中国3D打印材料及应用发展战略研究咨询报告(精)/3D打印材料丛书

本书是中国工程院咨询项目“中国3D打印材料及应用发展战略研究”的研究成果汇编，综述3D打印技术的基本概念、国内外发展状况；根据3D打印材料领域积累的科技成果，全面系统介绍3D打印金属材料、3D打印聚合物材料、3D打印无机非金属材料以及3D打印在医疗健康领域及重大工程领域的应用，并展望3D打印材料和技术的发展趋势。梳理了目前我国3D打印材料与应用存在的突出问题，分析其与国际先进水平间存在的差距，明确我国3D打印材料及应用的发展思路和战略目标，提出推动我国3D打印材料技术创新与产业化发展的对策和建议。 本咨询报告可供航空航天、船舶与海洋工程、生物医用、军事、汽车、建筑等领域，从事3D打印材料研发、设计、生产、应用的科研、工程技术人员及相关部门管理人员参考阅读，也可作为大专院校相关专业本科生及研究生的辅助教材。

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第1章绪论1 1.13D打印的概念2 1.23D打印技术国内外发展现状3 1.2.1国内外扶持政策3 1.2.2国内外3D打印发展现状4 1.3我国3D打印材料及应用存在的突出问题5 1.4我国3D打印材料及应用的发展思路、战略目标和对策建议6 1.4.1发展思路6 1.4.2战略目标7 1.4.3对策建议7 第2章3D打印金属材料11 2.1金属3D打印技术概述12 2.2金属3D打印工艺的分类和发展历史12 2.2.1定向能量沉积技术13 2.2.2粉末床熔融技术14 2.2.3黏结剂喷射技术15 2.2.4薄材叠层技术16 2.2.5其它技术17 2.3金属3D打印用原料粉末国内外发展现状及问题17 2.3.1概述17 2.3.2金属3D打印用粉末及制备技术发展现状18 2.3.3金属3D打印用粉末未来发展需解决的关键问题23 2.43D打印金属材料冶金技术发展现状及问题27 2.4.13D打印金属材料国内外发展概况28 2.4.23D打印金属典型材料的性能31 2.4.33D打印金属新材料的研究概况35 2.4.43D打印金属材料未来发展需解决的关键问题37 2.5我国3D打印金属材料与国外的差距及发展建议38 参考文献39 第3章3D打印聚合物材料43 3.1聚合物3D打印技术44 3.1.1聚合物3D打印技术的发展历史44 3.1.2聚合物3D打印工艺46 3.23D打印聚合物材料的研发与应用现状48 3.2.1熔融沉积成形聚合物丝材48 3.2.2激光选区烧结（SLS）聚合物粉材73 3.2.3光固化（SLA DLP）光敏树脂83 3.2.4其它3D打印聚合物材料101 3.3我国3D打印聚合物材料面临的问题119 3.3.1熔融沉积成形（FDM）聚合物丝材119 3.3.2激光选区烧结（SLS）聚合物粉材120 3.3.3光固化（SLA DLP）光敏树脂122 3.3.4其它3D打印聚合物材料123 3.43D打印聚合物材料的发展趋势126 3.4.1聚合物丝材发展趋势126 3.4.2聚合物粉材发展趋势127 3.4.3光敏树脂发展趋势127 3.4.4其它3D打印聚合物材料发展趋势129 3.5针对3D打印聚合物材料发展的建议130 3.5.1针对3D打印聚合物材料发展的技术性建议130 3.5.2针对3D打印聚合物材料发展的政策性建议131 参考文献132 第4章3D打印无机非金属材料143 4.13D打印无机非金属材料概述144 4.1.13D打印无机非金属材料分类144 4.1.2无机非金属材料3D打印工艺144 4.1.33D打印无机非金属材料应用147 4.23D打印无机非金属材料国内外研发及应用现状147 4.2.13D打印陶瓷材料147 4.2.23D打印胶凝材料180 4.2.33D打印玻璃材料191 4.33D打印无机非金属材料国内外差距分析与发展趋势204 4.3.13D打印无机非金属材料国内外差距分析204 4.3.23D打印无机非金属材料发展趋势209 4.4针对3D打印无机非金属材料发展的建议209 4.4.1技术层面建议210 4.4.2行业与政策层面建议211 参考文献212 第5章医疗健康领域3D打印221 5.1概述222 5.1.1医疗健康领域3D打印概述及其重要意义222 5.1.2医疗健康领域3D打印的发展沿革226 5.1.3医疗健康领域3D打印的市场预测228 5.1.4医疗健康领域3D打印的政策支持231 5.2医疗健康领域3D打印国内外研究、应用现状与发展趋势233 5.2.1医疗健康领域3D打印技术、工艺与设备233 5.2.2医疗健康领域3D打印材料244 5.2.33D打印在医疗健康领域的应用263 5.3医疗健康领域3D打印我国与国际先进水平的主要差距300 5.3.1医疗健康领域3D打印技术、工艺与设备300 5.3.2医疗健康领域3D打印材料302 5.3.33D打印在医疗健康领域的应用305 5.4医疗健康领域3D打印对策与建议308 5.4.1存在的问题308 5.4.2对策与建议309 参考文献311 第6章重大工程领域3D打印325 6.1重大工程领域发展3D打印技术的重要作用和意义326 6.1.1航空领域发展3D打印技术的重要作用和意义326 6.1.2航天领域发展3D打印技术的重要作用和意义327 6.1.3船舶与海洋工程装备领域发展3D打印技术的重要作用和意义328 6.1.4兵器工程装备领域发展3D打印技术的重要作用和意义329 6.1.5核工程装备领域发展3D打印技术的重要作用和意义330 6.2重大工程领域3D打印国内外发展动态330 6.2.1重大工程领域3D打印国外发展动态330 6.2.2重大工程领域3D打印国内发展现状339 6.2.3重大工程领域3D打印存在的问题和差距344 6.3重大工程领域的技术发展对3D打印的需求348 6.3.1总体需求348 6.3.2各领域的技术发展对3D打印的需求349 6.4重大工程领域3D打印技术发展的思路与目标354 6.4.1发展思路354 6.4.2总体目标及发展路线图357 6.4.3各领域阶段目标及发展路线图358 6.5重大工程领域3D打印对策与建议367 参考文献368