3D打印聚合物材料是應(yīng)用最早也是目前應(yīng)用最廣泛的3D打印材料。本書較為系統(tǒng)地總結(jié)了國內(nèi)外3D打印聚合物材料技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、最新研究進展和發(fā)展趨勢。詳細(xì)闡述了粉末材料、絲狀材料、光敏材料、水凝膠等3D打印聚合物材料的制備、成形機理與工藝、成形件性能及應(yīng)用。對噴墨打印用聚合物、粉末黏合打印用聚合物和直接書寫3D打印用聚合物等其他3D打印聚合物材料也進行了簡要介紹。
本書可供從事3D打印材料研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、應(yīng)用的科研、工程技術(shù)人員參考閱讀，也可作為大專院校相關(guān)專業(yè)本科生及研究生的輔助教材。
閆春澤，華中科技大學(xué)，材料成形與模具技術(shù)國家重點室副主任/教授，編者在國家自然科學(xué)基金面上、工信部工業(yè)轉(zhuǎn)型升級、湖北省技術(shù)創(chuàng)新專項、廣東省重大科技專項、國防科技創(chuàng)新特區(qū)基礎(chǔ)前沿等國家、省部級重點項目資助下，長期從事粉末床激光增材制造材料及其成形理論與應(yīng)用研究。近5年，第 一或通訊作者在國際重要學(xué)術(shù)期刊發(fā)表SCI收錄論文34篇；近5年SCI他引1200多次、H因子19，得到國際同行的高度認(rèn)可（包括美、英、德等國8名院士）；獲發(fā)明專利34項，包括美國、日本發(fā)明專利各1項；出版學(xué)術(shù)專著5部、教材2部。研發(fā)的增材制造高性能材料及裝備已在廣東銀禧科技、武漢華科三維公司實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，成果在中國航發(fā)、航天科技、科工集團、兵器集團、東風(fēng)汽車、英國羅羅、法國空客、德國博世等國內(nèi)外1000多家單位得到應(yīng)用，產(chǎn)品通過歐盟CE認(rèn)證，出口至英、美、德、澳等國。相關(guān)成果被評為全國十大高校重大成果轉(zhuǎn)化項目（排1）和湖北高校十大科技成果轉(zhuǎn)化項目（排3）；獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎（排2）、國家科技進步二等獎（排3）、中國十大科技進展（核心成員）、湖北省技術(shù)發(fā)明一等獎（排3）；2015年入選湖北省楚天學(xué)者計劃（楚天學(xué)子），2016年入選湖北省第六批百人計劃特聘教授。擔(dān)任國際SCI期刊Advances in Polymer Technology和Polymers客座編輯。
第1章3D打印技術(shù)與聚合物材料概述1
1.13D打印技術(shù)的概念2
1.23D打印材料簡介3
1.3國內(nèi)外3D打印聚合物材料研發(fā)現(xiàn)狀3
1.3.1粉末材料4
1.3.2光敏材料4
1.3.3絲狀材料5
1.3.4水凝膠6
參考文獻6
第2章3D打印聚合物粉末材料9
2.1聚合物及其復(fù)合粉末材料的SLS成形原理10
2.1.1激光對聚合物粉末材料的加熱過程12
2.1.2聚合物粉末材料激光選區(qū)燒結(jié)機理15
2.1.3聚合物及其復(fù)合粉末材料特性對SLS成形的影響18
2.2聚合物及其復(fù)合粉末材料的制備34
2.2.1低溫粉碎法35
2.2.2溶劑沉淀法35
2.3尼龍及其復(fù)合粉末材料37
2.3.1尼龍12粉末材料及其SLS成形37
2.3.2尼龍12/無機填料復(fù)合粉末材料37
2.3.3尼龍12/金屬復(fù)合粉末材料38
2.3.4納米填料/尼龍復(fù)合粉末材料41
2.4聚苯乙烯類粉末材料46
2.4.1聚苯乙烯粉末材料46
2.4.2苯乙烯-丙烯腈共聚物粉末材料46
2.4.3高抗沖聚苯乙烯粉末材料50
2.5聚碳酸酯粉末材料56
2.5.1PC粉末的SLS工藝及性能57
2.5.2后處理工藝及其對PC燒結(jié)件性能的影響59
2.6聚醚醚酮及其復(fù)合粉末材料61
2.6.1聚醚醚酮粉末材料61
2.6.2聚醚醚酮復(fù)合粉末材料61
2.7聚丙烯復(fù)合粉末材料63
2.7.1聚丙烯復(fù)合粉末材料制備及表征64
2.7.2聚丙烯復(fù)合粉末激光選區(qū)燒結(jié)性能66
2.8其他聚合物粉末材料69
2.8.1聚乙烯粉末材料69
2.8.2熱塑性聚氨酯粉末材料69
2.8.3聚苯硫醚粉末材料69
參考文獻70
第3章3D打印聚合物絲狀材料75
3.1聚合物絲材熔融沉積成形原理76
3.2熔融沉積成形中的支撐材料78
3.2.1FDM支撐材料概述78
3.2.2剝離性支撐材料79
3.2.3水溶性支撐材料80
3.3FDM用ABS絲狀材料82
3.3.1ABS樹脂簡介82
3.3.23D打印ABS常用分析檢測技術(shù)86
3.3.3ABS常用復(fù)合材料體系88
3.3.4ABS 3D打印研究進展89
3.4FDM用聚乳酸絲狀材料91
3.4.1聚乳酸樹脂簡介91
3.4.2聚乳酸改性93
3.4.3聚乳酸絲材研究現(xiàn)狀96
3.5FDM用聚醚醚酮絲狀材料99
3.5.1聚醚醚酮樹脂的FDM成形99
3.5.2PEEK樹脂復(fù)合材料的FDM成形100
3.6FDM用熱塑性聚氨酯絲狀材料101
3.6.1熱塑性聚氨酯材料概述101
3.6.2TPU材料耐熱性分析102
3.6.3TPU結(jié)構(gòu)對打印工藝的影響106
3.6.4TPU絲狀材料在FDM打印領(lǐng)域的應(yīng)用109
3.7總結(jié)與展望115
參考文獻115
第4章3D打印聚合物光敏材料125
4.1光敏材料與光固化反應(yīng)原理126
4.1.1光敏材料126
4.1.2光固化反應(yīng)機理128
4.1.3光固化3D打印成形方法與成形機理130
4.2光敏樹脂136
4.2.1光敏樹脂的分類與特性136
4.2.2光敏樹脂的光固化成形性能要求136
4.2.3紫外線光固化成形研究與應(yīng)用138
4.2.4可見光光固化樹脂及其成形143
4.3陶瓷前驅(qū)體147
4.3.1陶瓷前驅(qū)體簡介147
4.3.2陶瓷前驅(qū)體的分類148
4.3.3陶瓷前驅(qū)體的光固化成形149
4.3.4后處理工藝對陶瓷制件性能的影響150
4.4形狀記憶材料152
4.4.1可光固化的形狀記憶材料153
4.4.2形狀記憶材料的光固化成形技術(shù)159
4.4.33D打印形狀記憶材料的應(yīng)用前景163
參考文獻167
第5章3D打印聚合物水凝膠173
5.1水凝膠3D打印技術(shù)及原理174
5.1.1水凝膠3D打印技術(shù)系統(tǒng)175
5.1.2水凝膠3D打印流變學(xué)原理180
5.23D打印水凝膠材料分類182
5.2.1化學(xué)交聯(lián)水凝膠182
5.2.2物理交聯(lián)水凝膠186
5.33D打印水凝膠的生物學(xué)應(yīng)用190
5.3.1組織工程190
5.3.2生物小分子遞送系統(tǒng)192
5.3.3軟體制動器194
5.3.4藥物篩選194
5.4總結(jié)及展望195
參考文獻197
第6章其他3D打印聚合物材料203
6.1噴墨3D打印204
6.1.1噴墨打印原理204
6.1.2光/熱固化噴墨打印用聚合物材料205
6.23D粉末黏合打印205
6.2.13D粉末黏合打印原理205
6.2.23D粉末黏合打印用聚合物材料206
6.3直接書寫3D打印207
6.3.1直接書寫3D打印原理207
6.3.2直接書寫3D打印用聚合物材料208
參考文獻210
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