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应用于3D打印技术的ABS纳米二氧化钛复合材料制备及力学性能研究汇报人：2024-02-06

目录contents引言ABS纳米二氧化钛复合材料制备3D打印技术应用力学性能研究结果分析与讨论结论与展望

01引言

3D打印技术的快速发展与广泛应用，对打印材料提出了更高要求。纳米二氧化钛具有优异的光学、电学和力学性能，将其与ABS复合有望制备出高性能的3D打印材料。ABS作为一种常用的3D打印材料，具有良好的加工性能和机械性能，但其功能性仍有待提升。研究ABS纳米二氧化钛复合材料的制备及力学性能，对于推动3D打印技术的发展和应用具有重要意义。研究背景与意义

国内外研究现状及发展趋势国外研究现状国外学者在ABS纳米复合材料的制备、表征和应用方面开展了大量研究，取得了一系列重要成果，为ABS纳米复合材料的发展奠定了基础。国内研究现状国内研究者在ABS纳米复合材料的制备方面取得了一定进展，但在力学性能研究和应用方面仍有待加强。发展趋势随着纳米技术的不断发展和3D打印技术的日益成熟，ABS纳米二氧化钛复合材料的研究将更加注重功能性、环保性和可持续性。

本研究将围绕ABS纳米二氧化钛复合材料的制备、表征和力学性能研究展开，具体包括材料配方设计、制备工艺优化、微观结构表征、力学性能测试等方面。研究内容通过本研究，旨在制备出具有优异力学性能的ABS纳米二氧化钛复合材料，揭示其力学性能的增强机制，为3D打印技术的高性能材料制备提供理论指导和技术支持。同时，期望该复合材料在3D打印领域得到广泛应用，推动3D打印技术的快速发展。研究目标本研究的主要内容与目标

02ABS纳米二氧化钛复合材料制备

选用高分子量、低熔体流动速率的ABS树脂作为基体材料。ABS树脂选择纯度高、粒径小、分散性好的纳米二氧化钛作为增强相。纳米二氧化钛对ABS树脂进行干燥处理，以去除水分和杂质；对纳米二氧化钛进行表面改性处理，以提高其与ABS树脂的相容性。预处理材料选择与预处理

采用溶胶-凝胶法、水解法或气相法等制备纳米二氧化钛。制备方法利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜等手段对纳米二氧化钛的晶体结构、粒径大小和形貌进行表征。表征手段纳米二氧化钛的制备与表征

溶液共混法将ABS树脂溶解在有机溶剂中，加入纳米二氧化钛进行共混，再通过挥发溶剂或沉淀法制备出复合材料。熔融共混法将ABS树脂和纳米二氧化钛按比例混合，在高温下进行熔融共混，制备出ABS/纳米二氧化钛复合材料。原位聚合法在纳米二氧化钛存在下，通过聚合反应制备出含有纳米二氧化钛的ABS复合材料。ABS/纳米二氧化钛复合材料的制备工艺

结构表征力学性能表征热性能表征其他性能表征复合材料的结构与性能表征利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段观察复合材料的微观结构，分析纳米二氧化钛在ABS树脂中的分散情况。通过拉伸试验、冲击试验等手段测试复合材料的力学性能，包括拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度等指标。利用热重分析仪、差示扫描量热仪等手段测试复合材料的热稳定性、热分解温度等热性能指标。根据实际需求，还可对复合材料的耐候性、耐化学腐蚀性、电性能等其他性能进行表征。

033D打印技术应用

通过逐层堆积材料的方式制造三维实体。3D打印技术原理3D打印技术分类3D打印技术优势包括立体光固化成型（SLA）、选择性激光烧结（SLS）、熔融沉积成型（FDM）等。可快速制造复杂形状、节省材料、个性化定制等。0302013D打印技术简介

3D打印设备根据打印需求选择合适的3D打印机，如桌面级、工业级等。材料选择选择适合3D打印的ABS纳米二氧化钛复合材料，考虑其力学性能、热稳定性等因素。材料预处理对ABS纳米二氧化钛复合材料进行干燥、筛分等预处理，以提高打印质量。3D打印设备与材料选择

打印参数包括打印层厚、打印速度、填充密度、支撑结构等参数的设置。参数优化根据打印过程中出现的问题，对打印参数进行调整和优化，以提高打印质量和效率。打印后处理对打印好的制品进行去支撑、打磨、喷漆等后处理操作。打印参数设置及优化

解决方案优化打印平台温度、使用热床或加热室、调整打印参数等。解决方案优化打印层厚、提高打印速度、调整喷头温度等参数，或采用表面抛光技术进行处理。解决方案优化材料配方、提高材料质量、调整打印参数等，或采用增强结构设计来提高制品的力学性能。问题1打印过程中出现翘曲变形。问题2制品表面粗糙度较高。问题3制品力学性能不达标。010203040506打印过程中的问题与解决方案

04力学性能研究

拉伸测试弯曲测试冲击测试测试标准力学性能测试方法与标准通过拉伸试验机对复合材料进行拉伸，测定其拉伸强度、断裂伸长率等指标。利用冲击试验机对复合材料进行冲击试验，测定其冲击强度和韧性。采用三点或四点弯曲试验方法对复合材料进行弯曲性能测试，评估其抗弯