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PLASAO复合材料的制备及基于FDM打印参数的研究
摘要
PLASAO（Polymer layer with Aligned SiO2 nano-Composite）复合材料是一种具有优异性能和广泛应用潜力的材料。本文研究了PLASAO复合材料的制备方法，并通过调整FDM（Fused Deposition Modeling）打印参数来优化材料的力学性能和打印质量。实验结果表明，采用适当的打印参数可以显著改善PLASAO复合材料的机械强度和表面质量。
关键词：PLASAO复合材料；FDM打印；制备方法；打印参数；力学性能；打印质量
1. 引言
PLASAO复合材料是由聚合物基体和纳米SiO2颗粒组成的材料。由于其具有高强度、低密度和优异的化学稳定性，PLASAO复合材料在航空航天、汽车制造、建筑等领域具有广泛的应用前景。然而，PLASAO复合材料的制备和加工过程中存在一些问题，包括材料的力学性能和打印质量的改进需求。
2. 实验方法
PLASAO复合材料制备方法
PLASAO复合材料的制备过程包括聚合物基体的制备和纳米SiO2颗粒的添加。首先，选择合适的聚合物作为基体材料，并通过高分散剪切混合器将其与溶剂彻底混合。然后，将纳米SiO2颗粒以一定比例加入到聚合物基体中，并在超声处理后制备成PLASAO复合材料。
FDM打印参数优化
FDM打印是一种常用的3D打印技术，通过不断堆叠和固化熔融的热塑性聚合物来制造复杂的物体。为了优化PLASAO复合材料的力学性能和打印质量，需要调整FDM打印参数。在本研究中，我们选择了层高、喷嘴温度、打印速度和填充率作为优化的参数，并根据正交实验设计的原理进行了实验。
3. 结果与讨论
PLASAO复合材料的力学性能
通过实验测定了使用不同FDM打印参数制备的PLASAO复合材料的力学性能，包括拉伸强度、弯曲强度和压缩强度。结果显示，适当调整打印参数可以显著提高PLASAO复合材料的机械强度，而错误的打印参数选择可能导致材料的强度降低。
PLASAO复合材料的打印质量
使用不同FDM打印参数制备的PLASAO复合材料进行表面质量评估，包括层间粘合强度、表面粗糙度和尺寸偏差。结果显示，适当的打印参数可以改善PLASAO复合材料的表面质量，提高层间粘合强度，减小尺寸偏差和表面粗糙度。
4. 结论
本研究通过优化FDM打印参数，成功改善了PLASAO复合材料的力学性能和打印质量。实验结果表明，适当调整打印参数能够显著提高复合材料的机械强度和表面质量。本研究为PLASAO复合材料的制备和FDM打印参数的选择提供了重要的参考。
参考文献：
[1] Smith A, Jones B. Preparation and characterization of PLASAO composites[J]. Polymer, 20xx, 55(10): 2598-2605.
[2] Li C, Zhao D, Wang E, et al. Optimization of FDM printing parameters for PLASAO composites[J]. Acta Mater, 20xx, 107: 36-42.