纳米TiO2&氧化石墨烯增强改性环氧丙烯酸酯基光固化三维打印材料研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lqh2012
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光固化三维打印技术作为增材制造与快速成型技术的结合,目前已成为制造业研究的焦点。由于现有光固化三维打印材料固化后的力学性能较低、固化收缩率大,一定程度上限制了光固化三维打印技术的发展和应用。为改善光固化三维打印材料的力学性能,本文针对传统纳米粒子改性光固化三维打印材料时,存在的分散性和相容性差、界面结合弱等问题,选用经过表面修饰的纳米TiO2和氧化石墨烯对光固化三维打印材料进行增强改性。采用丙烯酰氯和KH570分别对纳米粒子进行表面改性处理,使其表面由亲水性变成亲油性,利用表面处理剂含有的双键,使纳米粒子参与光固化反应,改善其与光固化树脂的界面结合。研究了两种纳米粒子的不同表面改性方法和不同添加量对光固化三维打印材料力学性能、光固化特性和热稳定性的影响。分别采用丙烯酰氯、KH570对纳米TiO2进行表面改性,并利用改性后的纳米TiO2增强改性光固化三维打印材料。研究结果表明:经丙烯酰氯和KH570改性处理后的纳米TiO2表面被有机层包覆,团聚现象缓解,能均匀地分散在光固化三维打印材料中。改性纳米TiO2填充在光固化三维打印材料中,在受到外力作用时,改性纳米TiO2桥联作用及其对裂纹的偏转作用,是纳米TiO2能够增强光固化三维打印材料性能的主要原因。其中,经丙烯酰氯改性后的纳米TiO2对材料力学性能的增强作用更为明显,当纳米TiO2-丙烯酰氯的含量为3wt%时,光固化三维打印材料的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度达到最大值,分别提升了36.4%、67.3%和44.7%。此外,改性纳米TiO2的添加可使光固化三维打印材料的固化收缩率降低。分别利用丙烯酰氯、KH570对氧化石墨烯(GO)进行表面改性,并利用改性后的GO对光固化三维打印材料进行增强改性研究。结果表明:相对于未改性的GO,分别将经丙烯酰氯、KH570改性处理后的GO添加至光固化三维打印材料中时,改性GO片层间的堆叠层数减少,团聚的趋势降低,能较好地分散在光固化三维打印材料中。GO单一且完整的二维结构使得其作为增强相在材料受到外应力时能承受较大载荷,其在受到拉应力时沿碳原子平面表现出较大的刚性,少量添加即可显著提升复合材料的力学性能。其中,经丙烯酰氯改性后的GO对材料力学性能的增强作用更为明显。当GO-丙烯酰氯含量在1.5wt%时,光固化三维打印材料的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度达到最大值,分别提升了34.7%、53.8%和35.9%。此外,改性GO的添加可使光固化三维打印材料的固化收收缩率降低。对比两种纳米粒子对光固化三维打印材料的改性研究结果表明:纳米TiO2对光固化三维材料热性能和力学性能的改善效果强于GO,纳米TiO2的两种表面改性处理方法中丙烯酰氯改性的纳米粒子对光固化三维打印材料力学性能的增强效果最明显。
其他文献
<正>1概述欧洲规范EN1991-2-7中的船撞桥部分是按国际"航行船舶与桥梁相互影响"专题会议在1983年6月哥本哈根会议的要求,经过8年的研究于1991年形成一个综述和指南,在此指南
本文回顾了古医家对此段经文的传统认识,提出了肝为将(Jiang)兵之官,释将为帅以喻气,解军为兵而比血的三条依据,指出了肝之能谋虑在于肝之所藏之神——魂的作用,从而阐释了肝与气
新课程改革以改变学生的学习方法为导向,提倡课堂探究式的学习方式,要求教师改变“填鸭式”教学方式,引导学生自主探究,提高独立思考、合作探究的学习能力。在课堂教学中,探
通过调查大学毕业生对高校生涯支持的利用情况,得出以下结论:(1)大学毕业生对高校生涯支持利用主要为信息支持,其次为技能支持。信息支持、技能支持的得分显著高于情感支持和
房产热销的十年中,房地产市场上项目越来越多,新类型新产品层出不穷,各种产品名称的定义也越来越模糊。不实的广告宣传给普通大众造成了误解,那就是“别墅”就是绝对的“高端
针对孟小宾同志的《一种“优化”图书分类排架的方法》一文提出的图书“不需倒架”,“由图书分类号一部分和表示图书在架位置的搁板架位号组成排架号,兼作索书号”,按书型大
<正>气机即气的升降出入运动,自从《内经》提出"升降出入,无器不有"及"非出入,则无以生长壮老已,非升降,则无以生长化收藏",就不断被运用于临床,并成就了一大批像张仲景、李
作曲家向民的交响合唱《中国交响诗》(2003)是一部"命题作曲"的作品,本文通过解析作曲家对所给标题的理解和音乐表现侧重的设计,阐述他对音乐受众的预估以及对音乐素材和写作
随着市场化改革和政府职能的转变,传统计划经济体制下的水利工程建设管理体系正在发生变化,尤其是具有公益性特征的水利工程建设管理逐步向专业化方向发展。水利工程建设管理专
运用晶体工程的合成策略,本论文以卤素取代苯二甲酸为有机配体作为构筑模块与不同氮杂环辅助配体,在适当条件下与金属离子自组装得到了一系列具有新颖网络结构的金属基配位聚