特種聚合物聚醚醚酮的激光增材技術(shù)/增材制造技術(shù)(3D打印技術(shù))叢書
定 價:75 元
叢書名:“十三五”國家重點出版規(guī)劃 增材制造(暨3D打印)技術(shù)叢書
- 作者:閆春澤,陳鵬,蘇瑾 等 著
- 出版時間:2021/11/1
- ISBN:9787118124354
- 出 版 社:國防工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TN244
- 頁碼:138
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《特種聚合物聚醚醚酮的激光增材技術(shù)/增材制造技術(shù)(3D打印技術(shù))叢書》以華中科技大學(xué)快速制造中心近年來的研究成果為基礎(chǔ),系統(tǒng)地介紹了高溫激光增材制造聚醚醚酮材料的制備方法、成形工藝及其應(yīng)用。第1章概述了國內(nèi)外聚醚醚酮激光增材制造技術(shù)的研究進展;第2~4章介紹了高溫激光選區(qū)燒結(jié)裝備、聚醚醚酮粉末的制備方法、成形工藝與性能;第5章從結(jié)晶動力學(xué)角度分析了聚醚醚酮的成形機理;第6章介紹了激光增材制造聚醚醚酮材料的生物應(yīng)用。
《特種聚合物聚醚醚酮的激光增材技術(shù)/增材制造技術(shù)(3D打印技術(shù))叢書》包含了激光選區(qū)燒結(jié)裝備、材料、工藝等多方面內(nèi)容,反映了近年來國內(nèi)外新的研究成果,既有機理分析,又有應(yīng)用案例。因此,該書可供各個工程領(lǐng)域人員閱讀,也可作為在校師生的參考用書。
高性能特種聚合物聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)在很寬的溫度范圍和極端的條件下?lián)碛凶吭降木C合性能,在特定領(lǐng)域可替代金屬、陶瓷等材料實現(xiàn)輕量化,是世界上公認的性能最佳的熱塑性材料之一。在航空航天、船舶以及醫(yī)療等國家戰(zhàn)略領(lǐng)域,高性能PEEK零件逐漸呈現(xiàn)功能化、整體化、輕量化的發(fā)展趨勢,其通常具有不規(guī)則曲面以及復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu),成形難度逐漸較大。
增材制造(包括3D、4D打印等)是集機械、計算機、數(shù)控和材料等多學(xué)科于一體的數(shù)字化制造技術(shù),在復(fù)雜聚合物零件的成形上具有顯著優(yōu)勢。激光選區(qū)燒結(jié)屬于激光粉末床熔融增材制造技術(shù),其基于離散、堆積成形的思想,采用激光有選擇地掃描燒結(jié)粉末材料,分層制造形成三維實體零件。相比傳統(tǒng)成形技術(shù),該技術(shù)最大的特點是可整體成形復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件而不需要任何工裝模具,因此廣泛應(yīng)用于成形航空航天、生物醫(yī)療等領(lǐng)域高性能復(fù)雜零件。華中科技大學(xué)從1991年開始進行增材制造技術(shù)的理論與應(yīng)用研究工作,是我國最早開展此項技術(shù)研發(fā)的單位之一,已成功研發(fā)系列粉末床熔融增材制造工藝裝備與配套材料,并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,這些成果在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用并獲國家科技進步二等獎2項、國家科技發(fā)明二等獎1項,省部級一等獎10余項,被兩院院士們評為中國十大科技進展。本書共分6章,主要針對PEEK增材制造技術(shù)的研究進展、PEEK粉末材料的制備、激光粉末床熔融成形機理與工藝以及生物應(yīng)用等進行系統(tǒng)的論述。本書反映了華中科技大學(xué)快速制造中心團隊的多項成果,這些成果是由團隊多年的堅持研究取得的。首先,衷心地感謝團隊創(chuàng)始人黃樹槐教授、史玉升教授的指導(dǎo)以及為后來者建立的良好研究平臺。本書撰寫過程中,參考了本團隊部分研究生的論文和成果,在此向他們表示感謝。
由于本書是首次以PEEK粉末材料及其激光粉末床熔融增材制造技術(shù)作為主線撰寫的學(xué)術(shù)專著,相關(guān)研究工作還在繼續(xù),認識還在不斷深化,一些問題的理解還不夠深入,加之作者的學(xué)術(shù)水平和知識面有限,因此書中存在缺陷在所難免,殷切地期望同行專家和讀者的批評指正。
華中科技大學(xué)材料學(xué)院副教授,博士生導(dǎo)師。2009年于華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室材料加工工程專業(yè)獲博士學(xué)位,2010至2015年在英國?怂固卮髮W(xué)工程學(xué)院從事博士后研究工作。長期從事3D打印技術(shù)、材料制備及成形機理方面的基礎(chǔ)研究。
第1章 緒論
1.1 技術(shù)背景
1.2 高溫激光選區(qū)燒結(jié)技術(shù)的研究進展
1.3 國內(nèi)外高性能聚合物高溫激光選區(qū)燒結(jié)技術(shù)對比分析
第2章 高溫激光選區(qū)燒結(jié)裝備
2.1 獨立控溫的高溫激光選區(qū)燒結(jié)裝備框架結(jié)構(gòu)
2.2 激光掃描系統(tǒng)及其熱力防護
2.3 高性能聚合物高溫激光選區(qū)燒結(jié)成形方法
第3章 高溫激光選區(qū)燒結(jié)聚醚醚酮粉末的制備方法
3.1 實驗材料、裝備與測試方法
3.1.1 實驗材料與高溫激光選區(qū)燒結(jié)裝備
3.1.2 表征與測試
3.2 聚醚醚酮粉末初始性能
3.2.1 微觀形貌、粒徑及分布
3.2.2 燒結(jié)窗口與穩(wěn)定燒結(jié)區(qū)間
3.3 異相球化制備方法
3.4 高溫預(yù)鋪紅外輻射制備方法
3.4.1 PEEK 012 PF粉末的制備方法
3.4.2 PEEK 450 PF粉末的制備方法
3.5 流動性與可燒結(jié)性
第4章 聚醚醚酮的高溫激光選區(qū)燒結(jié)工藝與性能
4.1 聚醚醚酮的高溫激光選區(qū)燒結(jié)成形工藝
4.1.1 預(yù)熱過程
4.1.2 成形過程
4.1.3 降溫過程
4.2 激光能量輸入對聚醚醚酮力學(xué)性能的影響
4.3 不同能量熔融比下聚醚醚酮材料微觀結(jié)構(gòu)的變化
第5章 聚醚醚酮在高溫激光選區(qū)燒結(jié)中的結(jié)晶動力學(xué)
5.1 結(jié)晶動力學(xué)模型與實驗設(shè)計
5.2 高溫激光選區(qū)燒結(jié)涉及的周期性過程與結(jié)晶特點
5.3 準靜態(tài)等溫結(jié)晶動力學(xué)
5.4 動態(tài)非等溫結(jié)晶動力學(xué)
5.5 不同動力學(xué)結(jié)晶條件下的晶體結(jié)構(gòu)和力學(xué)分析
第6章 聚醚醚酮/鉭/鈮梯度點陣支架的生物力學(xué)與骨整合性能
6.1 聚醚醚酮/鉭/鈮復(fù)合粉末材料
6.2 聚醚醚酮/鉭/鈮制件的拉伸性能與微觀結(jié)構(gòu)
6.3 梯度點陣支架的壓縮力學(xué)性能
6.4 聚醚醚酮/鉭/鈮復(fù)合材料的生物相容性
6.5 聚醚醚酮/鉭/鈮生物支架的骨整合性能
參考文獻