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| 編輯推薦： |
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《3D打印材料》将常用3D打印材料分为高分子材料、金属材料、无机非金属材料和复合材料，对每一类材料的种类、形态、制造技术和典型应用案例等进行了较为全面的介绍。同时，结合作者的研究经验和理解，对3D打印材料、技术和应用的发展趋势进行了分析。《3D打印材料》内容丰富、图文并茂、通俗易懂，可作为3D打印相关专业的配套教材使用，并可作为3D打印相关行业技术人员、管理人员和政府产业经济决策人员等的专业参考书籍。
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| 內容簡介： |
材料作为3D打印的物质基础, 在3D打印技术链、产业链和价值链中均具有重要地位和作用。本书在叙述3D打印技术基本知识的基础上, 全面、详细地介绍了高分子材料、金属材料、无机非金属材料和复合材料等3D打印材料的种类、形态、结构、性能、制备方法和典型应用。同时, 结合作者的研究经验和理解, 对3D打印材料、技术和应用的发展趋势进行了分析和探讨。
本书内容丰富, 图文并茂, 理论与实践相结合, 实用性较强, 可作为3D打印相关行业技术人员、管理人员和政府产业经济决策人员等的专业参考书籍, 也可供相关专业师生阅读。
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| 目錄：
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第1 章 绪论 1
1.1 3D 打印技术的起源 2
1.2 3D 打印的主要工艺过程 3
1.3 3D 打印的主要技术类型 5
1.4 3D 打印技术的优势 18
1.5 3D 打印材料的特点 22
第2 章 3D 打印高分子材料 23
2.1 3D 打印高分子材料的形态 24
2.1.1 液态高分子材料 24
2.1.2 高分子粉末材料 25
2.1.3 高分子丝材 26
2.2 3D 打印高分子材料的种类 27
2.2.1 工程塑料 27
2.2.2 生物可降解塑料 31
2.2.3 光敏树脂 32
2.2.4 橡胶类材料 33
2.3 3D 打印高分子材料的制备技术 34
2.3.1 3D 打印高分子粉末的制备方法 34
2.3.2 3D 打印高分子丝材的制备方法 36
2.3.3 3D 打印光敏树脂的制备方法 37
2.4 3D 打印高分子材料的应用 38
2.4.1 新冠病毒检测和防护用高分子材料产品 38
2.4.2 3D 打印高分子产品在医疗领域的应用 39
2.4.3 3D 打印蜡型辅助首饰制造 40
第3 章 3D 打印金属材料 42
3.1 3D 打印金属材料的形态 43
3.1.1 金属粉末 43
3.1.2 金属丝材 45
3.1.3 金属箔材 45
3.2 3D 打印金属材料的种类 46
3.3 3D 打印金属材料的制备 51
3.3.1 球形金属粉末的制备 51
3.3.2 金属丝材的制备 55
3.3.3 金属箔材的制备 55
3.4 3D 打印金属材料的评价 56
3.4.1 金属粉末的粒径及粒径分布分析 56
3.4.2 金属粉末的形貌分析 57
3.4.3 金属粉末的相结构分析 58
3.4.4 金属丝材的性能评价 59
3.5 金属材料3D 打印应用案例 59
3.5.1 3D 打印航空发动机燃油喷嘴 59
3.5.2 3D 打印钛合金构件在C919 大飞机上的应用 61
3.5.3 3D 打印烤瓷牙义齿金属内冠 63
第4 章 3D 打印无机非金属材料 64
4.1 无机非金属材料的传统加工制造技术 65
4.2 3D 打印无机非金属材料的形态和种类 67
4.2.1 3D 打印无机非金属材料的形态 67
4.2.2 3D 打印无机非金属材料的种类 68
4.3 无机非金属材料的3D 打印技术 71
4.3.1 混凝土（水泥） 材料的3D 打印技术 71
4.3.2 玻璃材料的3D 打印技术 72
4.3.3 陶土材料的3D 打印技术 75
4.3.4 结构陶瓷的3D 打印技术 76
4.3.5 功能陶瓷的3D 打印技术 81
4.4 无机非金属材料3D 打印技术的应用 83
4.4.1 3D 打印辅助制造多孔介质燃烧器 84
4.4.2 3D 打印卫星陶瓷支架 85
4.4.3 3D 打印医用生物陶瓷制品 85
第5 章 3D 打印复合材料 87
5.1 复合材料的定义和主要类型 88
5.2 复合材料的传统成型制造技术 90
5.2.1 高分子基复合材料的传统成型制造技术 90
5.2.2 金属基复合材料的传统成型制造技术 92
5.2.3 陶瓷基复合材料的传统成型制造技术 93
5.3 复合材料的3D 打印技术 94
5.3.1 高分子基复合材料3D 打印技术 95
5.3.2 金属基复合材料3D 打印技术 100
5.3.3 陶瓷基复合材料3D 打印技术 106
5.4 3D 打印复合材料的应用 110
第6 章 3D 打印的发展趋势 114
6.1 3D 打印技术与装备的发展趋势 115
6.1.1 选区激光熔化（SLM） 3D 打印技术与装备的发展趋势 115
6.1.2 光固化（SLA） 3D 打印技术与装备的发展趋势 117
6.1.3 金属增材制造与传统制造技术的复合 121
6.1.4 纤维增强树脂基复合材料3D 打印技术与装备的发展 123
6.1.5 新型金属增材制造3D 打印技术与装备的发展 125
6.2 3D 打印材料的发展趋势 128
6.2.1 光固化光敏树脂的发展 128
6.2.2 FDM 3D 打印用新材料的发展 129
6.2.3 3D 打印专用金属粉末的开发 130
6.3 提高3D 打印件品质的研发趋势 137
6.4 3D 打印技术应用的发展趋势 142
6.4.1 3D 打印在医疗领域应用的发展趋势 143
6.4.2 3D 打印与传统行业的有机结合 146
参考文献 150
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| 內容試閱：
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3D 打印（增材制造）作为一种先进制造技术，是以机械工程为核心，同时涵盖材料、机电控制、光电信息、数字建模等在内的典型的多学科交叉技术。在其发展早期，从事3D 打印研发的大多以机械工程领域的专家为主，其研发工作抓手是开发和优化3D 打印设备。而3D 打印所具有的材料打印成型的短流程加工特点，使得材料在3D 打印中占有非常重要的地位。3D 打印中面临的一些工艺难题往往从材料优化入手更容易得到解决。因此，随着3D 打印的深入发展，近年来，越来越多的材料领域的专家学者开始加入3D 打印的研发。3D 打印材料和打印设备的紧密结合，推动了3D 打印的蓬勃发展。
笔者长期从事材料科学的研究与教学工作。2013 年，在开展非晶合金粉末的研发中，开始逐步介入3D 打印领域。从最初研制用于制造3D 打印专用细粒径球形金属粉末的气雾化制粉设备开始，又相继研制了适用于高活性金属的无坩埚感应熔炼气雾化制粉设备、超音速气雾化喷嘴、熔炼和保温坩埚等，并在此基础上开发了钛合金、钛铝合金、锆合金、高温合金、高强铝合金、铜合金、贵金属合金、非晶合金、高熵合金等一系列可用于3D 打印的新型金属粉末材料。在上述新材料的开发中，针对3D 打印的工艺特性，对合金成分进行了基于微合金化的改性优化，增强了可打印性，取得了良好成效，也进一步证实了从材料入手是解决一些难成型材料3D打印的有效途径。此外，还针对FDM 3D 打印机所使用的高分子线材，优化了基于单螺杆挤出设备的专用生产线，并结合材料改性，开发了多种高精度、高性能的改性高分子线材。在从事上述研发工作中，笔者积累了较为丰富的实践经验，既有成功，也有失败，对3D 打印的认识和理解也不断加深。本书总结了笔者对3D 打印的认识及这些年所积累的经验，希望能让读者对3D 打印有更全面、更深入的认识。
本书共分6 章：第1 章为绪论，讲述3D 打印技术的起源和工艺原理、主要技术类型和优势，并归纳总结3D 打印材料的特点；第2 章主要介绍3D 打印高分子材料的形态、种类和制造技术，并举例说明3D 打印高分子材料的典型应用；第3章主要介绍3D 打印金属材料的形态、种类、制造技术和评价方法，并举例说明3D 打印金属材料的典型应用；第4 章主要介绍3D 打印无机非金属材料的形态和种类、所使用的3D 打印技术方法，并举例说明3D 打印无机非金属材料的典型应用；第5 章主要介绍复合材料的定义和类型，复合材料的传统制造技术和3D 打印技术；第6 章分别从3D 打印技术、3D打印材料和3D 打印应用三个方面分析了3D 打印的发展趋势。
本书在撰写过程中， 笔者课题组的研究生王茂松、苏艳、杨龙川、吴迪和刘丙霖等在资料搜集和部分内容的写作上做了一些工作，在此表示感谢。同时，本书的相关研究也得到了国家自然科学基金（NO. 51571116）和江苏省重点研发计划（NO. BE2019066）的资助，在此表示衷心的感谢。
当前，3D 打印的发展日新月异，新的材料、新的打印技术与工艺、新的应用不断涌现。由于时间、篇幅以及笔者水平的限制，书中难免存在不妥之处，敬请广大读者批评、指正。
Email： yldu_njust@njust.edu.cn
杜宇雷
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