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本文是基于选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,SLS)技术及聚合物/层状硅酸盐(Polymer/Layered Silicate,PLS)所具有的广泛应用前景,以及国内外对选择性激光烧结聚合物纳米复合材料方面的研究报道较少这一背景下提出的。以聚苯乙烯/纳米蒙脱土复合材料为研究对象,主要研究激光烧结方法能否制备出聚苯乙烯/纳米蒙脱土复合材料;分析烧结工艺参数对聚苯乙烯/纳米蒙脱土复合材料的力学性能的影响规律;将聚苯乙烯/纳米蒙脱土复合材料与纯聚苯乙烯烧结件热力学性能进行对比。目前国内外对激光烧结聚苯乙烯/纳米蒙脱土复合材料方面的研究报道极少,本文所进行的研究工作具有一定的理论意义与现实意义。 本文在文献综述的基础上,对SLS技术和PLS纳米复合材料的研究概况作了简单的介绍。根据研究目的提出了研究方案,对选择性激光烧结聚苯乙烯/纳米蒙脱土复合材料的实验方案和测试方法进行了详细的介绍。 本文选用聚苯乙烯和纳米蒙脱土粉末(5%质量比)的混合粉末作为实验材料,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对烧结件进行了结构表征,并采用差示扫描量热分析(DSC)、力学测试仪等手段对烧结件的热学性能和力学性能进行了测试。结果表明:聚苯乙烯在激光烧结过程中插入到纳米蒙脱土层间,形成了聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料,同聚苯乙烯材料相比,复合材料的力学性能有所下降,但热稳定性能有所提高,热分解温度提高了18℃。 本文分析了激光烧结聚苯乙烯/纳米蒙脱土复合材料的插层机理,认为烧结过程中,聚合物利用液相传递机制,插入纳米蒙脱土层间。还对激光烧结过程中,激光功率和扫描速度等参数对复合材料力学性能的影响进行了实验研究。结果表明:其他参数一定时,聚苯乙烯/纳米蒙脱土复合材料的力学性能随激光功率的增加而增加,随扫描速度的增加而下降。 本文中的烧结实验还需完善,有待进行更深一步的研究,最后对以后的研究提出了几点建议。