石墨烯具有独特的二维纳米结构,物理性能十分优异,同时由于其来源丰富,使得石墨烯成为一种非常理想的纳米填料用来制备聚合物复合材料。而如何制备石墨烯/聚合物纳米复合材料以及怎样提高复合材料的力学性能也已然成为目前石墨烯领域最热门的课题之一。本文采用熔融共混法制备了石墨烯含量不同的石墨烯/聚乳酸复合材料,为考察其力学性能,先用注塑方法制备了该材料测试力学性能的标准件。根据力学测试的结果,分析并讨论了石墨烯的加入对聚乳酸材料力学性能的影响。结果表明随着石墨烯含量的增加,石墨烯/聚乳酸复合材料的拉伸强度和弹性模量呈现上升趋势,当石墨烯含量为5000ppm时,复合材料的拉伸强度最高,为61.78MPa。相比于纯聚乳酸增加了6.8%。而石墨烯/聚乳酸复合材料的冲击强度随石墨烯含量的增加呈现先升高后降低的趋势。石墨烯的添加量对石墨烯/聚乳酸复合材料的冲击性能影响较大。当石墨烯含量为1ppm时,复合材料的冲击强度最高,达到了4.375kJ/m~2,相比于纯聚乳酸材料,冲击强度增加了44.8%。采用FDM 3D打印方法制备了石墨烯/聚乳酸复合材料测试力学性能的标准件。通过测试不同FDM工艺下打印制件的力学性能,研究了不同FDM工艺对制件力学性能的影响,结果表明当FDM工艺参数设置为喷嘴温度220℃,打印速度30mm/s,层厚0.2mm时,打印得到的试样拉伸强度最高,且试样打印效果最好。FDM打印标准件的拉伸强度、弹性模量及断裂伸长率与注塑标准件的相比都较低,可能是因为FDM打印出来的标准件填充率不够,层与层之间结合得不够紧密。采用熔融共混法制备了石墨烯/尼龙6复合材料,并从FDM打印工艺角度出发设计了正交实验,研究了不同成型工艺对该复合材料FDM打印成型件打印质量及力学性能的影响,结果表明对于打印件力学性能的影响程度由大到小依次是石墨烯含量、喷嘴温度、打印速度和底板温度。选择石墨烯质量分数为0.05%,并且设置FDM工艺参数喷嘴温度245℃、底板温度70℃、打印速度27mm/s、喷嘴直径0.4mm、层厚0.2 mm时,打印件拉伸力学性能最好。