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功能性熔融沉积3D打印复合材料的制备与性能研究的开题报告
一、研究背景
随着科技的不断发展，3D打印技术进一步普及，并逐渐应用于新材料制备领域。3D打印技术可以将CAD数模设计直接转化为物理实体，避免了传统制造加工中产生的大量废料和相应的环境污染。此外，3D打印技术在制造方面的灵活性也更加出色，可以为制造行业带来更大的革新。
然而，传统上使用3D打印技术制造的材料通常是单一材料，而复合材料在很多领域有着广泛的应用。因此，制备功能性复合材料的3D打印技术研究得到了越来越多的关注。
功能性熔融沉积3D打印复合材料将不同的材料组合起来，从而拓展了3D打印材料的适用领域，使其适用于更复杂和专业的应用。与此同时，复合材料在许多领域中也表现出了卓越的性能特点，例如更高的强度和硬度、优异的耐磨性，以及更高的不锈性能等。
因此，本研究旨在通过使用熔融沉积技术，制备功能性复合材料，并研究其性能特点。研究内容不仅能够提供一种全新的3D打印技术解决方案，而且也可以为复合材料的应用带来全新的方向与思路。
二、研究目的
本研究的主要目的是制备高性能的功能性熔融沉积3D打印复合材料，并研究其物理和化学性质。具体研究目的包括以下两个方面：
1.制备高性能的功能性熔融沉积3D打印复合材料：通过有规律地控制熔融沉积3D打印技术中的熔融金属喷涂头参数，来制备一种新的功能性熔融沉积3D打印复合材料，并深入研究其性质与成分。
2.研究3D打印复合材料的物理和化学性质：对制备出的功能性熔融沉积3D打印复合材料的物理和化学性质进行详细测试，主要包括复合材料的力学性能、磨损性能、耐腐蚀性能等。
三、研究内容
1.制备功能性熔融沉积3D打印复合材料：使用熔融沉积3D打印技术，将不同属性的材料喷涂在基板或之前已经加工的材料上，以制备高性能的复合材料。理论上，可以使用不同种类的材料进行组合，包括金属材料、陶瓷材料、聚合物等。
2.优化熔融喷涂头参数：使用喷涂头控制系统，对熔融流量、速度、温度等喷涂参数进行优化和控制。通过调整喷涂参数控制熔融粉末分布和熔融层厚度，最终制备出与期望要求匹配的复合材料。
3.实验测试工作：测试制备出的复合材料的物理和化学特性，并与目标性能进行比较。精细测量复合材料的力学性能、磨损性能、耐腐蚀性能，并分析复合材料中的成分。测试中使用的设备包括扫描电子显微镜(SEM)、热重分析系统(TGA)、X射线衍射仪(XRD)等。
四、预期成果
1.制备高性能的功能性熔融沉积3D打印复合材料：使用熔融沉积3D打印技术，组合不同的原材料，制备出复合性能更好的材料。
2.优化熔融沉积3D打印技术：掌握熔融沉积3D打印技术的操作和控制方法，通过优化熔融喷涂头参数，制备出更符合要求的材料。
3.研究3D打印复合材料的物理和化学性质：测试复合材料的物理和化学性质，分析其特性，并向复合材料制备领域提供新的实验技术和数据支持。
五、结论
本研究旨在开发高性能的“功能性熔融沉积3D打印复合材料”技术。通过熔融沉积3D打印技术中的熔融金属喷涂头优化和组合不同属性的材料，可以获得性能更好、性质更优越的复合材料。研究所提供的新技术和数据对未来复合材料研制和3D打印技术的发展具有重要意义。