硫酸钙_石膏_在3D打印材料中的应用综述_黄明杰

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硫酸钙(石膏)在海藻酸、卡拉胶等凝胶中的应用

硫酸钙(石膏)在海藻酸、卡拉胶等凝胶中的应用

硫酸钙(石膏)在海藻酸、卡拉胶中的应用综述荆门市磊鑫石膏制品有限公司官波张杰海藻胶、卡拉胶作为水凝胶材料已被广泛的应用生产生活中的各行各业。

海藻酸无毒、无臭,水溶液粘度高,能与二价金属阳离子迅速反应形成凝胶,并且具有良好的生物相容性,原料丰富、易得且价格低廉,这使它不仅在食品、纺织、造纸、医药、化妆品等工业具有广泛的用途;同时在近年来发展迅速的组织工程领域中也有一定的应用[1],如应用于骨修复和细胞及酶的固定等。

卡拉胶用作天然食品添加剂已有多年的历史,它是一种无害而又不能被人消化的植物纤维,卡拉胶广泛应用于食品行业如可可奶、冰激凌、速溶咖啡、果冻、果汁饮料、牛奶布丁、炼乳、奶酪制品、婴儿奶制品、酸奶、糖果、罐头、豆酱、面包等的制造中,用于啤酒澄清、制作人造蛋白质和人造肉或制作保健食品等。

卡拉胶亦可用于日用化工行业如牙膏、润肤制品、洗发香波、洗涤剂、空气清新剂、水彩颜料、陶瓷制品等的加工制作。

卡拉胶还大量用于医药行业,如作为微生物培养基、缓释胶囊/片剂、药膏基、鱼肝油乳化剂等[2].硫酸钙作为钙盐,在食品加工中可用于蛋白质、海藻胶、钙敏型低甲基果胶、钙敏型卡拉胶和魔芋精粉(魔芋胶)制造凝胶食品(除蛋白质食品外都为纤维食品)的凝固剂。

1.海藻酸及其盐简介海藻酸钠是FDA批准用于生物医学领域的天然生物材料之一。

它可以从巨藻、海带、叶藻、鹅掌菜、爱森藻、马尾藻、墨角藻等中提取,是B.D.甘露糖醛酸(M单元)和a.L.古洛糖醛酸(G单元)无规链接的共聚物。

2.海藻酸及其盐与硫酸钙的相互作用一价离子和镁离子不能参与海藻酸钙凝胶的形成。

海藻酸和二价离子亲和力依次为:Pb2+>Cu2+>Cd2+>Ba2+>Sr2+>Ca2+>Co2+=Ni2+=Zn2+>Mn2+。

其中除了Cd2+和Ni2+,海藻酸钙凝胶的强度随亲和力的增加而增加,这些离子中大部分离子有毒性,如Pb2+、Cu2+、Cd2+等,因此最常用的还是Ca2+离子[3]。

食品添加剂硫酸钙(石膏)在发酵酵母中的应用综述20131123

食品添加剂硫酸钙(石膏)在发酵酵母中的应用综述20131123

食品添加剂硫酸钙(石膏)在发酵酵母中的应用综述黄明杰张杰(荆门市磊鑫石膏制品有限公司湖北荆门448000)0引言酵母是一种重要的单细胞微生物,与人们的生活密切相关,也是被人们利用最为广泛的真菌之一。

在诸多食品上都有相关的应用,如:各种酒类、面包等面粉制品类、醋等发酵调料类、还有纯酵母蛋白类。

具有发酵,营养强化,增味等功能。

酵母工业的发展已有200余年的历史了。

如今,人们已经认识到酵母菌的生理功能,并且酵母菌发酵在食品加工中得到广泛的应用。

[1]不仅国内应用广泛,美国、日本及欧洲一些国家也在普通的粮食制品如面包、蛋糕、饼干和烤饼中掺入5%左右的食用酵母粉以提高食品的营养价值。

1食品添加剂硫酸钙(石膏)简介按形成方式划分,硫酸钙有天然硫酸钙和化学合成硫酸钙两种,按照规定用于食品添加剂的硫酸钙只能使用天然硫酸钙;根据GB1892-2007《食品添加剂硫酸钙》的要求,食品添加剂硫酸钙可分为二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)和无水硫酸钙(CaSO4)两种,在选择发酵用硫酸钙时首先必须能够满足GB1892-2007《食品添加剂硫酸钙》[2]中硫酸钙的相关技术指标,具体要求如表1所示。

表1 GB1892-2007《食品添加剂硫酸钙》中硫酸钙的技术指标指标名称CaSO4CaSO4•2H2O硫酸钙(CaSO4)(以干基计),% ≥98.0 98.0重金属(以Pb计),% ≤0.0002 0.0002砷(As),% ≤0.0002 0.0002氟化物(以F计),% ≤0.005 0.003硒(Se),% ≤0.003 0.003干燥减量,% ≤ 1.5 19.0~23.02硫酸钙在酵母营养物质中的地位酵母生长繁殖所需的各种营养物质,统称酵母食料。

酵母生长繁殖速度受到营养物质、温度和pH值等环境条件的制约,其中营养物质是重要的因素。

酵母的六种营养要素:碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐、水。

[3-5]这些营养物质的主要功能是:供给微生物合成细胞物质的原料;合成代谢和生命活动所需的能量;调节新陈代谢。

硫酸钙_石膏_填料在橡胶中的应用综述

硫酸钙_石膏_填料在橡胶中的应用综述

硫酸钙(石膏)填料在橡胶中的应用综述黄明杰,张晓莹( 荆门市磊鑫石膏制品有限公司,湖北荆门448000)摘要: 橡胶制品早已成为国际贸易重要的大宗商品,在世界市场上,橡胶产品已形成了以轮胎为中心,以工业、建筑用品为重点,涉及胶鞋、胶布等日用制品以及医疗卫生、文化体育等各大类的产品群体。

随着橡胶应用领域的扩展,无机填料在橡胶工业中的地位越来越突出。

本文简单地介绍了硫酸钙填料在橡胶中的应用。

关键词: 硫酸钙,石膏,填料,橡胶TQ 330. 1 + 2中图分类号:Application and Summary of Calcium Su l fat e( G yp s um) Filler in Rubb erHUANG Ming-jie,ZHANG X i ao-yi ng( J i ngmen City Leixin Gypsum Product Co. Ltd. ,J i ngmen 448000,H ubei,Chi na)A b s t ract:Rubber products have become an i m por tant commodity for i nternat i o nal trade. I n the wor l d market,rubber products have been formed as cent er i ng on t i r e,focus i ng on i ndus t r i al,bui l di ng s uppl i es,i n r el at i on to rubber shoes,adhes i ve and other dai l y-use products and health,culture,sports and var i ous types of products. The i nor ganic filler in rubber i ndus t r y i s more and more pr om i nent as ext ens i on of the appl i cat i on of rubber. This paper s i mply in- troduces the appl i cat i on of calcium sulfate filler in r ubber.Key word s:calcium s ul fate,gyps um,f ill er,r ubber海关总署公布的2012 年全国进口重点商品量值数据显示,2012 年,我国累计进口天然橡胶218 万吨,较2011 年( 210 万吨) 高出了3. 6% 。

食品添加剂硫酸钙(石膏)在豆制品中的应用

食品添加剂硫酸钙(石膏)在豆制品中的应用
加工技

文献标志码 : B 文章编号 : 1 6 7 4 — 3 5 4 7 ( 2 O 1 5 ) 0 3 — 0 0 4 0 — 0 6
中图分类号 : T Q 4 3 0
食 品添加剂硫酸钙( 石膏) 在豆制 品中的应 用
黄 明杰 ,张晓 莹,官 波 ,李 敏
( 荆 门市磊鑫石膏制品有限公司 ,湖北 荆 门 4 4 8 0 0 0 )
及 多 种 维 生 素 ,豆 腐 中 还 有 人 体 自身 不 能 合 成
石膏 ( C a S O ) ,主要 是 盐湖 中化 学沉 积 作 用 的
产物 ,常 与石 盐 、钾盐 及光 卤石 共生 。这 两种 石 膏 也 常 伴 生 产 出 ,并 可 互 相 转 化 。硫 酸 钙 ( 石 膏 )主要 用 作 蛋 白质 凝 固剂 ,它 用 于 豆 制
考 建议 。
关键 词 :豆制品 ;凝 固剂 ;硫 酸钙
公元前 1 6 4 年 ,淮南 王刘 安 ,为求 长 生 不
老 之 药 ,招 方 士 数 千 人 著 书 炼 丹 。 在 炼 丹 中 以
功 能 】 o
在 中 国 ,豆 腐 的制 作 在汉 代 就 已经 成熟 ,
黄豆 汁培 育丹 苗 ,豆 汁偶 与石膏 相遇 ,形成 了 鲜嫩 绵滑 的豆 腐 。刘安 炼丹 未成 却发 明豆腐 。 之后 ,豆腐技 法传 人 民 间。后来 发现 将石 膏放 人 火 中烧 酥后 碾 为粉后 做 豆腐 的使用 上工 艺更 易掌控 ,慢 慢开 始流 传至 今 。 豆 腐不 仅 营养 丰 富 、味道鲜 美 ,而且 还 有 很 高 的食疗 药用 价值 ,是 大众 皆嗜 的传 统优 良
在豆 制 品 中使用 的硫 酸 钙 ( 石 膏 )必 须 为

3D打印技术在生物高分子中的应用综述

3D打印技术在生物高分子中的应用综述

3D打印技术在生物高分子中的应用综述李直凡pb12207058lzfan@中国科学技术大学生命科学院摘要结合3D打印技术,在生物医用高分子材料应用领域取得的一些进展,以及直接打印生物高级结构的成果。

关键词3D打印技术生物医用高分子细胞打印引言今年,要问什么科技名词最热?3D打印可谓是首屈一指。

3D打印技术被称为“桌面上的创意工厂”。

先用相关软件将产品图纸转化为3D图像数据并上传电脑,放入相应的材料后,打印喷头就会根据图像数据逐层将东西打印出来,再堆叠在一起成为一个立体物品。

由于采用“添加制造技术”,因此更加节省原材料和人工,而且可制作形态各异的物品。

理论上,只要电脑可以设计出的造型,3D打印机均可打印出来。

3D 打印技术的基本制造过程是按照“分层制造、逐层叠加”的原理。

例如,可以根据CT 等成像数据,经计算机3D 建模转换后,再以STL 格式文件输入到计算机系统中,并分层成二维切片数据,通过计算机控制的3D 打印系统进行逐层打印,叠加后最终获得三维产品。

生物医用高分子材料是以医用为目的,用于和活体组织接触,具有诊断、治疗或替换机体中组织、器官或增进其功能的高分子材料。

在功能高分子材料领域, 生物医用高分子材料可谓异军突起, 目前已成为发展最快的一个重要分支。

然而,让3D打印与生物医用高分子相碰撞会产生什么样绚丽的火花呢?在生物医学领域,生物3D打印技术所具有的快速性、准确性,及擅长制作复杂形状实体的特性使它在生物医学领域有着非常广泛的应用前景。

为什么?每个人的身体构造、病理状况都存在特殊性和差异化,当3D打印与医学影像建模、与仿真技术结合之后,就能够在人工假体、植入体、人工组织器官的制造方面产生巨大的推动效应。

正文(一)3D打印生物医用高分子正如序言所说,四年前仍旧是高精尖技术的3D打印手段已经被广泛运用在科学研究的各种领域,而它在生物医用高分子领域的惊人应用拓展和巨大市场需求使得这二者的结合迅猛发展。

一种用于考古颅骨复原的3D打印材料[发明专利]

一种用于考古颅骨复原的3D打印材料[发明专利]

专利名称:一种用于考古颅骨复原的3D打印材料专利类型:发明专利
发明人:王明江
申请号:CN201710797346.2
申请日:20170906
公开号:CN107501854A
公开日:
20171222
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种用于考古颅骨复原的3D打印材料,由如下重量份的原料组成:石膏粉80‑120份,酚醛树脂25‑35份,纳米碳酸钙10‑16份,纳米氧化亚锰6‑12份,多异氰酸酯3‑8份,补强剂5‑10份,稳定剂3‑8份。

本发明的用于考古颅骨复原的3D打印材料相对价格较为低廉,所选材料多为普通材料,降低了3D打印的成本。

该材料打印成型的复原品精细度高,有利于高标准复原人物的面部特征,打印成型后的成品外观光泽度高,抗风化能力强,复原品的使用寿命较长。

申请人:王明江
地址:225500 江苏省泰州市姜堰区嘉中名苑6号1601室
国籍:CN
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一种以脱硫石膏为主要原料的三维打印材料[发明专利]

一种以脱硫石膏为主要原料的三维打印材料[发明专利]

专利名称:一种以脱硫石膏为主要原料的三维打印材料专利类型:发明专利
发明人:邱忠
申请号:CN202010799265.8
申请日:20200811
公开号:CN111848092A
公开日:
20201030
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种以脱硫石膏为主要原料的三维打印材料,由以下重量百分比的成分组成:海藻酸钠5‑8%、脲醛树脂0.5‑1.2%、抗粘剂0.5‑1.2%、减水剂0.2‑0.5%、增稠剂2‑5%和脱硫石膏粉余量。

该三维打印材料采用价格低廉的脱硫石膏粉(工业副产石膏)而并非价格较高的α‑半水硫酸钙作为主要原料,通过添加海藻酸钠和脲醛树脂作为粘结剂,并添加抗粘剂、减水剂和增稠剂,从而达到非常好的早期强度高、硬化时间的技术效果。

申请人:湖州五好建材有限公司
地址:313000 浙江省湖州市南浔区千金镇石桥村
国籍:CN
代理机构:北京方圆嘉禾知识产权代理有限公司
代理人:陈明辉
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一种3D打印石膏制品的后处理工艺[发明专利]

一种3D打印石膏制品的后处理工艺[发明专利]

专利名称:一种3D打印石膏制品的后处理工艺
专利类型:发明专利
发明人:唐明亮,叶玉秋,沈晓冬,汤兵,郑海,黄扬洋,董旭阳申请号:CN201710801108.4
申请日:20170907
公开号:CN107417299A
公开日:
20171201
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种3D打印石膏制品的后处理工艺,将粘结剂喷射3D打印成型的石膏制品,通过溶液浸渍固化、微波快速干燥等工艺,获得的成品的强度较传统干燥处理工艺提高一倍以上,后处理时间也大幅度降低,解决了现有工艺中3D打印石膏力学性能差、后处理成本高、干燥时间长等问题。

本发明的处理工艺,提高了3D打印石膏的力学性能,降低了后处理成本,缩短了后处理时间。

申请人:南京工业大学,江苏薄荷新材料科技有限公司
地址:211800 江苏省南京市浦口区浦珠南路30号
国籍:CN
代理机构:北京市领专知识产权代理有限公司
代理人:林辉轮
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一种可用于3D打印的负极浆料制备方法[发明专利]

一种可用于3D打印的负极浆料制备方法[发明专利]

专利名称:一种可用于3D打印的负极浆料制备方法
专利类型:发明专利
发明人:张亮,唐月娇,李坚,石斌,鲁中良,苟敏涛,陈晓涛,刘富亮
申请号:CN202011254627.1
申请日:20201111
公开号:CN112382744A
公开日:
20210219
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本申请公开了化学储能电池领域中的一种可用于3D打印的负极浆料制备方法,称取羧甲基纤维素钠CMC放入水中,超声波振荡溶解,加入硅碳材料、导电剂、SBR使用行星分散机混合均匀,得3D打印浆料。

本申请提供的负极浆料可直接用于直写3D打印,制作预成极片,然后进行干燥,得到极片,且本发明的制备方法简单,由于制备时间短,可以减少团聚混合,使其更加均匀,提高打印的流畅性,使极片的性能更优异。

申请人:贵州梅岭电源有限公司,西安交通大学
地址:563003 贵州省遵义市汇川区中华路705号
国籍:CN
代理机构:重庆强大凯创专利代理事务所(普通合伙)
代理人:张显琴
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3D打印石膏基材料制备与性能研究进展

3D打印石膏基材料制备与性能研究进展

图示
结构参数
流变性能要求
单层高度 h0
τ 0>ρ gh0
多层结构
层高 H

τ0 (t)>ρg H t/ 3
多层薄壁结构
层高 H 壁厚 δ
E>3ρgH 3 / 2δ 2 =E 2G(1 +υ)
τ0 = Gγ c
跨度结构
跨度 L 挠度 δz
= δ Z
Wy (2Ly2 − y3 − L3) 24EI
外加组分
23
综合评述
3D打印石膏基材料制备与性能研究进展
1.2 3DR技术 3DR技术也称为胶体打印、直写成型和轮廓工艺等, 是一种新型 3D打印技术,主要以胶体浆料为打印原材料, 原材料适应性非常广,包括各类陶瓷、金属以及水泥混凝 土[7-9]。3DR的打印过程和设备如图 2 所示。先将拌合好 的胶体浆料通过空压机或泵送设备从储料罐输送到打印喷 嘴,浆料在喷嘴内旋转螺杆或压缩空气作用下被挤出,并形 成连续的打印细丝,通过控制打印平台或喷嘴移动路径使 打印细丝有序堆叠,最终形成各种复杂的三维结构[10]。与 3DP技术相比,由于胶体浆料更有利于石膏的水化,因此利 用 3DR制备石膏构件具有更高的机械强度和使用性能 。 [11] 此 外,3DR 打 印 层 厚 度 在 几 百 微 米 到 几 十 毫 米 范 围 内 可 变[12-13],因此打印效率大大提高。综上,3DR在制备大型石 膏构件如建筑结构和装饰材料等领域展现出巨大优势。尽 管如此,国内外很少有利用 3DR制备石膏构件的研究报道, 究其原因,主要是目前缺乏对可用于 3DR石膏基材料的基 本组成和性能研究。
第一作者:刘川北(1990-),博士,主要从事 3D打印应用研究。 通讯作者:刘来宝(1978-),博士,副教授。

硫酸钙(石膏)填料在橡胶中的应用综述

硫酸钙(石膏)填料在橡胶中的应用综述

硫酸钙(石膏)填料在橡胶中的应用综述
黄明杰;张晓莹
【期刊名称】《合成材料老化与应用》
【年(卷),期】2014(000)005
【摘要】橡胶制品早已成为国际贸易重要的大宗商品,在世界市场上,橡胶产品已形成了以轮胎为中心,以工业、建筑用品为重点,涉及胶鞋、胶布等日用制品以及医疗卫生、文化体育等各大类的产品群体。

随着橡胶应用领域的扩展,无机填料在橡胶工业中的地位越来越突出。

本文简单地介绍了硫酸钙填料在橡胶中的应用。

【总页数】3页(P71-73)
【作者】黄明杰;张晓莹
【作者单位】荆门市磊鑫石膏制品有限公司,湖北荆门448000;荆门市磊鑫石膏制品有限公司,湖北荆门448000
【正文语种】中文
【中图分类】TQ330.1+2
【相关文献】
1.填料—填料间相互作用和填料—聚合物间相互作用是炭黑在橡胶中的分?… [J], Gersp.,M;邓海燕
2.纳米填料/橡胶体系在贮存中的结构形态变化Ⅰ.填料与橡胶及填料与填料的相互作用 [J], 林桂;吴友平;钱燕超;贾清秀;张立群
3.硫酸钙(石膏)在高尔夫球场中的应用综述 [J], 黄明杰;张杰
4.ICP—OES法测定脱硫石膏中的硫酸钙和亚硫酸钙 [J], 王佩琪;孙桀;谢兴胜;
5.ICP-OES法测定脱硫石膏中的硫酸钙和亚硫酸钙 [J], 王佩琪;孙桀;谢兴胜
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硫酸钙晶须在涂料中的应用综述20130827黄明杰

硫酸钙晶须在涂料中的应用综述20130827黄明杰

硫酸钙晶须在涂料中的应用综述黄明杰张晓莹佘荆丽(荆门市磊鑫石膏制品有限公司湖北荆门448000)摘要:硫酸钙晶须在涂料中的应用才刚开始起步,本文主要介绍了硫酸钙晶须及其制备原理,以及硫酸钙晶须在涂料中的应用现状。

关键词:硫酸钙晶须;涂料;油漆Application and Summary of Calcium Sulfate Whisker in CoatingHUANG Ming-jie, ZHANG Xiao-ying, SHE Jing-li(Jingmen City Leixin Gypsum Product Co.,Ltd., Jingmen448000,China)Abstract: Application of calcium sulfate whisker in coating is just beginning. This paper mainly introduces calcium sulfate whisker and the principle of preparation, and application status of calcium sulfate whisker in coating.Key words: calcium sulfate whisker; coating; paint0引言近年来,涂料行业的竞争己步入白热化阶段,如何进一步提高涂料性能、降低材料成本,成为涂料企业亟待解决的问题。

硫酸钙晶须性能优异、价格低廉,具有极好的性价比,是一种市场前景广阔的新型材料,虽然硫酸钙晶须在其他行业的应用己颇具规模,但在涂料油漆中的应用研究才刚起步。

1硫酸钙晶须简介硫酸钙晶须分为无水、半水、二水3种,其中无水硫酸钙晶须强度最高。

硫酸钙晶须具有优良的力学性能,良好的相容性,优良的平滑性,再生性能好,毒性低,制造成本低,主要用于造纸、复合材料的增加组元、摩擦材料、环境工程过滤、沥青改性,以及提高涂料和油漆的附着力、耐温性及绝缘性。

硫酸钙(石膏)在3D打印材料中的应用综述

硫酸钙(石膏)在3D打印材料中的应用综述
经有将近 20 年的发展历史了。目前在汽车制造行业应用 3D 打 印日益广泛 ,同时建筑、医疗、文化创意及文物修复等行业也 已经开始引入 3D 打印这一新技术。
恩里科·迪尼 [1](Enrico Dini)发明设计的一种神奇的 打印机 ,它不仅可以“打印”出一幢完整的建筑 ,甚至可以在 航天飞船中给宇航员打印任何所需物品的形状 ,这就是 3D 打印 机(3D Printers)。普通打印机和 3D 打印机最大的差别就在于 耗材不同 ,墨水和纸张是普通打印机的耗材 ,而 3D 打印机主要 是由石膏粉末、树脂或工程塑料组成的 ,常用材料还有金属粉、 陶瓷粉、尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、铝材料、钛合金、不锈钢、 镀银、镀金、橡胶类材料等 ,这些成型材料都是经过特殊处理 的 ,但是不同技术与材料各自的成型速度和模型强度以及分辨 率、模型可测试性、细节精度都有很大区别 ,用户需按实际用 途来选择。
5 展望 20 世纪 80 年代 ,那时候打印机又吵又糙 ,还只能打单色 ,
小小的指针搭在黑色的墨带上 ,比一台自动电子打字机强不了 多少。但是今天 ,也就是一代之后 ,全彩、便宜又安静的喷墨 打印机已经遍地都是了 ,打出来的分辨率同专业机构差不了多 少。所以 ,放眼 20 年以后 ,也许那个时候 ,3D 打印机能打出 比如今最好玩具厂家生产出来的更好玩具 ,甚至可以直接将电 子线路打印到物体上去 ,加上电池就能直接使用了。
石膏的微膨胀性使得石膏制品表面光滑饱满 ,颜色洁白 , 质地细腻 ,具有良好的装饰性和加工性 ,是用来制作雕塑的绝 佳材料。石膏材料相对其他诸多材料而言有着诸多优势。
1)精细的颗粒粉末 ,颗粒直径易于调整。 2)价格相对低 ,性价比高。 3)安全环保 ,无毒无害。 4)模型表面 :沙粒感、颗粒状。 5)颜色 :材料本身为白色 ,打印模型可实现彩色。 6)典型应用 :唯一支持全彩色打印的材料 ,建筑模型展示。
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SILICON V ALLEY2014年第12期总第156期硫酸钙(石膏)在3D打印材料中的应用综述黄明杰,张 杰(荆门市磊鑫石膏制品有限公司,湖北荆门 448000)摘 要文章主要对硫酸钙(石膏)、ABS树脂和光敏树脂这三种常见的3D打印材料的优劣势进行了对比分析,也单独例举了硫酸钙(石膏)在3D打印材料中的应用现状。

由于硫酸钙(石膏)有性价比高、安全环保、无毒无害等诸多优势,专家推荐3D打印技术还不是非常成熟的时期尽量选择石膏作为3D打印材料。

关键词 硫酸钙;石膏;材料;3D打印中图分类号:TB3 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)12-0085-021 3D打印机也许我们提到“3D打印”觉得是个新鲜事,但事实上它已经有将近20年的发展历史了。

目前在汽车制造行业应用3D打印日益广泛,同时建筑、医疗、文化创意及文物修复等行业也已经开始引入3D打印这一新技术。

恩里科・迪尼[1](Enrico Dini)发明设计的一种神奇的打印机,它不仅可以“打印”出一幢完整的建筑,甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需物品的形状,这就是3D打印机(3D Printers)。

普通打印机和3D打印机最大的差别就在于耗材不同,墨水和纸张是普通打印机的耗材,而3D打印机主要是由石膏粉末、树脂或工程塑料组成的,常用材料还有金属粉、陶瓷粉、尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料等,这些成型材料都是经过特殊处理的,但是不同技术与材料各自的成型速度和模型强度以及分辨率、模型可测试性、细节精度都有很大区别,用户需按实际用途来选择。

2 石膏简介石膏的化学本质是硫酸钙,通常所说的石膏是指生石膏,化学本质是二水硫酸钙(CaSO4・2H2O)。

当其再干燥条件下128℃是会失去部分结晶水变为β-半水石膏,其化学本质是β-半水硫酸钙(β-CaSO4・1/2H2O),如果其在饱和蒸汽压在时会失去部分结晶水变为α-半水石膏,其化学本质是α-半水硫酸钙(α-CaSO4・1/2H2O),这两个半水石膏化学式相同,结构不同。

它们继续脱去结晶水形成无水石膏,化学本质是无水硫酸钙(CaSO4)。

二水硫酸钙和无水硫酸钙用途比较广泛,在食品、农业、化工、涂料等多方面都用应用。

半水硫酸钙具有较好凝胶性质遇水可固结形成一定强度的材料,其中β-半水硫酸钙多用于建筑行业,α-半水硫酸钙多用于模具制造等。

3 石膏材料在3D打印材料中的优势据统计,目前已经研究出可以使用在3D打印机上的材料约有14种,主要有ABS塑料、PC工程塑料,以及金属粉末、木材、蜡、石膏粉等,在此基础上又可混搭出107种,其中使用粉末微粒作为打印介质(最常用的是石膏粉)的3D打印机,打印的模型更精细一点。

这些材料多为粉末或者黏稠的液体,从价格上来看,一公斤从几百元到几万元不等,而半水石膏粉市场价在几元一千克,就价格而言优势明显[2]。

按照打印材料分,常见3D打印机可以分为硫酸钙(石膏)材料打印机、ABS材料打印机、光敏树脂材料打印机等,不同的材料在3D打印时有着不同的特点。

3.1 硫酸钙(石膏)材料的特点石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料,由于石膏胶凝材料及其制品有许多优良性质,原料来源丰富,生产能耗低,因而被广泛地应用于土木建筑工程领域。

石膏的微膨胀性使得石膏制品表面光滑饱满,颜色洁白,质地细腻,具有良好的装饰性和加工性,是用来制作雕塑的绝佳材料。

石膏材料相对其他诸多材料而言有着诸多优势。

1)精细的颗粒粉末,颗粒直径易于调整。

2)价格相对低,性价比高。

3)安全环保,无毒无害。

4)模型表面:沙粒感、颗粒状。

5)颜色:材料本身为白色,打印模型可实现彩色。

6)典型应用:唯一支持全彩色打印的材料,建筑模型展示。

3.2 ABS材料的特点1)由热塑性塑料组成。

2)模型细节表现中等。

3)强度高。

4)打印时有一定气味。

5)熔点约为170℃。

6)模型表面:相对粗糙。

7)适合于产品的功能验证(Functional model)。

8)打印成型技术:融融沉积技术(Fused Deposition Modeling-FDM)。

3.3 光敏树脂材料特点1)由液态光聚合剂组成。

2)价格相对高。

3)模型细节表现能力强。

4)模型表面:光滑。

5)颜色:材料本身灰白色。

6)典型应用:小的、细节模型或雕像。

4 石膏在3D打印材料中的应用4.1 专家建议打印选择石膏材料在许多人的眼中,3D打印技术就是一个点石成金的魔法,在理论上“无孔不入”的打印技术,近年来在全球持续升温、热潮频袭,3D打印技术也在不断推陈出新。

有报道称,如果用丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)等树脂、塑料为材料进行3D打印的话,会排放大量直径通常不超过100纳米的超细粒子。

如果人吸入这些粒子后,这些粒子可能就会沉积在肺部或直接被血液吸收,从而导致包括心肺死亡、中风和85硅谷技术应用ECHNOLOGY APPLICATION T哮喘等疾病[3]。

目前3D打印机常用的材料有石膏、无机粉料、光敏树脂、塑料等。

其中塑料、树脂等大多难以降解,打印材料本身就具有潜在的危害及毒性,一旦大规模运用恐怕会给人体带来致癌等危险。

所以,在选择3D打印材料上,需要考虑其是否安全无毒、是否环保、是否具有可持续性[4]。

还有专家建议,在3D打印技术还不是非常成熟的时期,尽量选择石膏作为3D打印材料,石膏在现有的3D打印材料中是最安全和环保的。

4.2 石膏骨折病患福音骨折事件本身并不是最悲惨的,最糟糕的是骨折后将要采取的治疗。

骨折后一般会在骨折部位打石膏,人们的行动会十分不便。

这种保护架可针对每个病人进行个性化设计,并可依据受伤的严重程度设计。

此外,这种框架仅仅会保护受伤部位,其他部位则不需要被固定。

毕业于新西兰维多利亚大学的学生利用三维打印机创建出一种新型石膏,这种石膏重量较轻,且可进行弯曲。

这种保护架可针对每个病人进行个性化设计,并可依据受伤的严重程度设计。

此外,这种框架仅仅会保护受伤部位,其他部位则不需要被固定。

这种新型石膏的优点在于其轻便耐用的设计,且可以清洗,有助于皮肤“呼吸”。

4.3 快速成型石膏人偶克隆就是复制、拷贝和翻倍一个物品。

武汉光谷商家引进3D色彩人像摄影新技术系统已经开始投入运行,该技术采用专业扫描仪,对人体进行快速立体扫描,在电脑上存储数据,运用高强度复合石膏粉,经过3D打印机很快就可以“打”出15至30厘米不等的“人偶”[5]。

4.4 骨骼打印张永莉一文中提到的高纯度半水硫酸钙,具有良好的生物相容性、生物可吸收性、骨传导性、快速吸收特性、易加工性和高机械性能等优点,凭借这些优势,最早应用在整形外科或齿科材料中。

众多研究结果均表明,硫酸钙基材料可以用作骨修复材料,也是最早应用于组织修复的材料[6]。

3D打印衣服、鞋子、汉堡等已不是新鲜事了,据国外媒体报道,美国的一名患者成功接受一例具有开创性的手术,用3D 打印头骨替代75%的自身头骨。

[7]不仅如此,我们还希望利用3D打印为更多的患者修复其他部位的缺失或者受损的骨骼。

当然,在选择打印材料的同时,我们推荐选用纯天然、安全环保、无毒无害的硫酸钙(石膏)。

5 展望20世纪80年代,那时候打印机又吵又糙,还只能打单色,小小的指针搭在黑色的墨带上,比一台自动电子打字机强不了多少。

但是今天,也就是一代之后,全彩、便宜又安静的喷墨打印机已经遍地都是了,打出来的分辨率同专业机构差不了多少。

所以,放眼20年以后,也许那个时候,3D打印机能打出比如今最好玩具厂家生产出来的更好玩具,甚至可以直接将电子线路打印到物体上去,加上电池就能直接使用了。

3D打印机为了适合不同行业的需求,提供“轻盈小巧”和“大尺寸”的多样化选择。

已有多款小巧的3D打印机,并在不断挑战“轻盈小巧”极限,为未来进入家庭奠定基础。

而打印材料的发展也尤为重要,3D打印全靠有“米”下锅,石膏作为性价比高的打印材料,取材广泛,价廉宜得,毒副作用极小,随着人们研究的深入,石膏在3D打印方面的应用将有更广阔的发展前景。

参考文献[1]本刊编辑部.3D打印机[J].小天使(四年级语数英综合),2013(11).[2]3D打印全靠有米下锅[J].科学24小时,2013(7).[3]张皎洁.武汉3D打印多用石膏[N].楚天金报,2013-07-30,(23).[4]华凌.先别急着把3D打印机搬回家[N].科技日报,2013-07-30(02).[5]石一.3D打印克隆自己[N].武汉晨报,2013-05-06(7).[6]张永莉,霍书娟,高建平,李秀兰,张扬.明胶/硫酸钙复合生物材料[J].高分子材料科学与工程,2006(1).[7]陈洁.3D打印一个时代的开启[J].高科技与产业化,2013(4).系统管理员发出警报。

2.3 VPN技术的应用模式剖析基于互联网组建企业虚拟专用网,第一步就是将其地理上分布的各网段以及各远程用户接入互联网,远程用户可利用modem通过综合业务数字网(ISDN)拨号至本地互联网服务提供商(ISP)的网络接入服务器(NAS)接入互联网,公司总部网段配有虚拟专用网中心,它通过路由器接入互联网,而各分支机构和合作伙伴子网也通过虚拟专用网关与总部局域网(LAN)进行连接。

3 总结VPN应用于企业网络建设中,加强了企业之间的业务交流的便捷性,实现资源的及时共享,节省了人力,为公司的运作带来了极大的便利为企业内部管理和企业之间的沟通创造了一个良好的条件,而且VPN技术的安全性,保证了企业管理的自主性,随着信息化社会的不断发展,VPN 技术也将不断的完善发展,企业的发展依赖与技术的创新发展,未来企业网络管理运行将会在不断的发展中完善,作为企业管理者,要不断顺应时代的发展,适应社会的发展变化,在全球化市场经济中,保持长久的发展,只有改革创新、采用新技术、新设备,引进人才,才能保证企业在竞争激烈的环境下屹立不倒。

参考文献[1]田晓东.浅谈VPN应用和企业内部网络安全[J].科协论坛(下半月),2011(08).[2]戴刚,文信翔,公丕强.VPN在企业中应用的研究[J].网络安全技术与应用,2010(04).[3]闫晓弟,耶健.基于VPN的电子资源远程访问系统的研究与实现[J].情报杂志,2009(08).[4]肖作平.VPN技术在企业信息化建设中的应用[J].现代冶金,2012(01).作者简介雷学智(1980-),男,辽宁辽阳人,辽宁建筑职业学院,硕士学位。

(上接第92页)86硅谷。

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