文 献 综 述
- 摘要
3D打印目前在全球范围内是一项非常火热的技术，全世界都在大力发展3D打印技术，与此同时3D打印技术已经运用于多个领域。本文就3D打印的基本概念、发展现状与趋势进行探讨，并引申出对其机构的优化与其在含能材料方面的应用。列出研究方向和研究步骤，阐明研究目的等。
关键词：3D打印 结构优化 含能材料
- 引言
2012年4月，英国著名杂志《经济学人》发表专题报告指出，全球工业正在经历第三次工业革命，与以往不同，本次革命将对制造业的发展产生巨大影响，其中一项具有代表性的技术就是3D打印（3D printing)技术。美国《时代》周刊也将3D打印列为“美国十大增长最快的工业”。自2013年以来，国内媒体界、学术界、金融界也掀起了关注3D打印技术的热潮，各级政府部门开始关注并制订3D打印技术的发展规划。本文将对3D打印技术进行简单的介绍，并对含能材料的3D打印做简单的引入。
- 3D打印技术的概念和分类
3D打印技术，学术上又称“添加制造”（additivemanufacturing)技术，也称增材制造或增量制造。根据美国材料与试验协会（ASTM) 2009年成立的3D打印技术委员会（F42委员会）公布的定义,3D打印是一种与传统的材料加工方法截然相反，基于三维CAD模型数据，通过增加材料逐层制造的方式。其采用直接制造与相应数学模型完全一致的三维物理实体模型的制造方法。3D打印技术内容涵盖了产品生命周期前端的“快速原型”（rapid prototyping)和全生产周期的“快速制造”（rapid manufacturing)相关的所有打印工艺、技术、设备类别和应用。3D打印涉及的技术包括CAD建模、测量、接口软件、数控、精密机械、激光、材料等多种学科的集成。
3D打印技术主要包括3种工艺：SLA、SLS和FDM。（1）SLA——光敏树脂选择性固化工艺(Stereo lithography, SLA),是利用立体雕刻的原理进行打印。（2）SLS——粉末材料选择性烧结工艺(Selected Laser Sintering, SLS)在产品设计和零件功能测试中发挥出了较好的效果。通过SLS工艺，金属粉末材料可以进行混合烧结，经过后期处理能够实现十分接近金属零件机械性能的工件。（3）FDM——丝状材料选择性熔覆工艺（Fused Deposition Modeling, FDM）是指在打印加工过程中，3D打印机将丝状材料，例如聚碳酸酯和工程塑料，进行加热融化，根据打印图纸进行凝结，最终完成工件的一种工艺技术。在笔者此次的研究学习中，将对FDM工艺进行深入探讨，其他两种工艺仅作参考。
- 3D打印技术国内外发展现状
3D打印技术目前已经运用于许多领域。例如在工业设计、航空航天、军事、建筑、机械制造、医疗、影视、家电、医学、考古、轻工、首饰、雕刻、地理信息系统等领域，3D打印技术都得到了广泛的应用，并且其已经有30多年的发展历史，但这个产业技术仍然处于发展初期，业态并不稳定。3D打印产业在我国还没有形成广阔的产业结构链条，以美国为首的几个发达国家在3D打印产业中拥有较大的市场份额和领导地位。当前，世界正在兴起新一轮的数字化制作浪潮，3D打印技术作为实现数字化制造的关键技术之一正发挥着越来越重要的作用。
美国于2012年3月将3D打印技术列入“全美制造业创新网络”计划中，并对其发展和应用做出了重点部署。与此同时，我国在同年10月份，由亚洲制造业协会牵头带领，联合清华大学、北京航空航天大学、华中科技大学等科研机构和从事3D打印技术开发和应用的领头企业建立中国3D打印技术产业联盟，其他各个省份也出台相关政策推动3D打印产业的发展；2013年3月，江苏省发布《江苏省三维打印技术发展及产业化推进方案 (2013-2015 年 )》；南京市与中国3D产业联盟共同签署了中国3D打印技术产业总部基地和中国3D打印技术产业创新中心合作协议；武汉市联合3D打印企业成立“中国首个3D打印工业园”；东莞市也将3D打印技术列入政府工作的重点内容之中；青岛、重庆、长沙、成都等地也正在建设或筹建3D打印产业园区。同时，日本、南非、澳大利亚、德国、英国、意大利等发达及发展中国家也十分重视3D打印技术，由此可见，3D打印工业还有很大的发展空间。
- 含能材料的初步认识
含能材料（Energetic Material）是一类含有爆炸性基团或含有氧化剂和可燃物、能独立进行化学反应并输出能量的化合物或混合物，是军用炸药、发射药和火箭推进剂配方的重要组成部分。早期的黑火药，传统的硝基炸药如三硝基甲苯（TNT），硝酸酯炸药如硝化甘油（NG），硝胺炸药如黑索金（RDX）和奥克托今（HMX），高密度高氮含量化合物如三硝基氮杂环丁烷（TNAZ）、六硝基六氮杂异伍兹烷（HNIW/CL-20）、二氨基二硝基乙烯（FOX-7）和八硝基立方烷（ONC），以及高能推进剂如聚叠氮缩水甘油醚（GAP）等，都属于含能材料的范畴。
目前已知的含能材料主要是以-NO2为致爆基团的CHNO类硝基化合物,但CHNO类含能材料存在局限性[1]:一方面晶体密度存在极限(dmax=2.2g/cmsup3;)，其贮能释能已接近极限;另一方面,能量与感度及稳定性之间存在固有矛盾,能量越高,其感度越高,稳定性越差。在笔者此次的研究学习中，因含能材料的危险性，出于安全考虑将含能材料采用代用料替代（成分：纤维素衍生物与乙酸乙酯按1:1.2配比），其材料性能与含能材料的实料特性近似。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
