气相二氧化硅在FDM 3D打印技术领域中的应用

FDM 3D打印技术即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。通俗来讲就是利用高温将材料融化成液态，通过打印头挤出后固化，最后在立体空间上排列形成立体实物。目前市面上FDM 3D轻量化耗材ePLA-LW一经问世，便在航模领域掀起一股热潮，受到了广大航模爱好者的一致追捧，展现出了不俗的经济价值，以及未来广阔的应用前景。

但ePLA-LW耗材采用发泡技术，致使其材料本身强度大打折扣，降低近50%，也极大的制约了其发展。

纳米气相二氧化硅质轻、粒径小、粒度分布均匀、比表面积大，又因其表面存在不同状态的孤立硅羟基（-OH）、邻位硅羟基、双重硅羟基等，故具有很高的表面活性。FDM 3D打印耗材以PLA（聚乳酸）材料为主，其分子链端含有活性羧基（-COOH）。两者均能与含有环氧官能团（

）的ADR扩链剂反应，由此可大胆推测：在一定条件下，气相二氧化硅可通过ADR与PLA产生接枝反应，不仅解决了无机物与有机物界面相容性的问题，也能对材料起到极大的补充增强，且利用自身质轻的优势，达到轻量化的效果，将传统轻量化与材料强度之间的矛盾得到有效平衡。

随着FDM 3D打印行业的快速发展，用户对材料的要求也越来越高，不再满足于单一方面的性能要求，采用气相二氧化硅对打印耗材进行填充--轻量化--增强的改性方案将弥补ePLA-LW耗材发泡--轻量化所带来的缺陷，为气相二氧化硅进入FDM 3D打印技术领域提供了一个多元化的切入角。