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oe1(光电查) - 科学论文

26 条数据
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  • 用于选择性激光烧结的动态可修复聚氨酯

    摘要： 选择性激光烧结（SLS）是主流的3D打印技术之一。该技术面临的主要挑战在于缺乏具有更高Z向强度的新型聚合物粉末材料。本研究采用动态聚合物来解决这一SLS技术难题。为验证该构想，我们考察了含有动态卤代双酚氨基甲酸酯键的新型交联聚(氯酚-聚氨酯)(PCP-PU)和聚(溴酚-聚氨酯)(PBP-PU)。所获得的动态聚氨酯不仅具备优异的机械强度与自修复效率，还保持了SLS加工性能。小分子模型研究证实了氯代双酚氨基甲酸酯的动态可逆特性——其在120°C解离为异氰酸酯和羟基，在80°C重新结合（通过核磁与红外光谱验证）?；谧灾瓶尚薷碢BP-PU粉末成功实现了SLS三维打印。通过动态化学键连接（而非传统物理缠结）显著改善了相邻SLS层间的界面相互作用，从而提升Z向力学强度。经SLS加工的PBP-PU样品X轴拉伸强度约23MPa，断裂伸长率约600%，Z轴拉伸强度达到X轴的88%，远高于对照TPU样品（约56%）。

    关键词： 3D打印、自修复、选择性激光烧结、聚氨酯

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 选择性激光烧结3D打印——技术概述及制药应用

    摘要： 美国食品药品监督管理局（FDA）已批准了通过三维打?。?DP）工艺生产的药品（如Spritam?）及多种医疗器械用于人体。利用3DP技术打印个性化药物具有巨大潜力，文献中已报道了多种适用于制药领域的3D打印方法。然而选择性激光烧结（SLS）打印在制药应用中的探索仍属最少。采用SLS方法制备个性化药物既有诸多优势也存在挑战：无溶剂特性、可使用FDA批准的已在热熔挤出工艺中应用的温敏聚合物/辅料、极简/无需后处理步骤等均为其优势；而该技术的主要挑战在于配方中至少需要一种热塑性组分，以及药物与辅料的热稳定性要求。本综述概述了SLS打印方法、辅料要求、过程监测、质量缺陷、监管要点及潜在制药应用。

    关键词： 过程监控、选择性激光烧结、个性化用药、3D打印、质量缺陷、药品

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 连续波激光诱导金属纳米粒子向任意聚合物基底的转移

    摘要： 激光诱导正向转移（LIFT）和选择性激光烧结（SLS）是两种可应用于金属纳米粒子（NP）墨水的不同激光工艺，用于在各种基板上制造导电层。传统LIFT和SLS工艺分别采用脉冲激光和连续波（CW）激光；然而，本研究提出采用连续波激光诱导金属纳米粒子转移，以实现金属纳米粒子向多种聚合物基板的同时烧结与转移。在最佳激光参数下，研究表明在接受体基板上形成了高质量均匀的金属导体，同时金属纳米粒子从供体基板上清晰剥离，我们推测这种非对称转移现象与粘附强度差异有关。所得金属电极展现出与其块体材料相当的低电阻率，并对目标聚合物基板具有强粘附性。该工艺在目标基板和适用金属纳米粒子方面的通用性，使其作为柔性电子简易制造方案的前景广阔。

    关键词： 选择性激光烧结、柔性电子、金属纳米粒子墨水、激光诱导正向转移

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 利用卷积神经网络检测选择性激光烧结中的粉末床缺陷

    摘要： 粉末床熔融（PBF）工艺中的缺陷会导致成型零件出现瑕疵。粉末床缺陷（PBDs）具有不同尺寸、形状且出现在构建区域的不同位置，这些差异给检测带来巨大挑战。本研究采用深度卷积神经网络检测选择性激光烧结（SLS）工艺中三种典型PBDs（通过改变工艺参数人为生成的翘曲、零件偏移和供粉不足），使用数码相机采集粉末床图像并分解为对应彩色图像三通道的单通道图像，随后通过深度残差神经网络提取多尺度特征，采用区域提议网络检测物体级缺陷边界框，最后提出全卷积神经网络生成边界框内的实例级缺陷区域。结果表明，与既往缺陷检测方法相比，本方法具有更高精度和效率，能应对几何畸变和图像模糊问题，且检测系统成本效益高，可轻松安装在PBF系统腔室外。本研究为增材制造多种自动化技术（如实时粉末层质量检测和成品三维质量证书生成）奠定了基础。

    关键词： 缺陷，神经网络，选择性激光烧结，粉末床熔融，检测

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 原料配比与后处理对选区激光烧结制备钠钙硅微晶玻璃性能的影响

    摘要： 研究展示了一种通过选择性激光烧结制备钠钙玻璃陶瓷的可靠方法。探究了玻璃粉与环氧树脂配比及烧结工艺对玻璃陶瓷性能和微观结构的影响。研究表明：随着玻璃粉比例提高，烧结收缩率下降且力学强度可逐步提升。当玻璃粉与环氧树脂粉质量比为18:1并在740℃保温3小时时，样品收缩率达21.11%，弯曲强度达到95.45 MPa。该研究为3D打印制备高性能复杂结构玻璃陶瓷奠定了基础。

    关键词： 选择性激光烧结、3D打印、玻璃陶瓷、烧结

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 间接选择性激光烧结打印的微孔双相磷酸钙支架通过激活ERK1/2信号通路促进内源性骨再生

    摘要： 制造技术决定了支架的理化特性和生物性能，包括孔隙率、机械强度、骨传导性及骨再生潜力。双相磷酸钙（BCP）基支架因其适宜的理化与生物特性，在骨组织工程中表现优异。我们开发了一种间接选择性激光烧结（SLS）打印策略，用于制备骨组织工程用三维微孔BCP支架。该BCP支架生坯通过在环氧树脂（EP）存在下以相对低温进行SLS打印成型，随后通过烧结工艺分解并去除残留EP，最终获得微孔BCP支架。我们全面评估了该支架的理化特性、细胞黏附能力、生物相容性、体外成骨潜能及兔临界尺寸颅骨缺损修复效果。这种间接SLS打印消除了传统直接SLS打印在高工作温度下的缺陷，即支架波浪状变形、羟基磷灰石分解及β-TCP向α-TCP转化。在采用不同BCP与EP重量比（粘合剂比例）打印的支架中，50/50粘合剂比例的S4支架展现出最高机械强度与孔隙率，且孔径最小。S4支架对体外前体细胞成骨分化促进作用最显著，该效应依赖于ERK1/2信号通路。S4支架能强效促进兔临界尺寸颅骨缺损中前体细胞归巢、内源性骨再生及血管化。结论表明：间接SLS打印制备的BCP支架既保持了BCP的理化特性，又可通过激活ERK1/2信号通路招募宿主前体细胞至缺损部位，从而促进内源性骨再生。

    关键词： 内源性骨再生、ERK1/2信号通路、双相磷酸钙、选择性激光烧结、骨组织工程

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 短玻璃纤维对聚酰胺12在选择性激光熔融过程中工艺行为的影响

    摘要： 在增材制造中，聚合物复合材料被用于实现定制化性能。短玻璃纤维可作为聚酰胺12的填料，用于增强刚度或拉伸强度并减少收缩率。本文研究了短玻璃纤维对激光烧结（SLS）聚合物加工过程中粉末特性、工艺行为及制件性能的影响。研究表明，随着短玻璃纤维含量增加，粉末特性和制件性能均受到显著影响。添加玻璃纤维会降低粉末流动性与漫反射等特性，导致等温结晶变化，从而缩小加工窗口。就力学性能而言，短玻璃纤维可提高材料刚度直至达到本研究中的临界填料浓度限值，此后拉伸强度开始下降。随着填料含量增加，断裂伸长率持续降低。

    关键词： 增材制造，短玻璃纤维，PA 12，选择性激光烧结，填充体系

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过选择性激光烧结制备高孔隙率碳基电极

    摘要： 采用选择性激光烧结（SLS）3D打印技术制备了高孔隙率碳基电极。该电极以细石墨粉与聚酰胺-12、聚苯乙烯或聚氨酯聚合物粉的混合物作为SLS打印材料制成。打印过程中石墨粉均匀分散于支撑聚合物基体中。通过将石墨浓度在5-40 wt%范围内调节，探究了碳含量与导电性的关联。石墨浓度、聚合物基体及打印条件均会影响最终导电性能。得益于SLS打印技术，所有3D打印电极均具有高孔隙率特性。以聚氨酯作为支撑基体时，可制备出导电性对压力和机械应力敏感的柔性电极。通过扫描电子显微镜（SEM）、氦离子显微镜（HIM）和X射线断层扫描技术，研究了打印电极的石墨分布、附着状态及整体孔隙率等物理特性。结果表明：通过打印材料的化学设计与SLS 3D打印技术的结合，能够制备出具有目标化学、物理、机械及流通特性的高度可定制化电极。

    关键词： 导电性、石墨、3D打印、选择性激光烧结、多孔电极

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 选定选择性激光烧结技术工艺参数对模型应力松弛、质量及其表面纹理质量的影响

    摘要： 该文章展示了选择性激光烧结技术基本工艺参数对所制模型质量（烧结材料——聚酰胺PA 2200的密度）、按ISO 3384标准测定的压缩应力松弛以及几何表面结构参数（SGPs）影响的研究结果。测试过程中考虑了工艺参数的影响，如模型在虚拟构建平台上的位置（打印方向）、供给烧结粉末层的能量密度以及所制材料层的层厚。测试结果证实，工艺参数对模型材料密度（烧结状态下）、机械性能（压缩应力松弛）和表面纹理质量（SGPs）具有显著影响。确定了模型在构建平台上的最佳定位方案，根据预期质量、强度和SGPs质量要求，选定了组合层的最优厚度方案及供给烧结粉末层的能量密度值。此外，研究表明在保持表面纹理令人满意的机械和品质特性的同时，可制造减重超过20%的模型。

    关键词： 增材制造技术、全球定位系统、快速原型制作、选择性激光烧结、3D打印、应力松弛

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 采用选择性激光烧结技术制备的仿珊瑚人工骨支架

    摘要： 珊瑚羟基磷灰石（CHA）已临床应用逾20年。然而珊瑚属濒危物种已被禁止开采，且珊瑚人工骨存在骨缺损部位降解缓慢、阻碍新骨生长的缺陷。为探索天然珊瑚人工骨替代材料，本研究采用选择性激光烧结（SLS）技术制备天然碳酸钙/生物聚合物复合仿生珊瑚多孔结构，继而通过水热转化反应在3D打印产物表面形成羟基磷灰石薄层。通过调节激光功率、扫描速度及层厚等SLS工艺参数，实现了材料力学性能与孔隙率的优化——当PLLA含量为15 wt%时，激光功率15 W、扫描速度1500 mm/s、单层厚度0.08 mm的SLS参数组合可获得更优力学性能。水热转化后，X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）及能谱分析（EDX）证实产物为羟基磷灰石（HA）与碳酸钙混合物。热重分析（TGA）表明提高反应温度或延长反应时间可增强水热反应程度，促进碳酸钙向羟基磷灰石转化。细胞毒性实验与活/死染色结果显示该支架对L929细胞无毒性。本研究实现材料体系创新，重点探究了SLS与水热工艺对力学性能及羟基化程度的影响，最终优化了仿生珊瑚人工骨制备流程。结论表明该仿生珊瑚人工骨属无毒生物材料，但其成骨能力有待后续深入研究。

    关键词： 增材制造、珊瑚仿制、人造骨骼、选择性激光烧结

    更新于2025-09-19 17:13:59