论文题目: 低频振动注射对聚合物流变行为及试样结构与性能的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 材料加工工程
作者: 李又兵
导师: 申开智
关键词: 形态控制,低频振动注射,振频,振幅,流变性能,哑铃,方片,力学性能,热性能,自增强,自增韧,皮芯结构,串晶,串晶互锁,球晶,取向,结晶度分子量,分子量分布
文献来源: 四川大学
发表年度: 2005
论文摘要: 近年来,熔体振动技术作为一种有效的形态控制技术得到了比较广泛的研究。本课题组创造性地研制了两套振动注射成型装置来分别实现对聚合物熔体的剪切振动和压力振动,并围绕低频振动注射成型工艺的研发、应用,对聚合物熔体的加工流变性能影响,制备的哑铃试样和方片试样的力学性能、结晶行为、相形态进行了系统的研究,得到了富有科学意义的理论成果,为改善聚合物的加工流变性能、实现聚合物自增强、自增韧开创了一个新的方法,为工业化生产奠定了必要的理论和实践基础。研究中取得的主要成果如下: 1.低频振动注射成型装置的研制。 以实现低频振动注射成型技术为目的,创造性地分别设计了剪切振动和压力振动实验装置,将不同类型的振动场巧妙地与注射过程有机地结合在一起,并能分别实现常规注射和振动注射,方便后续进行的制件结构与性能的对比性研究。在剪切振动装置设计中,采用曲柄连杆机构实现的机械振动引入到熔体流动过程中,设计特殊的振动头实现了熔体在料筒中的剪切振动,振动频率(0～15Hz)和位移振幅(0～3mm)都可方便而准确地进行调节。选择液压系统首次实现了压力振幅(0～59.4MPa)、振动频率(0～3Hz)可调的低频压力振动创新设计,文献报道的振幅都是位移振幅,本文首次采用压力振幅,实现增压和压力振动是该装置设计中的创新之处:选择贯穿料筒、喷嘴、流道和模具型腔全过程的压力振动注射成型方案,这在相关的研究中都没有过报道。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
1 前言
1.1 注射成型概论
1.1.1 注射成型概述
1.1.2 注射成型工业面临的挑战和机遇
1.2 聚合物熔体振动成型技术概念
1.3 熔体振动流变性能理论研究进展
1.3.1 熔体振动流变性能研究的起源
1.3.2 聚合物熔体，溶液振动流变性能的理论研究
1.4 振动注射成型研究进展
1.4.1 熔体振动注射成型概念
1.4.2 熔体振动注射研究进展
1.4.2.1 螺杆振动技术
1.4.2.2 动态进料保压注射
1.4.2.3 推拉注射成型
1.4.2.4 边界移动技术
1.4.2.5 模具机械振动注射成型
1.4.2.6 气体振动注射成型
1.5 研究目的和思路
1.6 研究内容
参考文献
第一篇 实验装置研制
2 振动实验装置研制
2.1 剪切振动装置研制
2.1.1 振动方式设计
2.1.2 机械振动机构设计
2.1.3 振动实验台系统构成
2.1.4 剪切振动实验装置的特点
2.2 压力振动装置研制
2.2.1 振动方式设计
2.2.2 液压压力振动设计
2.2.3 液压系统的设计
2.2.4 振动实验机系统构成
2.2.5 压力振动实验装置特点
参考文献
本篇小结
第二篇 振动流变实验研究
3.聚合物熔体在剪切振动场中的流变行为
3.1 实验部分
3.1.1 实验原料
3.1.2 实验设备及测试仪器
3.1.3 实验方法
3.1.4 实验数据处理方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 不同振动频率下聚合物熔体的振动流变行为研究
3.2.1.1 HDPE流变行为研究
3.2.1.2 PS流变行为研究
3.2.2 不同振幅下聚合物熔体的振动流变行为研究
3.2.3 讨论
3.3 结论
参考文献
4.聚合物熔体在压力振动场中的流变行为
4.1 实验部分
4.1.1 实验原料
4.1.2 实验设备及测试仪器
4.1.3 实验方法
4.1.4 实验数据处理方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 不同振动频率下聚合物熔体的振动流变行为研究
4.2.1.1 HDPE流变行为研究
4.2.1.2 PP流变行为研究
4.2.1.3 ABS流变行为研究
4.2.2 不同压力振幅下聚合物熔体的振动流变行为研究
4.2.2.1 HDPE流变行为研究
4.2.2.2 PP流变行为研究
4.2.2.3 ABS流变行为研究
4.2.3 讨论
4.3 结论
参考文献
本篇小结
第三篇 低频振动注射成型聚合物哑铃试样结构与性能研究
5.低频振动注射成型不同分子量HDPE哑铃试样的结构性能实验研究
5.1 实验部分
5.1.1 材料及试样制备
5.1.2 性能测试
5.1.3 结构形态表征
5.2 振动参数对试样性能的影响
5.2.1 振动频率对试样拉伸性能的影响
1.HDPE6100M
2.HDPE6098
3.HD6070EA
5.2.2 压力振幅对试样拉伸性能的影响
1.HDPE6100M
2.HDPE6098
3.HD6070EA
5.2.3 振动参数对耐热性能的影响
5.3 振动参数对试样形态结构的影响
5.3.1 SEM
1.HDPE6100M
2.HDPE6098
3.HD6070EA
5.3.2 WAXD
1.HDPE6100M
2.HDPE6098
3.HD6070EA
5.3.3 DSC
1.HDPE6100M
2.HDPE6098
3.HD6070EA
5.4 讨论
5.4.1 振动参数与力学性能之间的关系
5.4.2 振动注射与试样结构性能的关系
5.4.3 自增强效果与不同分子量以及分布之间的关系
5.5 结论
参考文献
6.低频振动注射成型IPP哑铃试样件的结构性能实验研究
6.1 实验部分
6.1.1 材料及试样制备
6.1.2 性能测试
6.1.3 结构形态表征
6.2 振动参数对试样性能的影响
6.2.1 拉伸性能
6.2.1.1 振动频率对试样拉伸性能的影响
6.2.1.2 压力振幅对试样拉伸性能的影响
6.2.2 冲击性能
6.2.3 耐热性能
6.3 振动参数对试样形态结构的影响
6.3.1 SEM
6.3.2 WAXD
6.3.3 DSC
6.4 振动振动注射实现自增强自增韧的形态结构
6.4.1 SEM
6.4.2 WAXD
6.4.3 DSC
6.5 讨论
6.5.1 球晶结构在压力振动场中的演变过程
6.5.2 振动注射对β、γ晶型含量控制
6.5.3 α、β、γ晶型在振动注射成型中的相图
6.6 结论
参考文献
7.低频振动注射成型FRPP哑铃试样的结构性能实验研究
7.1 实验部分
7.1.1 材料及试样制备
7.1.2 性能测试
7.1.3 结构形态表征
7.2 振动参数对试样性能的影响
7.2.1 拉伸性能
7.2.1.1 振动频率对试样拉伸性能的影响
7.2.1.2 压力振幅对试样拉伸性能的影响
7.2.2 冲击性能
7.2.3 耐热性能
7.3 振动参数对试样形态结构的影响
7.3.1 SEM
7.3.2 WAXD
7.4 结论
参考文献
本篇小结
第四篇 低频振动注射成型方片形试样结构与纵横两向性能研究
8.低频振动注射成型HDPE方片试样的结构性能实验研究
8.1 实验部分
8.1.1 材料及试样制备
8.1.2 性能测试
8.1.3 结构形态表征
8.2 振动参数对试样性能的影响
8.2.1 力学性能
8.2.1.1 振动频率对试样力学性能的影响
8.2.1.2 压力振幅对试样力学性能的影响
8.2.2 耐热性能
8.3 振动参数对试样形态结构的影响
8.3.1 SEM
8.3.2 WAXD
8.3.3 DSC
8.4 讨论
8.5 结论
9.低频振动注射成型IPP方片形试样的结构性能实验研究
9.1 实验部分
9.1.1 材料及试样制备
9.1.2 性能测试
9.1.3 结构形态表征
9.2 振动参数对试样性能的影响
9.2.1 力学性能
9.2.1.1 振动频率对试样力学性能的影响
9.2.1.2 压力振幅对试样力学性能的影响
9.2.2 耐热性能
9.3 振动参数对试样形态结构的影响
9.3.1 SEM
9.3.2 WAXD
9.3.3 DSC
9.4 讨论
9.5 结论
10.低频振动注射成型FRPP方片试样的结构性能实验研究
10.1 实验部分
10.1.1 材料及试样制备
10.1.2 性能测试
10.1.3 结构形态表征
10.2 振动参数对试样性能的影响
10.2.1 力学性能
10.2.1.1 振动频率对试样力学性能的影响
10.2.1.2 压力振幅对试样力学性能的影响
10.2.2 冲击性能
10.2.2.1 振动频率对试样冲击性能的影响
10.2.2.2 压力振幅对试样冲击性能的影响
10.2.3 耐热性能
10.3 振动参数对试样形态结构的影响
10.3.1 SEM
10.3.2 WAXD
10.4 结论
参考文献
本篇小结
第五篇 低振动注射成型PP／LLDPE共混体系的形态与性能研究
11.低频振动注射成型PP／LLDPE共混体系哑铃试样的结构性能实验研究
11.1 实验部分
11.1.1 材料及试样制备
11.1.2 性能测试
11.1.3 结构形态表征
11.2 振动参数对试样性能的影响
11.2.1 拉伸性能
11.2.1.1 振动频率对不同配比试样力学性能的影响
11.2.1.2 压力振幅对不同配比试样力学性能的影响
11.2.2 冲击性能
11.2.3 耐热性能
11.3 振动参数对试样形态结构的影响
11.3.1 SEM
11.3.2 WAXD
11.3.3 DSC
11.4 结论
参考文献
本篇小结
12.总结论与研究展望
12.1 总结论
12.2 研究展望
攻读博士学位期间发表的论文
致谢
发布时间: 2005-10-17
参考文献
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- [5].车用纤维增强复合材料注射成型充填过程的SPH模拟[D]. 卢钢.湖南大学2018
- [6].基于表面模型的塑料注射成型残余应力与翘曲变形研究[D]. 李健辉.华中科技大学2009
- [7].粘弹性聚合物熔体注射成型模型化理论与数值模拟研究[D]. 陈静波.郑州大学2003
- [8].注塑机精密塑化机理的研究[D]. 金艳.北京化工大学2011
- [9].医用聚合物组织工程支架的制备方法及其结构性能研究[D]. 米皓阳.华南理工大学2015
- [10].聚合物熔体在振动场中注塑行为和试样性能与凝聚态结构的研究[D]. 张杰.四川大学2002
相关论文
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