1. 研究目的与意义（文献综述）

3D打印是根据所设计的3D模型，通过3D打印设备逐层增加材料来制造三维产品的技术．这种逐层堆积成形技术又被称作增材制造。3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多领域的前沿技术，是快速成型技术的一种，被誉为“第三次工业革命”的核心技术。3D打印技术的快速发展使其成为近几年国内外快速成形技术研究的重点。目前，美国、欧洲和日本都站在21世纪制造业竞争的战略高度，对快速成形技术投入了大量的研究，使3D打印技术得到了迅速发展．在国防领域，欧美发达国家非常重视3D打印技术的应用，并投入巨资研制增材制造金属零部件，特别是大力推动增材制造技术在钛合金等高价值材料零部件制造上的应用。在中国，伴随着当前发展智能制造、创建创新型社会的国家战略实施，尤其是《中国制造战略》中多次强调指出要培育打印产业发展，并将3D打印技术列为我国未来智能制造的重点技术来大力扶持,3D打印技术在中国也迎来新的发展机遇。

材料是3D打印的物质基础，也是当前制约3D打印工业发展的瓶颈。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。石膏是一种天然绿色环保材料，其半水相具有快速水化硬化的特点，特别适合用于3D打印材料。

本课题主要工作内容是通过研究不同半水相石膏材料的制备工艺、颗粒级配及形貌、细度、外加剂种类等对石膏材料性能的影响规律，确定合适的工艺条件，对所制备出材料性能进行测试表征，制备出适合于增材制造的石膏材料。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

1、研究不同半水相石膏材料的制备工艺、颗粒级配及形貌、细度、外加剂种类等对石膏材料性能的影响规律，确定合适的工艺参数；

2、根据确定的工艺参数制备适合增材制造的石膏材料；

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－5周：制定研究方案，明确试验方法、分析技术和手段，完成实验准备工作。

第6－14周：研究并确定制备工艺参数，按计划制备出适合于增材制造的石膏材料；采用相关测试技术对样品的性能进行研究分析。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] utela b, storti d, anderson r, et al. a review of processdevelopment steps for new material systems in three dimensional printing(3dp)[j]. journal of manufacturing processes, 2016, 10(2):96-104.

[2] j. thiel,s. ravi,n.bryant. advancements in materials for three-dimensional printing of molds andcores[j]. international journal of metalcasting,2017,11(1).

[3]daniel g,bastian h,franz g,et al.continuous3d-printing for additive manufacturing[j].rapid prototypingjournal,2014,20(4):320-327.