增材制造工程材料基础

本书从增材制造技术应用出发，内容涉及增材制造用材料科学基础、增材制造用金属材料、增材制造用高分子材料、增材制造用陶瓷材料、增材制造用液态光敏树脂、增材制造用复合材料、增材制造用导电油墨材料、增材制造用生物医用材料及增材制造用材料的力学性能。通过学习，学生可掌握面向增材制造技术的材料及其制备工艺。本书内容翔实，图文并茂，既有理论研究又有实际应用，是一本对增材制造用材料的研究和应用具有实用价值的教材。本书可作为高等职业院校和普通高等院校机械类或近机械类专业的教材，也可作为相关岗位的培训教材或供相关工程技术人员学习、参考。

前言
绪论1
第1章增材制造用材料科学基础2
1.1金属材料科学基础概述2
1.1.1金属晶体理论基础2
1.1.2实际金属的晶体结构11
1.1.3固溶体18
1.1.4中间相20
1.1.5相图的基本知识22
1.1.6二元相图27
1.2高分子材料科学基础48
1.2.1高分子化合物的化学组成及相对分子质量48
1.2.2聚合反应的类型49
1.2.3高分子材料的分类和命名49
1.2.4高分子链的组成与构型51
1.2.5高分子化合物聚集态结构52
1.2.6高分子合成材料的力学状态53
1.3陶瓷材料科学基础55
1.3.1陶瓷材料的分类55
1.3.2陶瓷材料的结构56
1.3.3陶瓷材料的性能59
第2章增材制造用金属材料62
2.1常用的金属材料62
2.1.1钛合金62
2.1.2不锈钢64
2.1.3铝合金64
2.1.4铜合金65
2.1.5钴铬合金66
2.1.6镍基合金67
2.1.7难熔金属68
2.2金属粉末的表征68
2.2.1粉末粒度及粒度分布68
2.2.2化学成分69
2.2.3球形度和球形率70
2.2.4流动性70
2.2.5松装密度和振实密度71
2.3金属粉末的制备72
2.3.1真空感应气雾化(VIGA法)制粉72
2.3.2电极感应气雾化(EIGA法)制粉72
2.3.3等离子旋转电极雾化(PREP法)制粉73
2.3.4等离子雾化法(PA法)制粉73
第3章增材制造用高分子材料75
3.1增材制造用工程塑料75
3.1.1ABS76
3.1.2PC(聚碳酸酯)77
3.1.3PA(聚酰胺、尼龙)77
3.1.4PS(聚苯乙烯)78
3.1.5PLA(聚乳酸)78
3.1.6PVA(聚乙烯醇)79
3.1.7PETG79
3.1.8TPU(热塑性聚氨酯弹性体橡胶)80
3.1.9PEEK(聚醚醚酮)80
3.2高分子丝材的制备81
3.3高分子粉末材料制备方法81
3.3.1低温粉碎法81
3.3.2溶剂沉淀法82
第4章增材制造用陶瓷材料84
4.1增材制造用传统陶瓷84
4.1.1黏土矿物84
4.1.2混凝土85
4.1.3覆膜砂85
4.1.4玻璃85
4.2增材制造用现代陶瓷86
4.2.1氧化铝陶瓷87
4.2.2二氧化硅陶瓷89
4.2.3氧化锆陶瓷91
4.2.4碳化硅陶瓷93
4.2.5氮化硅陶瓷94
4.3陶瓷粉体制备工艺96
4.3.1机械破碎法粉体制备工艺96
4.3.2固相法制备陶瓷粉体98
4.3.3液相法制备陶瓷粉体99
4.3.4气相法制备陶瓷粉体101
4.4陶瓷粉体的表征与测量102
4.4.1粉体的表征102
4.4.2粒度的测试102
第5章增材制造用液态光敏树脂105
5.1光敏树脂材料概述105
5.2光敏树脂材料的分类106
5.3光敏树脂材料的组成107
5.4光敏树脂材料固化机理108
5.5光敏树脂的收缩110
5.6光敏树脂的合成111
第6章增材制造用复合材料114
6.1纤维增强复合材料114
6.1.1增强纤维种类115
6.1.2制备方法116
6.2高分子粉末复合材料117
6.2.1高分子粉末复合材料的种类117
6.2.2高分子粉末复合材料的制备方法118
6.3金属基复合材料119
6.3.1金属基复合材料的种类119
6.3.2金属基复合材料的制备方法119
第7章增材制造用导电油墨材料121
7.1导电油墨的种类121
7.1.1纳米银导电油墨122
7.1.2纳米金导电油墨122
7.1.3纳米铜导电油墨122
7.1.4碳纳米管导电油墨123
7.2纳米金属粉末的制备123
7.2.1溶胶凝胶法123
7.2.2激光诱导化学气相沉积法124
7.2.3水热法(高温水解法)124
7.2.4液相化学还原法124
7.2.5电解法124
7.3液态金属导电油墨125
第8章增材制造用生物医用材料126
8.1生物医用金属材料126
8.1.1多孔钛材料126
8.1.2形状记忆合金127
8.1.3贵金属和纯金属(钽、铌、锆)129
8.2增材制造用生物医用高分子材料129
8.2.1水凝胶129
8.2.2组织工程支架131
8.3增材制造用生物医用陶瓷132
8.3.1羟基磷灰石133
8.3.2磷酸三钙生物陶瓷134
8.3.3生物玻璃134
第9章增材制造用材料的力学性能135
9.1材料的强度与塑性135
9.2材料的硬度138
9.3材料的冲击韧性141
9.4材料的疲劳强度143
9.5材料的断裂韧性145
参考文献147