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长余辉发光材料是一种可以把光能储存再释放出来的环保节能型材料。稀土掺杂铝酸锶发光材料作为长余辉发光材料的一种,具有很好的耐水性、化学稳定性和发光特性,与环保型聚合物PLA结合可以制备出复合材料用于医疗、建筑、装饰等领域,具有很大的市场潜力。本文将发光材料加入到聚乳酸中,研究一种新型的功能性3D打印材料。FDM 3D打印作为一门先进的成型技术,实现了通过结构设计和复合材料在使用层面上达到功能化的可行性。但是,目前针对这种材料的深入研究较少,这种材料在基体结合方面不强,导致材料反应不充分,在对其加工成丝材时,由于本身会由于摩擦力的作用而导致发光失效,加工难度较高。本文基于聚乳酸/稀土掺杂铝酸锶发光材料的FDM 3D打印技术为研究对象,主要内容包括以下两个部分:第一部分,基于聚乳酸/稀土掺杂铝酸锶(PLA/SAO)发光材料制备和性能研究;第二部分,基于聚乳酸/稀土掺杂铝酸锶(PLA/SAO)发光材料的FDM 3D打印加工工艺参数的研究。主要工作及研究成果如下:(1)提出了乳酸/稀土掺杂铝酸锶(PLA/SAO)复合发光材料的制备方法,采用溶液浇铸法制备复合材料,系统地研究了稀土掺杂铝酸锶(SAO)发光材料用量对聚乳酸(PLA)材料结构和性能的影响。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重-差热分析(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、塑性材料拉伸力学性能测试和荧光光谱等测试,研究了所制备复合材料的分子结构、热分解行为、产物结晶行为、力学性能和荧光性能。研究表明,5wt%PLA/SAO拉伸强度为15.31MPa,断裂伸长率为699.61%,弹性模量为88.83 MPa,综合力学性能最好。15wt%PLA/SAO的发光强度最高,但5wt%PLA/SAO余晖性能最好,5wt%PLA/SAO的力学性能和发光性能等综合性能达到最优,为FDM丝材制备提供理论依据。(2)采用FDM 3D打印成型技术,通过有限元仿真研究了PLA/SAO在经过喷头时的温度和挤出速度,以及加工工艺和成型堆叠方式对复合材料的力学性能和发光性能的影响。结果表明取向、光栅角度和扫描间距对构件的力学性能都有影响。研究表明,对其力学性能的影响顺序为填充率>取向>光栅角度;对发光性能的影响顺序为填充率>取向>光栅角度。