甘蔗渣纤维增强聚丙烯复合材料的制备和力学性能

利用注射成型制备了甘蔗渣纤维增强聚丙烯复合材料, 分析了纤维质量分数、 注射成型条件以及添加物对复合材料力学性能的影响。结果表明, 随着纤维质量分数的增加, 材料的弯曲模量呈递增趋势。由于甘蔗渣纤维热降解的发生, 材料的力学性能随筒体温度的增加呈下降趋势。在模具温度90℃、 注射间隔时间30s、 不同的筒体温度185℃和165℃的成型条件下, 材料的弯曲性能和冲击强度分别呈现最大值。添加了马来酸酐改性聚丙烯后, 材料的弯曲强度和冲击强度得到了提高。      

覆膜不锈钢粉末选择性激光烧结成型机理研究

制备了一种适合于选择性激光烧结快速成型技术的覆膜不锈钢(1Cr18Ni9Ti)粉末材料,应用激光烧结快速成型机对自行开发的覆膜不锈钢粉末进行了烧结成型实验.应用微观分析方法研究了覆膜不锈钢粉末激光烧结成型动态过程,在此基础上建立了覆膜不锈钢粉末的激光烧结成型过程机理模型,当加热温度100℃＜T＜130℃时,粘性流动为主要的成型机理;当加热温度T＞130℃时,可以用熔化/固化机理来描述.     

动态注射成型聚丙烯制品的湿热老化性能研究

通过对动态注射成型聚丙烯制品进行人工加速老化,对其老化性能进行测试研究,探讨了聚丙烯制品的抗湿热老化机制.利用动态注射成型机注射成型聚丙烯制品,采用DSC等测试手段分析了稳态注射和动态注射成型的聚丙烯制品的性能特征,通过湿热老化试验(90℃,湿度为95%),对比分析了稳态注射和动态注射成型的聚丙烯制品老化期间力学性能的...     

工艺参数对氯丁橡胶胶粘剂粘接性能影响研究

研究了氯丁橡胶胶粘剂刷涂量、晾干时间、温度、湿度等工艺参数对其粘接性能的影响。结果表明,温度湿度分别为20℃和50%时,氯丁橡胶胶粘剂的刷涂量存在最佳用量范围(0.70 kg/m~2～0.85 kg/m~2);相同温湿度条件下,适当延长氯丁橡胶胶粘剂的晾干时间,有助于增强其粘接强度;在温湿度为20℃～40℃、50%～80%范围内,氯丁橡胶胶粘剂的粘接强度随着温度的升高而降低,随着湿度的增加而降低,且粘接强度均大于2 MPa。     

紫外光辐照对注射成型聚碳酸酯制品光学性能和拉伸性能的影响

本文研究了紫外光辐照对注射成型聚碳酸酯制品的光学性能和拉伸性能的影响。结果表明,紫外老化240h后,制品表面发生了光-弗里斯重排和光氧化反应,生成了有色基团,制品颜色变黄,紫外吸光率增加;拉伸强度和韧性降低。热氧老化对照实验表明,在60℃下,紫外光辐照对注射成型聚碳酸酯制品性能降低起主要作用。     

竹纤维增强聚乳酸复合材料热老化性能

采用氢氧化钠和异氰酸酯处理的界面调控方法对竹纤维(BF)增强聚乳酸(PLA)复合材料界面进行调控,通过注射成型工艺制备BF/PLA复合材料。利用FTIR、XRD、凝胶渗透色谱及SEM等分析手段研究了BF/PLA复合材料热老化性能。研究发现: 热老化过程中PLA分子链中的C O不断水解,分子链的C—O断裂生成聚合度更低的小分子量的PLA,PLA结晶度减小,PLA与BF的接合界面被破坏,拉伸强度和冲击强度随老化时间的增加逐渐降低。BF/PLA复合材料在80℃热老化16天后拉伸强度和冲击强度分别降低了75%和77.6%,在100℃热老化32 h后拉伸强度和冲击强度分别降低了80.3%和83.4%。温度对BF/PLA复合材料老化影响显著,温度越高,老化速度越快。     

汽车后视镜壳体多级注射成型技术研究

目的 研究多级注射成型技术对汽车后视镜壳体成型收缩率的影响。方法 利用SPSS软件进行八因素四水平的正交试验设计并进行生产试验,研究熔体温度、保压压力、保压时间、一级注射速率、二级注射速率、三级注射速率、四级注射速率、五级注射速率等8个因素对壳体成型收缩率的影响。结果 一级注射速率对收缩率的影响最大,其次是保压时间、二级注射率和熔体温度,四级注射速率和保压压力的极差数值较小,对收缩率的影响较小。结论 最优的工艺参数如下：熔体温度为220℃,保压压力为50 MPa,保压时间为5 s,一、二、三、四、五级注射速率分别为30%、40%、85%、50%、20%。     

高温氢传感器固体电解质管的浆料流变性及低压注射成型

作为质子导体的CaZr0.9In0.1O3-α(CZI10)浆料注射成型是制备管状固体电解质的有效方法。通过测试低压注射成型(LPIM)浆料的粘度并计算出流变特征参数,分析了剪切速率、温度和固体体积分数对浆料成型性能的影响,并对由最优浆料制备的固体电解质管组装的氢传感器性能进行了研究。实验结果表明:在70~90℃条件下,浆料在3~50s^-1剪切速率范围内为假塑性流体,表现出剪切稀化现象,温度越高剪切敏感系数越小,浆料粘度也越小。浆料的相对粘度与固体体积分数关系符合Quemada模型。温度越高、固体体积分数越低时浆料的成型指数越大。固体体积分数为56.4vol.%的浆料具有最小的剪切敏感系数和流动激活能,最适合固体电解质管的成型。该浆料在80℃成型并经脱脂和烧结后制得的固体电解质管质量分布均匀、无成型缺陷。用固体电解质管组装的氢传感器在750℃时对0.5~10vol.%不同氢气浓度气体的响应电动势与氢气浓度对数呈线性关系。     

聚丙烯单聚合物复合材料嵌件式注射成型过程的数值模拟

单聚合物复合材料(SPC)是基体和增强体来自同种聚合物的复合材料,具有密度小、界面粘接性好和回收成本低等优点。嵌件式注射成型可实现SPC的快速制备。为了检验加工温度窗口的大小,掌握型腔内部温度分布情况,文中使用Moldex3D软件模拟分析了聚丙烯单聚合物复合材料(PP SPC)嵌件式注射成型过程,比较了PP SPC嵌件式注射成型与PP注射成型的模拟结果,讨论了温度、黏度和翘曲变形情况。将不同熔融温度下数值计算得到的温度分布结果与实验样品照片进行了对比分析。研究结果表明,在180℃条件下嵌件式注射成型PP SPC,纤维不会熔融而能保持增强效果。     

碳纤维增强尼龙6复合材料的阴离子聚合反应注射成型工艺

以己内酰胺为原料,自制己内酰胺钠(C10)、双酰化内酰胺-1,6-己二胺(C20)分别为引发剂和活化剂,首先对适用于反应注射成型技术(RIM)的尼龙6(PA6)阴离子聚合工艺进行探究。实验结果表明,提高引发剂浓度可提升聚合反应速率,转化率受影响并不明显,但分子量有所降低;而提高活化剂浓度,会导致聚合反应不完全;随着聚合温度的升高,反应速率明显加快,同时分子量增大,结晶度呈下降趋势。最终选取1.5 mol%的C10、1 mol%的C20,浸胶温度100℃、聚合温度180℃的工艺参数,利用自行研制的反应注射设备成功制备了单向碳纤维增强尼龙6 (CF/PA6)复合材料单向板,其沿纤维方向的拉伸强度可达974.2 MPa,弯曲强度达786.9 MPa。      

阀门用钛合金碟形弹簧

以钛合金锻件为原材料,在传统碟形弹簧制造工艺框架的基础上对关键工艺进行了改进,设计出了适用于钛合金材料特性的碟簧制造工艺,以此工艺成功制造出符合GB/T 1972—2005一级精度要求的碟形弹簧,并成功用于某大型PTA项目。     

动态注射成型聚丙烯制品的热氧老化性能

利用电磁动态注射机注射成型聚丙烯试样制品,并用热老化试验箱人工加速其试样的老化降解。对比分析了稳态注射和动态注射成型的聚丙烯试样制品热氧老化期间力学性能的变化规律,用红外光谱(FT-IR)分析了聚丙烯试样制品老化前后羰基含量的变化情况。研究结果表明,采用动态注射成型技术,不但可以提高聚丙烯制品的力学性能,而且还能有效提高制品的抗热氧老化性能。制品在热氧老化过程中,其力学性能保持率高于稳态注射成型的聚丙烯制品。采用振频为8 Hz、振幅为0.10 mm的动态注射成型的聚丙烯试样制品的抗热氧老化性能最好。     

温湿度和紫外老化对纸浆模塑材料性能的影响

目的 研究温度、湿度和紫外老化对脱木素和未脱木素纸浆模塑材料性能的影响,定量地对比不同因素作用下2种材料的力学性能差异。方法 以废纸浆为原料,经打浆、脱木素、湿成型、热压等工艺制得脱木素和未脱木素等2种纸浆模塑材料;模拟不同的温湿度和紫外老化环境,测试2种纸浆模塑材料物理力学性能的变化。结果 在同等条件下,脱木素材料的拉伸强度与弯曲强度均高于未脱木素材料;2种材料的拉伸强度、弹性模量和弯曲强度随着含水率升高而大幅降低;当温度为20 ℃、含水率为0~40%时,脱木素材料的拉伸强度下降了45 MPa,未脱木素材料的拉伸强度下降了35 MPa。当温度为0 ℃、含水率为0~40%时,脱木素材料的弯曲强度下降了70 MPa,未脱木素材料的弯曲强度降低了62 MPa;当含水率低于20%时,脱木素材料的拉伸性能和弯曲性能更易受到温度影响;虽然2种材料的拉伸性能和弯曲性能均随着紫外老化时间的延长而不断降低,但其影响程度远小于温湿度。结论 湿度对材料的力学性能影响最大,其次是温度和紫外老化;脱去木素有利于提高纸浆模塑材料的力学性能和抗紫外老化性能。     

Influence of the Injection Molding Process on the Creep Behavior of Semicrystalline PBT During Aging Below its Glass Transition Temperature

Depending on the processing conditions, Polybutylene terepthalate (PBT) exhibits different creep behavior as a result of its thermorheological history during the injection molding process, although the short-term tensile tests do not show any significant differences. With aging time, this effect is more pronounced and the difference is mainly attributed to the differences in frozen-in free volume and the crystallinity content of the material. A higher mold temperature during injection molding produces higher crystallinity and lower free volume leading to reduced creep strain, whereas a longer aging time leads to a reduction in free volume and therefore less creep. The results thus show that apart from crystallinity, free volume also plays an important role in determining the creep behavior of the semicrystalline polymers.     

尼龙无纺布增韧RTM复合材料的湿热老化性能

采用尼龙无纺布(PNF)作为结构化增韧层,利用树脂传递模塑(RTM)工艺制备了PNF层间增韧改性的碳纤维增强环氧树脂基复合材料(U3160-PNF/3266),研究了U3160-PNF/3266复合材料的吸湿特性及湿热老化对其耐热性能的影响。结果表明:增韧前后复合材料具有相似的吸湿动力学特性,但在吸湿初期,U3160-PNF/3266复合材料具有更大的吸湿速率,达到饱和吸湿后,U3160-PNF/3266复合材料的饱和吸湿率约为0.96%,略大于非增韧复合材料U3160/3266的0.87%。随着湿热老化时间的增加,两种复合材料的玻璃化转变温度均逐渐降低,并随着吸湿率的饱和而趋于平稳,达到饱和吸湿后,U3160-PNF/3266和U3160/3266复合材料的玻璃化转变温度分别下降了约15%和14%。     

聚氯乙烯搪塑粉料用低挥发损失率复合热稳定剂的制备及性能

以市售液态钙锌稳定剂T1为主原料,按一定比例复配偏苯三甲酸三辛酯以保护钙/锌皂盐的活性,并将该混合液于140℃恒温蒸发120min,使原液态钙锌稳定剂中稳定性差的助剂得以挥发,得到适用于聚氯乙烯(PVC)搪塑粉料的复合热稳定剂T2,进而制备PVC搪塑表皮,并测试其挥发损失率和热稳定性等性能。结果表明,与市售液态钙锌稳定剂T1相比,添加了自制稳定剂T2的PVC搪塑表皮的挥发损失率显著降低,同时表皮的热稳定性和抗热老化性能都得到改善。     

基于FDS的电机线棒环氧云母绝缘电老化特性

为解决目前大型电机定子线棒主绝缘现场无损检测手段缺乏的问题,本文采用基于介电响应理论的频域介电谱法(Frequency Domain Spectroscopy,FDS),对大型电机定子线棒真空压力浸渍(Vacuum Pressure Impregnating,VPI)少胶云母绝缘进行测试。通过对不同老化时间和温度下线棒电性能参数的对比分析,研究电老化对电机线棒绝缘介电性能的影响规律。结果表明,电老化使环氧云母绝缘材料介电性能下降,其中环氧胶所受影响最为明显,在电老化过程中分子链发生断裂使粘接能力下降,在绝缘结构中形成更多介质分界面,同时使绝缘材料中极性分子活性增强,加剧了界面极化与转向极化,使介损和介电常数随电老化时间增长而增大。     

军工领域金属粉末注射成形的工艺研究与应用

介绍了金属粉末注射成形工艺的应用,制备工艺的现状与发展,特别介绍了这项工艺在枪械零件等相关领域的开发与应用。通过对工艺流程的解析,介绍了国外同行生产的同类产品和国内产品的应用。通过应用实例,介绍了国产金属材料采用蜡基材料的可行性,以及采用国内工艺装备实现的工艺过程。     

Visualization of counter pressure mechanism in gas-assisted injection molding process

Abstract

Gas-assisted injection molding (GAIM) refers to injecting gas into the short shot melt during the filling stage. Compressed gas is used as the medium to push the melt and to provide the packing pressure. In GAIM, the hollow area and penetration length are the main factors that will affect the quality of molded parts. This study has applied a Gas Counter Pressure (GCP) mechanism and has discussed the effect of GCP in the GAIM process with in-mold visualization of this complex molding flow. This study introduces a counter pressure mechanism in a thick paper-clip-shaped cavity design. The flow field under different counter pressure conditions is observed by high-speed photography, the fiber orientations are analyzed with SEM, and the affected penetration length and hollow area are measured relatively. The experimental results show that when the GCP is applied to GAIM, although the hollow area is reduced, the penetration length will be increased, so as to make the quality of molded part more uniform and reduce the shrinkage. And a quantitative measuring method of two-stage penetration time span is proposed to get more in-depth discussion about the interactions between GCP and GAIM.