激光选区烧结(Selective Laser Sintering,SLS)是一种以激光为热源,将粉末层层烧结并堆积成形的技术,可用于高分子、金属、陶瓷及复合材料成形。目前,高分子粉末是SLS领域中应用最广泛的材料。聚丙烯(Polypropylene,PP)材料是一种热塑性高分子,具有密度小、韧性高、抗冲击强度高以及化学性能稳定等优点,广泛应用于汽车制造、电子电器以及建筑医疗等方面,是目前应用最广泛的高分子材料之一。PP目前已经应用于SLS领域。然而,由于SLS成形过程无外力驱动,导致成形件的性能通常低于传统模塑件。因此,国内外学者开始利用纳米材料来增强SLS成形件,取得了良好的效果,成为了SLS领域的研究热点。本研究使用石墨烯纳米材料来增强聚丙烯SLS成形件,对聚丙烯/石墨烯复合粉末材料的制备、SLS成形工艺以及成形件的性能进行了研究。在本研究中,使用搅拌蒸发法制备了石墨烯含量为0.1 wt.%,0.5 wt.%,1.0 wt.%以及2.0 wt.%的聚丙烯/石墨烯复合粉末。对制得的复合粉末进行了粒径测试、微观形貌观察、热学性能分析以及熔融粘度测试,结果表明:聚丙烯及四组复合粉末的粒径集中于20-100μm,颗粒形状为球形或近球形,石墨烯吸附在聚丙烯颗粒的表面;石墨烯降低了聚丙烯粉末的结晶速度,提高了聚丙烯的热稳定性;同时,石墨烯的加入提高了聚丙烯的熔融粘度,且石墨烯的含量越高,复合粉末的熔融粘度越大,不利于SLS成形过程中聚丙烯熔体的流动。研究了聚丙烯/石墨烯复合粉末的SLS成形机理,分析了SLS工艺参数对聚丙烯/石墨烯复合粉末成形件性能的影响。通过五组粉末的差示扫描量热(DSC)曲线确定了SLS过程中的预热温度,并通过10组实验确定了聚丙烯/石墨烯复合粉末SLS过程中的激光功率、扫描速度以及分层厚度。确定了一套最优的工艺参数:预热温度为110℃,扫描间距为0.2 mm,分层厚度为0.12 mm,扫描速度为2000 mm/s,激光功率为9 W。通过对纯聚丙烯以及不同含量的聚丙烯/石墨烯SLS成形件进行了一系列测试分析,发现纯聚丙烯以及不同含量的聚丙烯/石墨烯复合粉末在进行SLS后,聚丙烯基体的部分α相转变为γ相。当加入0.1 wt.%含量的石墨烯时,石墨烯增强了SLS成形件的拉伸强度和韧性,但降低了拉伸模量。当石墨烯含量大于0.1 wt.%时,SLS成形件的拉伸强度和韧性降低,拉伸模量提高。同时,石墨烯的加入增强了聚丙烯SLS成形件的热稳定性,提高了成形件的热学性能,也改变了聚丙烯SLS成形件的断裂方式。