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1、激光烧结尼龙12、累托石复合材料的结构与性能复合材料学报ActaMateriaeCompositaeSinica文章编号:100023851(2005)0220052205第22卷 第2期 4月 2005年Vol122No12April2005激光烧结尼龙12/累托石复合材料的结构与性能汪 艳1,2,3,史玉升1,黄树槐1(11华中科技大学塑性成形模拟及模具技术国家重点实验室,武汉430074;21武汉化工学院材料系,武汉430073)摘 要: 将尼龙12与有机累托石的混合粉末进行激光烧结成型,利用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、扫描电
2、镜(SEM)等手段对烧结试样的材料结构进行了表征,并对其力学性能及热性能进行了研究。结果表明:尼龙12在激光烧结过程中插入到累托石层间,形成了尼龙12/累托石纳米复合材料。复合材料的力学性能及热稳定性能同尼龙12烧结试样相比均有不同程度的提高,10%时,复合材料的拉伸强度、—————————————————————————————————————————————————————弯曲强度和冲击强度分别提高了1017%、1519%和3817%,℃。关键词: 选择性激光烧结;累托石;尼龙12;纳米复合材料中图分类号: TB332 文献标识码:ASTRUCTUR
3、EANDPRORITECOMPOSITEYSELASERSINTERING,2,,SHIYusheng1,HUANGShuhuai1(11StateKeyPlasticFormingSimulationandDie&MouldTechnology,HuazhongUniversityofScienceand,Wuhan430074,China;21DepartmentofMaterialsScienceandEngineering,WuhanInstituteofChemicalTechnology,Wuhan430073,China)Abstra
4、ct: AkindofblendedpowderofPA12andorganicrectorite(OREC)wasmoldedbyselectivelasersinte2ring(SLS).ThestructureofsinteredPA12/rectoritecompositewascharacterizedbyXRD,DSCandSEM,anditsthermalstabilityandmechanicalpropertieswerestudied.Theresultsshowthattheorganicrectoriteisintercalated
5、byPA12duringthesinteringprocess,andthethermalstabilityandthemechanicalpropertiesofthePA12/rectoritenanocompositearebe—————————————————————————————————————————————————————tterthanthoseofsinteredpurePA12.With10%massfractionofOREC,thetensilestrength,flexuralstrengthandimpactstrengtha
6、reimprovedby1017%,1519%and3817%,respectively,andthethermaldecompositiontemperatureincreasesby27℃.Keywords: selectivelasersintering;rectorite;PA12;nanocomposite 选择性激光烧结(SelectiveLaserSintering,SLS)技术是采用激光作为热源来烧结粉末材料成型的一种快速成型(RapidPrototyping,RP)技术[1]。利用该技术可将热塑性塑料粉末直接成型为任意复杂形状与结构的制
7、品,而不需要任何工装模具。该技术在新产品的研制开发、模具制造、小批量产品的生产等方面显示出广阔的应用前景[2,3]。但SLS成型件的强度通常低于注射成型制品的强度,难以满足高性能塑料功能件的要求。因此,制备高强度激光烧结件是SLS技术的一个重要研究方向。由于SLS所用的成型材料为粒径在100μm以下的粉末材料,不能采用玻璃纤维等塑料常用增强方法增强。纳米无机粒子虽对聚合物材料有良好的增强作用,但常规的混合方法不能使其得到纳米尺度上的分散,因而不能发挥纳米粒子的增强作用。近年来出现的聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料不仅具有优异的物理力学性能,而且制备工艺经济实
8、用[4~7],尤其是聚合物熔融插层,工艺简单、灵活,成本低廉,适用