样与传统注射成型试样对比,比较了两者的性能差异。结果表明,FDM技术中构建不同打印取向影响PA12制品的力学性能,与注射成型相比,FDM试样的拉伸强度可达注塑件的56.3 %左右,断裂伸长率约为注塑件的60.9 %;SLS技术中,不同打印取向对制品的拉伸强度无明显影响,其拉伸强度可达注塑件的90 %以上,但其断裂伸长率较低,不足注塑件的10 %。     

选择性激光烧结用尼龙1212粉末的制备

为得到适用于选择性激光烧结的原材料,降低选择性激光烧结用尼龙1212生产成本,用溶剂沉淀法制备了尼龙1212粉末,讨论了溶剂种类、溶解温度、成核温度等因素对尼龙1212粉末粒度和形貌的影响。通过显微镜、扫描电子显微镜、粒度分析、差示扫描量热法等对制备的尼龙1212进行了表征,结果表明采用溶剂沉淀法可有效地制备出分散良好且粒径在20～80μm范围内的尼龙1212球形粉末,其最佳制备工艺条件为：乙醇作溶剂、溶解温度为160℃,将成核温度控制在130℃。对自制尼龙1212和市售选择性激光烧结用尼龙1212进行了松装密度、熔体流动速率、拉伸及弯曲等性能表征,发现两者的粉末性能和制件性能接近,其中自制尼龙1212的弯曲强度和弯曲弹性模量略高于市售尼龙1212,已达到了选择性激光烧结对原材料的要求,能烧结出光滑制件,其尺寸精度可达到±0.1 mm。     

选择性激光烧结用复合尼龙粉的制备与性能

采用溶剂沉析法制备了低熔点复合尼龙12基料,对其改性处理后获得适合于选择性激光烧结用的复合尼龙粉末。通过正交实验的方法对复合尼龙粉末的烧结工艺进行研究,得到优化的烧结工艺参数,探讨了烧结工艺参数对成型件烧结成型性能的影响,对复合尼龙粉及其烧结成型件进行了SEM分析,发现尼龙12烧结件的烧结精度和力学性能都得到了很大的改善。     

选择性激光烧结复合尼龙粉末的制备及成型机理研究

研制了一种用于选择性激光烧结成型的复合尼龙粉末材料,对其激光烧结成型技术进行了实验研究,得到了优化的烧结成型工艺参数.最后对成型件的力学性能和成型精度进行了测试,抗拉强度为41MPa,弹性模量为2310MPa,延伸率为7.2%,达到了工程应用要求.     

体育器材专用尼龙6复合材料的3D打印丝材制备与表征

为增强尼龙6在体育器材器件3D打印应用中的适用性,本次研究采用滑石粉对尼龙6实施改性处理,制备出可直接用于3D打印的滑石粉改性PA6复合丝材。通过微观形貌观测的方式来确定滑石粉的合理添加量,并对滑石粉合理添加量下改性PA6复合丝材的力学性能进行测试。经实验研究发现,本次研究所制备的尼龙6复合3D打印丝材相比于单纯尼龙6和市售e-PA6丝材来说,整体力学性能得到显著提升,在体育器材设备轻质化方面具有一定的应用价值。     

CF表面处理对SLS用PA12/CF复合材料性能的影响

利用热空气处理法和浓硝酸处理法分别对碳纤维(CF)进行表面处理,然后与尼龙(PA)12粉末按量比3∶7通过机械混合法制备PA12/CF复合粉末材料。将复合粉末材料进行注塑成型,考察了热处理温度及浓硝酸处理时间对复合材料力学性能和热性能的影响。结果表明,浓硝酸处理时间为1 h处理效果最好,与未处理的CF复合材料相比,注塑样条拉伸强度提高23%,弯曲弹性模量提高133%,维卡软化点提高6.2℃;扫描电子显微镜分析表明,经过热处理后的CF在PA12基体中分散均匀,两者的界面相容性良好。     

原位聚合无卤阻燃3D打印PA 6粉末的制备及表征

在己内酰胺(CPL)水解开环悬浮聚合体系中加入三聚氰胺氰尿酸(MCA)单体盐,制备了可用于3D打印的无卤阻燃聚酰胺6(FRPA 6)粉末材料,在打印机上烧结成形,研究了MCA单体盐的加入对制品力学性能及阻燃性能的影响,并对FRPA 6形貌及性能进行了表征。结果表明:在悬浮聚合体系中,MCA的自组装反应进行比较充分,生成的MCA均匀分散在FRPA 6中,达到纳米级别;随着体系中MCA含量的增加,FRPA 6的熔点、抗冲击强度、拉伸强度和弯曲强度有所下降,断裂伸长率、结晶温度有所提高,当MCA质量分数为8%时,FRPA 6阻燃性能达到UL94 V-0级,拉伸强度为62.4 MPa,缺口冲击强度为7.4 k J/m~2,弯曲强度为64.7 MPa。     

玻璃3D打印技术研究进展

3D打印是一种以数字模型文件为基础,运用计算机辅助逐层打印的方式构造三维物体的技术,近年来受到国内外的普遍关注,发展迅猛.介绍了3D打印玻璃技术的发展现状,内容包括熔融沉积、选择性激光烧结、立体光刻、数字光处理、墨水直写等玻璃3D打印技术,总结玻璃3D打印技术在各方面的应用,分析玻璃3D打印技术目前存在的问题,最后对玻...     

PA6/纳米CaCO3复合材料的制备和性能

在适宜的条件下将纳米CaCO3用硬脂酸通过超高速混合进行表面处理。采用熔融共混工艺制备了PA6/纳米CaCO3复合材料。结果表明，纳米CaCO3含量为1份左右时复合材料的拉伸强度达到最大值，比PA6高约11%，纳米CaCO3含量10份左右时复合材料缺口冲击强度达到最大值，比PA6高约40%；复合材料的拉伸弹性模量随纳米CaCO3含量增加而提高，在纳米CaCO3含量为10份时较PA6提高约20%，20份时提高约30%。     

连续与短切CF增强PA6复合材料双喷头3D打印工艺参数优化

为提升连续碳纤维(CF)和短切CF增强尼龙6复合材料3D打印制件的力学性能、优化3D打印基础工艺参数,基于熔融沉积型3D打印工艺,通过自主搭建的双喷头3D打印实验平台制备打印制件,并以此为研究对象,设计4因素3水平正交试验,研究连续CF隔层数、连续CF打印间距、打印温度、打印速度四种工艺参数对打印制件拉伸强度和弯曲强度的影响。采用极差分析法得到最佳工艺参数组合,验证正交试验结果。使用扫描电子显微镜观察拉伸制件和弯曲制件的断裂面微观形貌,进一步探究了打印制件的层间断裂形貌特性和层内丝材分布规律。结果表明,当连续CF隔层数为1、连续CF打印间距为0.5 mm、打印温度为250℃、打印速度为900 mm/s时,打印制件的层内沉积线之间孔隙较少,层间结合效果较好,其拉伸强度和弯曲强度达到最高,分别为109.73 MPa和119.14 MPa,与短切CF增强尼龙6复合材料相比,拉伸强度提升了249%,弯曲强度提升了286%。     

3D打印用玄武岩纤维/聚乳酸复合线材力学性能的研究

以玄武岩纤维（BF）、聚乳酸（PLA）为主要原料,再与成核剂TMC–210、硅烷偶联剂KH–550、环氧扩链剂KL–E4370B和填料纳米碳酸钙通过熔融共混制备3D打印玄武岩纤维/聚乳酸复合线材。讨论了纤维含量、成核剂用量、硅烷偶联剂用量、环氧扩链剂用量、纳米碳酸钙用量对复合线材力学性能的影响。结果表明：w(BF)以20%～30%为宜;TMC–210对于复合线材强度增强效果不明显;w(KH–550)为7.5%、w(KL–E4370B)为4%、w（纳米碳酸钙）为7.5%时,复合线材力学性能最佳。     

聚合诱导相分离制备用于SLS的聚酰胺6球形粉末

高性能粉末原料是制约选择性激光烧结技术(SLS)发展的关键。通过己内酰胺在聚乙二醇(PEG)中进行阴离子聚合诱导相分离的原理制备了聚酰胺6 (PA6)球形粉末,探究了聚合温度、PEG的分子量及含量等参数对粉末形貌及粒径的影响。在聚合温度170℃、CL/PEG质量比8∶2、PEG分子量为3 000的条件下制备的PA6粉末球形度高、流动性好,平均粒径为19.7μm,豪斯纳比为1.19,烧结窗口为24.33℃,烧结性能优异。     

聚乳酸/木粉3D打印复合材料的制备与性能研究

以杨木木粉和聚乳酸(PLA)为原料、甘油为增塑剂,采用熔融挤出和3D打印的方法制备了PLA/木粉3D打印复合材料,并研究了增塑剂用量对复合材料性能的影响。结果表明:增塑剂甘油的加入破坏了PLA的结晶结构,并在一定程度上提高了PLA/木粉复合材料两相间的界面相容性。复合材料的各项性能随甘油用量增加呈规律性变化,其中,复合材料的拉伸强度逐渐减小,断裂伸长率先增大后减小,热稳定性小幅降低,而吸水率则逐渐增大。     

用于选择性激光烧结成型的聚酰胺6/硫酸钙复合粉体的制备及性能研究

采用溶液沉淀法制备了聚酰胺6/硫酸钙（PA6/CaSO₄）复合粉体,通过扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）、激光粒度分布仪和Ｘ射线衍射仪（XRD）对复合粉体的微观形貌、热性能、粒度分布、晶体结构和流动性进行了表征。结果表明,随着CaSO₄的加入,PA6/CaSO₄复合粉体由松散的球形结构转变为密实的球形结构;CaSO₄的加入能够提高PA6/CaSO₄复合粉体的结晶度并拓宽其烧结温度窗口,在CaSO₄含量为5 %（质量分数,下同）时,结晶度和烧结温度窗口均达到最大值,分别为61.84 %和18.95 ℃;PA6/CaSO₄复合粉体的粒径随CaSO₄含量的增加呈现先减后增的趋势,休止角先减后增,堆积密度先增后减;当CaSO₄含量为3 %~5 %时,PA6/CaSO₄复合粉体的流动性能最佳,最适用于选择性激光烧结。     

复合尼龙粉末激光烧结快速成型技术进展

系统地论述了复合尼龙(PA)粉末激光烧结快速成型技术的国内外发展概况,介绍了美国产复合PA粉末的常用牌号,总结了目前该领域中所取得的成果及存在问题,并对复合PA粉末激光烧结快速成型技术的发展进行了展望。     

聚醚醚酮/碳纤维复合粉末的制备及性能

将热处理改性的聚醚醚酮(PEEK)粉末和碳纤维(CF)共混制备了PEEK/CF复合粉末。采用表观密度测试、扫描电子显微镜、电子万能试验机、热重分析、差示扫描量热法等对复合粉末材料的微观形貌、力学性能和热性能进行分析。结果表明,热处理后的PEEK粉末表观密度最高可达0.286 g/cm3。与纯PEEK相比,复合粉末的玻璃化转变温度、熔融温度和分解温度都有较大的提高;随着CF质量分数逐渐增加,复合粉末材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性模量、热变形温度和维卡软化温度逐渐增大,冲击强度逐渐减小。改性PEEK/CF复合粉末材料为选择性激光烧结技术提供了高强度、高耐热性能的粉末材料,从而应用于汽车工业、电器工业、医疗器械和航空航天等领域。