特种聚合物聚醚醚酮的激光增材技术/增材制造技术(3D打印技术)丛书
定 价:75 元
丛书名:“十三五”国家重点出版规划 增材制造(暨3D打印)技术丛书
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- 作者:闫春泽,陈鹏,苏瑾 等 著
- 出版时间:2021/11/1
- ISBN:9787118124354
- 出 版 社:国防工业出版社
- 中图法分类:TN244
- 页码:138
- 纸张:胶版纸
- 版次:1
- 开本:16开
《特种聚合物聚醚醚酮的激光增材技术/增材制造技术(3D打印技术)丛书》以华中科技大学快速制造中心近年来的研究成果为基础,系统地介绍了高温激光增材制造聚醚醚酮材料的制备方法、成形工艺及其应用。第1章概述了国内外聚醚醚酮激光增材制造技术的研究进展;第2~4章介绍了高温激光选区烧结装备、聚醚醚酮粉末的制备方法、成形工艺与性能;第5章从结晶动力学角度分析了聚醚醚酮的成形机理;第6章介绍了激光增材制造聚醚醚酮材料的生物应用。
《特种聚合物聚醚醚酮的激光增材技术/增材制造技术(3D打印技术)丛书》包含了激光选区烧结装备、材料、工艺等多方面内容,反映了近年来国内外新的研究成果,既有机理分析,又有应用案例。因此,该书可供各个工程领域人员阅读,也可作为在校师生的参考用书。
高性能特种聚合物聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)在很宽的温度范围和极端的条件下拥有卓越的综合性能,在特定领域可替代金属、陶瓷等材料实现轻量化,是世界上公认的性能最佳的热塑性材料之一。在航空航天、船舶以及医疗等国家战略领域,高性能PEEK零件逐渐呈现功能化、整体化、轻量化的发展趋势,其通常具有不规则曲面以及复杂内部结构,成形难度逐渐较大。
增材制造(包括3D、4D打印等)是集机械、计算机、数控和材料等多学科于一体的数字化制造技术,在复杂聚合物零件的成形上具有显著优势。激光选区烧结属于激光粉末床熔融增材制造技术,其基于离散、堆积成形的思想,采用激光有选择地扫描烧结粉末材料,分层制造形成三维实体零件。相比传统成形技术,该技术最大的特点是可整体成形复杂结构零件而不需要任何工装模具,因此广泛应用于成形航空航天、生物医疗等领域高性能复杂零件。华中科技大学从1991年开始进行增材制造技术的理论与应用研究工作,是我国最早开展此项技术研发的单位之一,已成功研发系列粉末床熔融增材制造工艺装备与配套材料,并实现产业化,这些成果在国内外得到广泛应用并获国家科技进步二等奖2项、国家科技发明二等奖1项,省部级一等奖10余项,被两院院士们评为中国十大科技进展。本书共分6章,主要针对PEEK增材制造技术的研究进展、PEEK粉末材料的制备、激光粉末床熔融成形机理与工艺以及生物应用等进行系统的论述。本书反映了华中科技大学快速制造中心团队的多项成果,这些成果是由团队多年的坚持研究取得的。首先,衷心地感谢团队创始人黄树槐教授、史玉升教授的指导以及为后来者建立的良好研究平台。本书撰写过程中,参考了本团队部分研究生的论文和成果,在此向他们表示感谢。
由于本书是首次以PEEK粉末材料及其激光粉末床熔融增材制造技术作为主线撰写的学术专著,相关研究工作还在继续,认识还在不断深化,一些问题的理解还不够深入,加之作者的学术水平和知识面有限,因此书中存在缺陷在所难免,殷切地期望同行专家和读者的批评指正。
华中科技大学材料学院副教授,博士生导师。2009年于华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室材料加工工程专业获博士学位,2010至2015年在英国埃克斯特大学工程学院从事博士后研究工作。长期从事3D打印技术、材料制备及成形机理方面的基础研究。
第1章 绪论
1.1 技术背景
1.2 高温激光选区烧结技术的研究进展
1.3 国内外高性能聚合物高温激光选区烧结技术对比分析
第2章 高温激光选区烧结装备
2.1 独立控温的高温激光选区烧结装备框架结构
2.2 激光扫描系统及其热力防护
2.3 高性能聚合物高温激光选区烧结成形方法
第3章 高温激光选区烧结聚醚醚酮粉末的制备方法
3.1 实验材料、装备与测试方法
3.1.1 实验材料与高温激光选区烧结装备
3.1.2 表征与测试
3.2 聚醚醚酮粉末初始性能
3.2.1 微观形貌、粒径及分布
3.2.2 烧结窗口与稳定烧结区间
3.3 异相球化制备方法
3.4 高温预铺红外辐射制备方法
3.4.1 PEEK 012 PF粉末的制备方法
3.4.2 PEEK 450 PF粉末的制备方法
3.5 流动性与可烧结性
第4章 聚醚醚酮的高温激光选区烧结工艺与性能
4.1 聚醚醚酮的高温激光选区烧结成形工艺
4.1.1 预热过程
4.1.2 成形过程
4.1.3 降温过程
4.2 激光能量输入对聚醚醚酮力学性能的影响
4.3 不同能量熔融比下聚醚醚酮材料微观结构的变化
第5章 聚醚醚酮在高温激光选区烧结中的结晶动力学
5.1 结晶动力学模型与实验设计
5.2 高温激光选区烧结涉及的周期性过程与结晶特点
5.3 准静态等温结晶动力学
5.4 动态非等温结晶动力学
5.5 不同动力学结晶条件下的晶体结构和力学分析
第6章 聚醚醚酮/钽/铌梯度点阵支架的生物力学与骨整合性能
6.1 聚醚醚酮/钽/铌复合粉末材料
6.2 聚醚醚酮/钽/铌制件的拉伸性能与微观结构
6.3 梯度点阵支架的压缩力学性能
6.4 聚醚醚酮/钽/铌复合材料的生物相容性
6.5 聚醚醚酮/钽/铌生物支架的骨整合性能
参考文献