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聚合物成型加工习题标准答案

聚合物成型加工习题标准答案
聚合物成型加工习题标准答案

高分子材料加工工艺

第一章绪论

1.材料的四要素是什么?相互关系如何?

答:材料的四要素是:材料的制备(加工)、材料的结构、材料的性能和材料的使用性能。

这四个要素是相互关联、相互制约的,可以认为:

1)材料的性质与现象是新材料创造、发展及生产过程中,人们最关注的中心问题。

2)材料的结构与成分决定了它的性质和使用性能,也影响着它的加工性能。而为了实现某种性质和使用性能,又提出了材料结构与成分的可设计性。

3)材料的结构与成分受材料合成和加工所制约。

4)为完成某一特定的使用目的制造的材料(制品),必须是最经济的,且符合社会的规范和具有可持续发展件。

在材料的制备(加工)方法上,在材料的结构与性能关系的研究上,在材料的使用上,各种材料都是相互借鉴、相互渗透、相互补充的。

2.什么是工程塑料?区分“通用塑料”和“工程塑料”,“热塑性塑料”和“热固性塑料”。

答:按用途和性能分,又可将塑料分为通用塑料和工程塑料。工程塑料是指拉伸强度大于50MPa,冲击强度大于6kJ/m2,长期耐热温度超过100℃的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀性优良等的、可替代金属用作结构件的塑料。但这种分类并不十分严格,随着通用塑料工程化(亦称优质化)技术的进展,通过改性或合金化的通用塑料,已可在某些应用领域替代工程塑料。

热塑性塑料一般是线型高分子,在溶剂可溶,受热软化、熔融、可塑制成一定形状,冷却后固化定型;当再次受热,仍可软化、熔融,反复多次加工。例如:PE、PP、PVC、ABS、PMMA、PA、PC、POM、PET、PBT。

热固性塑料一般由线型分子变为体型分子,在溶剂中不能溶解,未成型前受热软化、熔融,可塑制成一定形状,在热或固化剂作用下,一次硬化成型;一当成型后,再次受热不熔融,达到一定温度分解破坏,不能反复加工。如PF(酚醛树脂)、UF(脲醛树脂)、MF(三聚氰胺甲醛树脂)、EP(环氧树脂)、UP(不饱和树脂)等。

3.与其它材料相比,高分子材料具有那些特征(以塑料为例)?

答:与其他材料相比,高分子材料有以下特性(以塑料为例)。

(1)质轻。通常密度在900-2300kg/m3之间。当制成泡沫塑料时,其密度更低,在10-50kg/m3之间。

(2)拉伸强度和拉伸模量较低,韧性较优良。而塑料,尤其是纤维增强的比强度(强度与密度之比)接近或超过金属材料。

(3)传热系数小(约为金属的1/100-1/1000),可用作优良的绝热材料。泡沫塑料的绝热性能更为优良,被广泛用于冷藏、建筑、节能及其他绝热工程上。

(4)电气绝缘性优良。体积电阻率在1013~1018Ω?cm ,介电常数一般小于2,介电损耗小于l0-4,常用作电气绝缘材料。缺点是易产生并积累静电。

(5)成型加工性优良。适应各种成型方法,多数情况下可以一次成型,毋须经过车、铣、刨等加工工序。必要时也可进行二次加工,但难于制得高精度的制品,且成型条件对制品物理性能的影响较大。

(6)减震、消音性能良好。可作减震、消音材料。

(7)某些塑料具有优良的减磨、耐磨和自润滑性能。但由于其导热性较差、线膨胀系数大,采取有效的散热措施,防止摩擦过程中热量积聚十分必要。

(8)耐腐蚀性能优良。有较好的化学稳定性,对酸、碱、盐溶液、蒸汽、水、有机溶剂等的稳定性能也较好(因品种而异),优于金属材料。

(9)透光性良好可作透明或半透明材料。

(10)着色性良好。可制成色彩鲜艳的制品。

(11)可赋予各种特殊的功能如透气性、难燃性、粘结性、离子交换性、生物降解性以及光、热、电、磁等各种特殊性能。

(12)使用过程中易产生蠕变、疲劳、冷流、结晶等现象,长期使用性能较差。

(13)热膨胀系数大。一般为10-4/K;而金属和玻璃、陶瓷分别为10-5/K和10-6/K。当与金属、陶瓷等复合时,必须充分考成两者热膨胀系数的差异。

(14)耐热性(熔点、玻璃化转变温度)较低,使用温度不高。

(15)易燃烧。燃烧时会产生大量黑烟和有毒气体。

4.获取高分子的手段有那些?

答:高分子化合物的制造:获取高分子化合物的方法大致可分为三种;聚合反应、利用高分子反向和复合化。

a)聚合反应。利用聚合反应是制造高分子化合物的主要手段。迄今为止,聚合技术已进入成熟期,今后主要的任务是催化剂的改进(如茂金属催化剂等)和更节约成本的聚合方法(如本体聚合、气相聚合等)的进一步推广。

b)高分子反应。利用高分子化合物的化学反应性使之改性亦是一种获取预期性能高分子化合物的方法,今后的工作是功能性高分子的开发。

c)复合化。复合化是制造高分子化合物的又一种方法。近年来有了显著的发展,特别是采用接枝反应、相容剂等制备的高分子合金,可以获得均聚物无法具备的性能,并能赋予功能性;高分子化合物/无机物填充中偶联剂的使用改善了两组分间界面的亲和能力,提高了材料的力学性能。此两种技术正处于成长期,对于后者,如何使填充剂聚集体分散成初级粒子,并均匀分散在聚合物中是—个重要的课题。而超细颗粒的填充将有可能带来材料性能突破性的发现,引发材料革命,其关键是分散问题。

5.高分子成型加工的定义。

答:通常是使固体状态(粉状或粒状)、糊状或溶液状态的高分子化合物熔融或变形,经过模具形成所需的形状,并保持其已经取得的形状,最终得到制品的工艺过程。

6.简单阐述高分子材料热-机械特征及成型加工的关系。

答:三种物理状态:玻璃态:< T g ;高弹态:T g Tf (Tm ) ;粘流态:>T f (Tm) 在Tg 以下,高分子材料处于普弹性状态(亦称玻璃态),为坚硬的固体。受外力作用形变(普弹形变)很小,一旦外力消失,形变可以立即恢复。

在T g 以上,高分子材料处于高弹态(亦称橡胶态),与普弹态相比,只要较小的外力就可使其发生较大的形变(高弹形变)。但这种形变是可逆的。

当达到T f (Tm)时,高分子材料处于粘流态(亦称流动态),此时,只要不太大的外力就可

使其发生形变,而且这种形变是不可逆的,外力除去后,仍将继续保持,无法自发恢复。

达到T d ,则高分子材料开始分解。

7.了解高分子材料的研究设计方法。

答:----高分子材料制备(配料、混合、粒化、粉化) ----成型工艺(塑化,一次,二次成型)

----制品(定型,后加工)

8.高分子成型加工过程中可能发生那些物理和化学变化。

答:

机械制造基础试题及答案

机械制造基础试题及答案 《机械制造基础》试题及答案 一、单选题(共30道试题,共90分。 1.钻孔有两种基本方式,其一是钻头不转,工件转,这种加工方式容易产生(B )误差。 A.轴线歪斜 B.锥度 C.轴线歪斜和锥度 D.轴线歪斜和腰鼓形 2.(C )时,前角应选大些。 A.加工脆性材料 B.工件材料硬度高; C.加工塑性材料 D.脆性或塑性材料 3.主要影响切屑流出方向的刀具角度为(C ) A.前角 B.后角 C.刃倾角 D.主偏角 4.减小主偏角,(A )。 A.使刀具寿命得到提高 B.使刀具寿命降低 C.利于避免工件产生变形和振动 D.对切削加工没影响 5.下列刀具材料中,适宜制作形状复杂机动刀具的材料是

(B) A.合金工具钢 B.高速钢 C.硬质合金钢 D.人造聚晶金刚石 6.成批加工车床导轨面时,宜采用的半精加工方法是(A) A.精刨 B.精铣 C.精磨 D.精拉 7.(B )时,选用软的砂轮。 A.磨削软材料 B.磨削硬材料 C.磨削断续表面 D.精磨 8.机床主轴齿轮(B )要求高些。 A.传递运动的准确性 B.传动的平稳性 C.载荷分布的 均匀性D.侧隙 9.精加工时,应选用( C )进行冷却。 A.水溶液 B.乳化液 C.切削油 D.温度较高的水溶液 10.加工? 100勺孔,常采用的加工方法是(C ) A.钻孔 B.扩孔 C.镗孔 D.铰孔 11.在切削平面内测量的角度有(D ) A.前角 B.后角 C.主偏角 D.刃倾角 12.车床刀架的横向运动方向与车床回转轴线不垂直,车出的工件将呈现出(D )。 A.腰鼓形和锥度。 B.腰鼓形 C.锥度 D.端面中凸形 13.数控机床主要适用的场合是(B ) A.定型产品的大批量生产 B.多品种小批量生产 C.中等精度的定型产品 D.修配加工 14.主运动是由工件执行的机床有( A )

聚合物成型加工基础

笔杆设计————成型工艺设计 1.工艺流程 2.成型工艺条件 聚丙烯成型特性: 1.结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解. 2.流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形. 3.冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度.料温低温高压时容易取向,模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,流痕,90度以上易发生翘曲变形 4.塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中. 5.由于结晶,PP的收缩率相当高,一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。 在注射成型中,需要考虑的注塑工艺条件如下: ●干燥处理:如果储存适当则不需要干燥处理。PP料允许含湿量大约在0.05左右。 ●加工温度220~230℃,模具温度40~60℃。在保证制品顺利成型的情况下应尽量采用较小的注塑压力。注塑速率和注塑时间对制品的光学性能影响较小。 ●模具温度:40~80C,建议使用50C。结晶程度主要由模具温度决定。注射压力:可大到1800bar。 ●注射速度:通常,使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷,那么应使用较高温度下的低速注塑。 ●流道和浇口:对于冷流道,典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是

1~1.5mm,但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口,最小的浇口深度应为壁厚的一半;最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。 聚丙烯(PP)塑料的注塑工艺参数 ●行程利用率为35%和65%,模件流长与壁厚之比为50:1到100:1 ●熔料温度220~280℃ ●料筒恒温220℃ ●模具温度20~70℃ ●注射压力:具有很好的流动性能,避免采用过高的注射压力80~140MPa(80 0~1400bar);一些薄壁包装容器处为可达到180MPa (1800bar) ●保压压力:避免制品产生所必须要很长时间对制品进行保压,(约为回圈时间的30%);约为注射压力的30%~60% ●背压 5~20MPa(50~200bar) ●注射速度:对薄壁包装容器需要高的注射速度(带蓄能器);中等注射速度往往比较适用于其他类的塑料制品 ●螺杆转速:高螺杆转速(线速度为1.3m/s)是允许的,只要满足冷却时间结束前完成塑化过程就可以。 ●计量行程:0.5~4D(最小值~最大值);4D的计量行程为融料提供足够长的驻留时间是很重要的 ●残料量:2~8mm,取决与计量行程和螺杆转速 ●预烘干:不需要;如果贮存条件不好,在80℃的温度下烘干1h就可以 ●回收率:可达到百分之百回收 ●收缩率:1.2~2.5%;收缩程度高;24h后不会再收缩(成型后收缩) ●浇口系统:点式浇口或多点浇口;加热时热流道,保温式热流道,内浇套;浇

《聚合物成型加工原理》课程教学大纲

高分子材料成型原理课程教学大纲 课程名称:高分子材料成型原理课程编码:02100090英文名称:Molding Theory for Polymer material 学时:56学时学分:3.5学分 开课学期:第七学期 适用专业:高分子材料工程 课程类别:必修 课程性质:专业课 先修课程:高分子物理 教材:《高分子材料成型加工原理》王贵恒主编化学工业出版社 一、课程的性质及任务 聚合物成型加工原理是高分子材料专业的一门专业课程,其主要任务是通过基础课、专业基础课、教育和社会实践等一系列教育环节,使学生了解高分子材料成型加工的基本原理、生产制造方法和工艺过程,为学生毕业后从事聚合物材料加工领域的教学、研究和技术创新等打下扎实的基础。 二、课程内容及学习方法 1、绪论 聚合物的加工方法及加工机械, 2、聚合物加工性质 聚合物材料的加工性能、可挤出性、可模塑性、可纺性,在加工过程中的粘弹性行为以及与加工条件的关系; 3、聚合物的流变性质 了解聚合物流动和变形的特征和基本分类,掌握粘度及其影响因素的关系。特别是成型加工工艺有关的参数 4、聚合物流体在管和槽中的流动 掌握聚合物流体在圆管和狭缝通道中流动的特点, 5、聚合物加工过程中的结构变化 掌握混合和分散的基本原理及混合效果的评定 6、成型物料的配制 掌握混合和分散的基本原理及混合效果的评定

7、挤出成型 普通型、三段式单螺杆挤出机基本原理:固体塞简化假设和固体输送原理;融化段的物理模型和影响因素;熔体输送段最简流动方程的意义 8、注射成型 移动螺杆式注塑机的基本结构和工作原理,掌握成型时熔体进入型腔内部流 动情况,及在此期间制品的内在质量与成型工艺的关系 9、其它成型加工方法 其他成型加工方法, 如:吹塑、旋转模塑、热成型、热固模塑{压缩和传递模塑}发泡塑料加工、冷成型、共混和增强等 三、课程的教学要求 1、绪论 聚合物的加工方法及加工机械,了解本课程的基本任务。 2、聚合物加工性质 聚合物材料的加工性能、可挤出性、可模塑性、可纺性,在加工过程中的粘弹性行为以及与加工条件的关系;聚合物加工过程中聚集态结构和化学结构的变化以及 与加工条件的关系 3、聚合物的流变性质 了解聚合物流动和变形的特征和基本分类,掌握粘度及其影响因素的关系。特别是成型加工工艺有关的参数,如温度、剪切以及与多相体系配制工艺有关的因素等。 4、聚合物流体在管和槽中的流动 掌握聚合物流体在圆管和狭缝通道中流动的特点,了解可测物理量之间的相互关系,并利用这些关系式进行有关的计算。 5、加工过程中的结构变化 着重掌握热塑性塑料加工过程的取向、结晶等结构变化及对制品的影响,从而了解改进制品的质量的方法。 6、成型物料的配制 掌握混合和分散的基本原理及混合效果的评定,了解常用的混合设备。 熟悉常用的几种配料工艺。 7、挤出成型 了解单螺杆挤出机的基本结构。 掌握普通型、三段式单螺杆挤出机基本原理:固体塞简化假设和固体输送原理;融化段的物理模型和影响因素;熔体输送段最简流动方程的意义。 结合上述理论,联系挤出实践,了解工艺和结构参数对挤出流量和质量的影响。 8、注射成型

机械加工基础试卷A

天威风电机械加工通用基础知识培训效果评价测试题 (A卷) 部门:姓名:得分: 一、填空题(每空0.5分,共25分) 1.国标规定图纸的基本幅面为:。为加工方 便零件图常采用比例。 2.投影分为两类,一类称为另一类称为平行投影,平行投影又分为 和两种,在机械制图中得到广泛的应用。 3.三视图的投影规律为:,,。 4.允许尺寸变动量称。公差的大小等于, 也等于。 5.公差是确定程度的等级。国家标准公差等级分为等级, 其中公差等级最高,公差等级最低。 6.根据孔和轴公差带相对位置不同,配合分为:、、 。Φ50H7/r6属于配合。 7.形位公差是和统称。 8.金属材料力学性能分:、、、、 和疲劳强度。 9.低碳钢含碳量中碳钢含碳量高碳钢含碳量。 10.碳素结构钢主要用于制造。 碳素工具钢主要用于制造。 11.特殊性能钢分、、。 12.表面热处理主要方法有、。 13.带传动是由带和带轮组成,利用带作为中间的挠性件。依靠带与带轮之间的 或来传递运动和。 14.螺旋传动按用途不同分为、、。 15.在进行电焊作业时,须按规定佩戴和电气手套,准备好。 16.发生触电事故时,应首先,如不能立即切断电源的要用 或将触电者与电源分开,自行组织救治,情况严重。 二、选择题(每题1分,共50分) 1. 外径千分尺的活动套转动一格,测微螺杆移动()。 A、1 mm B、0.1 mm C、0.01 mm D、0.001 mm 2.液压传动的工作介质是具有一定压力的()。 A、气体 B、液体 C、机械能 D、电能 3.在钻床钻孔时,钻头的旋转是()运动。 A、主 B、进给 C、切削 D、工作 4.磨削加工的主运动是()。 A、砂轮圆周运动 B、工件旋转运动 C、工作台移动 D、砂轮 架运动 5.零件的加工精度和装配精度的关系()。 A、有直接影响 B、无直接影响 C、可能有影响 D、可能无影响6.錾子的前刀面与后刀面之间夹角称()。 A、前角 B、后角 C、楔角 D、副后角 7.加工零件的特殊表面用()刀。 A、普通锉 B、整形锉 C、特种锉 D、板锉

高分子材料成型加工四种成型加工方法优缺点修订稿

高分子材料成型加工四种成型加工方法优缺点 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

1.压制成型:应用于热固塑料和橡胶制品的成型加工 压制成型(模压成型) 压制成型方法对于热固性塑料、橡胶制品和增强复合材料而言,都是将原料加入模具 加压得到制品,成型过程都是一个物理—化学变化过程。 不同的是橡胶制品的成型中要对原料进行硫化。橡胶通过硫化获得了必需的物理机械性能和化学性能。而在复合材料压制成型过程中,还用到了层压成型(在压力和温度的作用下将多层相同或不同材料的片状物通过树脂的粘结和熔合,压制成层压塑料的成型方法)和手糊成型(以玻璃纤维布作为增强材料,均匀涂布作为黏合剂的不饱和聚酯树脂或环氧树脂的复合材料)。 2.挤出成型:适用于所有高分子材料,广泛用于制造轮胎胎面、内胎、胎管及各种断面形状复杂或空心、实心的半成品,也用于包胶操作。 挤出成型 螺杆和料筒筒壁之间受到强大的挤压作用,不断向前推进,并借助于口型(口模)压出具有一定断面形状的橡胶半成品。而合成纤维的挤出纺丝过程,采用三种基本方法:熔融纺优点:间歇操作,工艺成熟,生产方 便控制, 缺点:生产周期长,生产效率低,较难 实现生产自动化,因而劳动强度较大。且由于压力传递和传热与固化的关系等

丝、干法纺丝、湿法纺丝。一般采用熔融纺丝(在熔融纺丝机中将高聚物加热熔融制成溶体,通过纺丝泵打入喷丝头,并由喷丝头喷成细流,再经冷凝而成纤维)。 3.注射成型:应用十分广泛,几乎所有的热塑性塑料及多种热固性塑料都可用此法成型,也可以成型橡胶制品。 注射成型 高分子三大合成材料的注射成型过程中所用设备和工艺原理比较相似,但是从基本过程和要求看热固性塑料注射和热塑性塑料注射有很多不同之处。 热固性塑料的注射成型要求成型物料首先在温度相对较低的料筒内预塑化到半熔融状态,然后在随后的注射充模过程中进一步塑化,避免其因发生化学反应而使黏度升高,甚至交联硬化为固体。塑料注射成型原料是粒状或粉状的塑料,而橡胶注射成型原料则是条状或块粒状的混炼胶,且混炼胶在注压入模后须停留在加热的模具中一段时间,使橡胶进行硫化反应。 4.压延成型:主要用于生产高分子薄膜和片材,广泛应用于橡胶和热塑性塑料的成型加工中。 压延成型 橡胶和热塑性塑料的压延成型过程中,成型原理和各类压延设备的基本结构大致相同 优点:成型周期短、生产效率高,能一次成型外形复杂、尺 寸精确的制品,成型适应性强、制品种类繁多,而且容易实 缺点:受原材料、注射机、模具和工艺及其条件四个因素 影响,注射过程中常常会不可避免的出现诸多缺陷。且成 优点:生产能力大,可自动化连续生产,产品质量好。 缺点:成型设备庞大,精度要求高,辅助设备多,投资较

塑料成型加工技术实验报告范文

塑料成型加工技术实验报告范文 篇一:材料加工实验报告(注塑成型CAE分析实验) 一、实验目的 1、掌握注塑成型工艺中各参数如塑件材料、成型压力、温度、注射速度、浇注系统等因素对其成型质量的影响大小。 2、了解塑件各种成型缺陷的形成机理,以及各工艺参数对各种缺陷形成的影响大小。 3、初步了解注塑成型分析软件Moldflow的各项功能及基本操作。 4、初步了解UG软件三维建模功能。 5、初步了解UG软件三维模具设计功能。 二、实验原理 1、Moldflow注塑成型分析软件的功能十分齐全,具有完整的分析模块,可以分析出注塑成型工艺中各个参数如塑件材料、成型压力、温度、注射速度、浇注系统等因素对成型质量的影响,还可以模拟出成型缺陷的形成,以及如何改进等等,还可以预测每次成型后的结果。 2、注射成型充填过程属于非牛顿体、非等温、非稳态的流动与传热过程,满足黏性流体力学和基本方程,但方程过于复杂所以引入了层流假设和未压缩流体假设等。最后通过公式的分析和计算,就可以得出结果。 三、实验器材 硬件:计算机、游标卡尺、注塑机、打印机

软件:UG软件、Moldflow软件 四、实验方法与步聚 1、UG软件模型建立和模具设计(已省去); 2、启动Moldflow软件; 3、新建一个分析项目; 4、输入分析模型文件; 5、网格划分和网格修改; 6、流道设计; 7、冷却水道布置; 8、成型工艺参数设置; 9、运行分析求解器; 10、制作分析报告 11、用试验模具在注塑机上进行工艺试验(已省去); 12、分析模拟分析报告(省去与实验结果相比较这一步骤); 13、得出结论 五、前置处理相关数据 1.网格处理情况 1)进行网格诊断,可以看到网格重叠和最大纵横比等问题;2)网格诊断,并依次修改存在的网格问题; 3)修改完后,再次检查网格情况。 2.材料选择及材料相关参数 在在方案任务视窗里双击第四项材料,弹出如图材料选择窗可直接选常用材料,也可根据制造商、商业名称或全称搜索 3. 工艺参数设置 双击方案任务视窗里的“成型条件设置”,这里直接用默认值。 4. 分析类型设置(1)最佳浇口位置分析 分析结果:

高分子材料成型工艺学期末考试复习

名词解释: 1.降解:聚合物在成型、贮存或使用过程中,因外界因素如物理的(热、力、光、电、超声波、核辐射等),化学的(氧、水、酸、碱、胺等)及生物的(霉菌、昆虫等)等作用下所发生的聚合度减少的过程。 2.比热容单位质量材料升高1度时所需的热量,单位KJ/Kg.K 3.表观密度指料粒在无外压力下包含空隙时的密度 4.解取向:在热的作用下取向的大分子链趋向紊乱无序的自发过程称为解取向。 5.拉伸取向:大分子链、链段等结构单元在拉伸应力作用下沿受力方向的取向。 6.偶联剂:增强塑料中,能提高树脂和增强材料界面结合力的化学物质. 偶联剂分子是一类多官能团物质,它的一端可与无机物表面的化学基团反应,形成牢固的化学键合,另一端则有亲有机物的性质,可与有机物分子反应或物理缠绕,从而把两种性质不同的材料牢固结合起来。 7.抗静电剂:是一类能够降低塑料表面电阻率,增大漏电速率,使静电不能在塑料表面积累的化合物. 8.注射速率:指注射机单位时间内的最大注射量,是螺杆的横截面积与其前进速度的乘积. 9.挤出胀大:亦称出口膨胀,是指塑料熔体被强迫挤出口模时,挤出物尺寸大于口模尺寸,截面形状也发生变化的现象。 10压延效应:是将接近粘流温度的物料通过一系列相向旋转着的平行辊筒的间隙,使其受到挤压或延展作用,成为具有一定厚度和宽度的薄片状制品。 1.熔点Tm 是指结晶性聚合物中大分子链从有序状态转变到无序粘流态所需要的温度。 2结晶度 不完全结晶的高聚物中晶相所占的质量分数或体积分数。 3.取向 高聚物分子和某些纤维状填料,在成型过程中由于受到剪切流动(剪切应力)或受力拉伸时而沿受力方向作平行排列的现象。 4.等规度 聚合物中等规异构体所占比例称为等规指数,又称等规度。 5固化速率:是热固性塑料成型时特有的也是最重要的工艺性能.它衡量热固性塑料成型时化学反应的速度 等规指数:聚合物中等规异构体所占的比例。 比热容:单位质量材料升高1℃时所需要的热量,单位为KJ/Kg?K。 熔体质量流动速率:在一定的温度和载荷下,熔体每10分钟从标准的测定仪所挤出的物料质量,单位g/10min。 热塑性塑料:加热时可以变软以至熔融流动并可塑制成一定形状,冷却后固化定

(完整版)《机械制造基础》试题库

《机械制造基础》试题库 一、填空: 1、机械产品的基本生产过程一般可以分为三个生产阶段:毛胚制造 阶段、加工阶段和装配调试阶段。2、工步是指工序中加工表面、切削刀具和切削用 量(不包括背吃刀量)都不变的情况下所连续完成的那一部分工艺过程。3、常用的工艺规程主要有机械加工工艺过程卡片和机械加工工 序卡片两种基本形式。 4、机械加工过程中常见的毛坯种类有铸件、锻件、型材、 焊接件。 5、CA6140卧式车床床身上最大工件回转直径为 400 mm,主轴转速为 正转 24 级,反转 12 级。 6、齿轮加工的加工方法有成形法和展成法两类。 7、数控机床主要由数控装置、伺服系统、机床 本体和辅助装置组成。 8、切削用量是指切削过程中、和的总称。 9、砂轮的五个特性指、、、及。 二、判断题:(正确的在括号内打“√”;错误的打“×”) 1、划分工序的主要依据是刀具是否变动和工作是否连续。() 2、制订工艺规程的基本要求是尽量提高生产率和降低成本。() 3、粗基准应避免重复使用,在同一尺寸方向上,通常只允许使用一次。() 4、机械加工过程中划分加工阶段,有利于保证加工质量、有利于合理使用设备。() 5、车削中的主运动是车刀沿着工件旋转轴线方向的直线运动。() 6、三爪自定心卡盘不但校正和安装工件简单迅速,而且对工件的夹紧力比四爪单动卡盘要大。() 7、滚齿机传动系统的主运动是滚刀的旋转运动,插齿机传动系统的主运动是插齿刀的上下往复直线运动。() 8、积屑瘤是在切削过程中,由于切屑和前面剧烈的摩擦、黏结而形成的。() 9、从耐热性方面分析,高速钢的耐热性比硬质合金强。() 10、从强度与韧性方面分析,硬质合金比高速钢要好。() 11、车刀前角增大,刃口锋利,切削力减小,但刃口的强度降低,散热面积减小,切削温度升高,刀具耐用度降低。()12、车刀主偏角的大小影响刀具耐用度、背向力与进给力的大小。()

聚合物成型加工部分题库及答案

一.填空题 2. 热固性塑料的注射过程包括___________、______________和______________三个大阶段。 3. 挤出机的_______________ 和____________是管材挤出的关键部件。 6. 聚合物粘度主要由两方面内部因素来决定,聚合物熔体内的自由体积和大分子长链之间的缠结。 7. _______________ 型压延机在用于生产薄而透明薄膜的压延成型过程中,显示出明显优于__________型压延机的功能。 8. 双辊式压延机通常用于________ 和压片,目前以三辊式和四辊式压延机用得最为普遍。一般 _______ 压延用三辊式压延机较多,而_______压延较多用四辊式压延机进行压延。 9. 化学纤维制造可以概括为四个工序: 。 10.橡胶制品成型前的准备工艺包括: 、 、 、__________等工艺过程,在这些工艺过程中, 和 ________ 是最主要的两个工序。 11.随着高分子化合物相对分子质量的增加,高分子材料的 黏度 增加, 加工流动性 下降, 成型_困难。 ○12.橡胶在开炼机中混炼时,配合剂是靠 堆积胶_夹带混入胶料中的。(机械作用、辊筒) 14.橡胶加工过程中的主要配合剂有 硫化剂、补强填充剂、软化剂、增塑剂、防老剂 等。 15.高分子材料制品生产中,聚合物与其它物料混合进行配料后才能进行成型加工。混合设备是完成混合操作工序必不可少的工具。混合设备品种很多,主要有: 间歇式、连续式、分布式、分散式、高强度、中强度和低强度混合设备_等。 ○19.冷拉伸是指_室温至Tg 附近,热拉伸取向在___Tg-Tf 或Tm_范围内进行。 31. 高聚物的结构包括高分子_链_结构(它包括_高分子链的近程结构_和_高分子链的远程结构_)及高分子的_聚集态_结构,它由_晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构_和织态结构。 32. _热塑_性高分子能在适当的溶剂中溶解,加热时也能熔融,它的几何形态有 线型 和_支链型_;热固_性高分子既不能在溶剂中溶解,受热也不熔化,它的几何形态是_体型_。 33.高聚物在力学性能上表现出来的最大特点是:在一定条件下呈_粘_弹性;具有突出的_高_弹性。 34.高聚物只有在_张应力_作用下才能产生银纹,且其方向总是与银纹面_垂直_。 ○35.高聚物熔体是一种高弹性流体,它在流动时存在三种基本变形即__能量耗散形变、可恢复弹性形变、破裂。 36.在研究聚合物液的流动规律时,为简化计算,有如下四点假设: 液体不可压缩、等温流动、管壁处无滑移、粘度不随时间变化。 50.制备性能良好的高分材料的三个关键因素:适宜的材料组成 、正确的成型加工方法和合理的成型机械及模具。 塑化 注射充模 固化 机头口模 定型装置 倒L 斜Z 原料的塑炼 橡胶 塑料 原料制备 纺丝流体的制备 化学纤维的纺丝成型 化学纤维的后加工 原材料处理 生胶的塑炼 配料 胶料的混炼 生料的塑炼 胶料的混炼

高分子材料成型加工原理试题

一、填空 1、聚合物具有一些特有的加工性质,如有良好的__可模塑性__,__可挤压性__,__可纺性__和__可延性__。 2、__熔融指数__是评价聚合物材料的可挤压性的指标。 3、分别写出下列缩写对应的中文:PS: 聚苯乙烯, PMMA: 聚甲基丙烯酸甲酯, PE:聚乙烯, PP:聚丙烯 , PVC 聚氯乙烯, PC 聚碳酸酯 , SBS: 苯乙烯丁二烯苯乙烯共聚物 , PA: 聚酰胺,POM 聚甲醛 4、按照经典的粘弹性理论,线形聚合物的总形变由普弹性变、推迟高弹形变、粘弹性变三部分组成。 5、晶核形成的方法:均相成核、异相成核。 6、单螺杆挤出机的基本结构:传动部分、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模、辅助设备。 7、生胶按物理性状通常分为捆包胶、颗粒胶、粉末胶、乳胶和液体胶。 1.聚合物加工转变包括:(形状转变)、(结构转变)、(性能转变)。 2.写出熔融指数测量仪结构示意图各个结构的名称:(热电偶测温管)、(料筒)、(出料孔)、(保温层)、(加 热器)、(柱塞)、(重锤)。 3.按照塑料塑化方式的不同,挤出工艺可分为(干法)和(湿法)二种;按照加压方式的不同,挤出工艺 又可分为(连续式)和(间歇式)两种。 4.填充剂按用途可分为两大类:(补强填充剂)、(惰性填充剂)。 5.测硫化程度的硫化仪:(转子旋转振荡式硫化仪)。 6.合成纤维纺聚合物的加工方法:(熔融法)和(溶液法)。 2 、聚合物流动过程最常见的弹性行为是:端末效应和不稳定流动。 3、注射过程包括加料、塑化、注射、冷却和脱模五大过程。 5、开放式炼胶机混炼通常胶料顺序:生胶(或塑炼胶)、小料、液体软化剂、补强剂、填充剂、硫黄 6、常用的硫化介质有:饱和蒸汽、过热蒸汽、过热水、热空气以及热水。 7、螺杆结构的主要参数:t、W、h分别指的是螺距、螺槽宽度、螺槽深度。 1、非牛顿流体受到外力作用时,其流动行为有以下特征:(剪应力)和(剪切速率)间通常不呈比例关系,因而剪切粘度对剪切作用有依赖性;非牛顿性是(粘性)和(弹性)行为的综合,流动过程中包含着不可逆形变和可逆形变两种成分。 2、制造泡沫塑料的发泡方法可分为(机械发泡)、(物理发泡)、(化学发泡)三种。 3、聚合物的粘弹性行为与加工温度T有密切关系,当T>Tf时,主要发生(粘性形变),也有弹性效应,当Tg

机械制造基础试题及答案(通用)

一、填空题(将正确答案填写在题中空缺的横线上。每空1分,共1×20=20分。) 1.切削用量是指:切削速度、进给量、背吃刀量(切削深度)。 2.刀具角度标注的正交平面参考系由:基面、切削平面和正交平面组成。3.YT类硬质合金主要由:碳化钨、碳化钛和钴组成。 4.工艺基准按照用途不同可以分为:定位基准、测量基准、装配基准和工序基准。 5.获得零件形状精度的方法有:轨迹法、成形法和展成法(范成法)。 6.机械加工工序安排的原则是:先基准面,后其它面、先主要表面,后次要表面、先主要平面,后主要孔及先安排粗加工工序,后安排精加工工序。 二、判断题(在每个小题前面的括号中做标记,正确者做“√”,错误者“×”。每小题1分,共1×10=10分。) (√)1.工件在夹具中定位时,欠定位是绝对不允许的,过定位特殊情况下是可以存在的。(√)2.低碳钢的塑性太高,可以通过正火适当降低塑性,提高硬度。 (×)3.常见的预备热处理有退火和淬火等形式。 (×)4.修配装配法特别适合于大批大量生产方式下的高精度多环尺寸链的装配。 (√)5.主轴的纯径向跳动误差在用车床加工端面时不引起加工误差。 (×)6.自激振动的振动频率接近于或低于工艺系统的低频振型的固有频率。 (√)7.磨削的径向磨削力大,且作用在工艺系统刚性较差的方向上。 (×)8.切削厚度对切屑变形没有影响 (×)9.砂轮的硬度与磨料的硬度是同一个概念。 (√)10.刃倾角主要影响刀头的强度和切屑流动的方向。 三、简答题(每小题4分,共4×5=20分。) 1.试述铣削过程中逆铣的加工特点。 关键点:(每个关键点1分,共4分。答对4个关键点即可) 逆铣时,刀齿由切削层内切入,从待加工表面切出,切削厚度由零增至最大。由于刀刃并非绝对锋利,所以刀齿在刚接触工件的一段距离上不能切入工件,只是在加工表面上挤压、滑行,使工件表面产生严重冷硬层,降低表面质量,并加剧刀具磨损。 一般情况下,在粗加工或是加工有硬皮的毛坯时,采用逆铣。 2机床结构中换置机构有什么作用?举出两种以上的典型换置机构。 关键点:(每个关键点1分,共4分。答对4个关键点即可) 机床传动链中,换置机构主要起到:变换传动比和传动方向。 如挂轮变速机构,滑移齿轮变速机构,离合器换向机构等。 2.试述粗基准的选用原则。 关键点:(每个关键点1分,共4分。答对4个关键点即可) (1)该表面加工余量要求均匀时; (2)加工余量最小的表面; (3)位置精度要求较高的表面; (4)粗基准的表面要求平整光洁; (5)粗基准一般只使用一次。 3.简述切削过程中的三个变形区域的变化特点。 关键点:(每个关键点1分,共4分。答对其中4个关键点即可) 第一变形区:从始剪切线开始发生塑性变形,到终剪切线晶粒的剪切滑移基本完成。 第二变形区:切屑沿前刀面排出时,进一步受到前刀面的挤压和摩擦,使靠近前刀面处的金属纤维化,纤维化方向基本上和前刀面平行。

机械制造基础试卷A答案

学年 第 学期期末考试试卷A 答案 闭卷【√】 课程: 机械制造基础 出卷人: 考试类型: 开卷【 】 适用班级: 一、填空题(1*30=30分) 1. 对称度 、 同轴度 、 同心度 、 位置度。 2. 间隙 配合、 过渡 、过盈 配合。 3.独立原则和 相关 要求两大类。 4. 体心立方 、 面心立方 、 密排六方 等三种。 5. 金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造、壳形铸造(任写三种)。 6. 60Si2Mn 是 弹簧 钢,钢中碳含量为 0.6% ;9SiCr 是 钢,钢中碳含量为 0.9% ;W18Cr4V 是 高速 钢。 7. 几何量检测 ; 组织性能检测 。组织性能检测 . 8. 加热 、 保温 、 冷却 ,其中常规热处理分为 退火 、 正火 、 淬火 和 回火四大类。 二、是非题(1*10=10分,对√,错×) √ √ √ × × √ × × × √ 三、单项选择题(1*10=10分) B D D B A C A B C D 四、标注作图题:(10*2=20分) 1、 2、 五、计算题(30分) 1. MPa 7.35614 .3*5*5280000===S F s s σ M P a 44614.3*5*5350000===S F b b σ

%64%100*5 *53*3-5*5%100010==?-=S S S ψ 2. 015.0050+φ:ES=+0.015,EI=0,T=0.015; 008.0015.050--φ:es=-0.008,ei=-0.015,T=0.007 Xmax=0.015-(-0.015)=0.030mm ,Xmin=0-(-0.008)=0.008mm Tf=0.030-0.008=0.022,基孔制间隙配合。 3.

四川大学聚合物成型加工基础部分试题

2014年1月四川大学高分子成型加工基础试题 ——造福学弟学妹,记忆写出 1.简述温度对不同分子链结构黏度的影响。 2.举例说明熔体流动粘弹性的表现,主要是加工过程中的现象。 3.加工工程中为什么要使用助剂? 4.什么是增塑剂?有什么作用?其増塑的原理是什么? 5.单螺杆挤出机的主要部件是什么,各有什么作用? 6.挤出机料筒有哪些加热和冷却方式? 7.简述注塑成型过程。 8.注塑制件有哪些后处理方法,各有什么意义? 9.生产薄膜和片材的主要方法有哪些? 10.简述中空成型的粘弹性原理。 主要是看题库,了解加工方法的定义和流程,影响因素即可。

2011年A卷 1.高聚物熔体在流动中为何会出现剪切变稀? 2.不同降温速度下得到的挤出吹塑聚丙烯薄膜结构和力学性能有何区别? 3. 聚合物熔体产生离模膨胀的原因是什么?分析影响因素。 4. 简述单螺杆挤出机的螺杆的几个功能段的作用。 5.简述采用单螺杆挤出机挤出成型的挤出稳定性与螺杆均化段长度, 螺槽深度及物料流动性的关系. 6.某厂要生产三种产品:聚乙烯水管、聚乙烯管件、聚乙烯薄膜,现 有三个牌号的聚乙烯树脂可供选择:A树脂熔融指数(MI)为0.4; B树脂熔融指数(MI)为4;C树脂熔融指数(MI)为20,该如何选择?为什么? 7. 简述注射成型过程中,注射压力对熔体流动及最终制品性能的影 响。 8.简述二次成型的粘弹性原理。 9.试比较挤出成型和注射成型制品的特点。 10. 造成压延产品横向厚度不均的重要因素之一是辊筒的变形和辊 筒表面温度不均匀,应当如何防止?

2011年B卷 1.以图例说明假塑性聚合物流体在不同剪切速率下的流变行为及形 成机理。 2.为什么聚合物的结晶温度范围是Tg-Tm之间?不同降温速度对注 塑制品结构及性能影响如何? 3.取向与结晶有什么不同?非晶态高聚物取向后有什么变化?取向度对注塑制品的力学性能有何影响? 4.要得到含有约30%(重量比)碳酸钙的聚丙烯制品,简述需要用什么加工设备和工艺方法。 5.简述单螺杆挤出机主要包括哪些部分 6.如何获得单螺杆挤出机最大的固体输送速率? 7.简述气体辅助注射成型的原理和工艺过程。 8.与挤出用单螺杆相比较,注射用螺杆有哪些不同? 9.简述热固性树脂基复合材料的模压过程。 10.简述二次成型的粘弹性原理。

聚合物成型加工工艺

《聚合物成型加工工艺》试题 一.概念题。(共6 题,每题3分,共18 分) 1、吹胀比: 2、螺杆长径比: 3、塑化: 4、注射成型: 5、挤出胀大: 6、固体床: 二、选择题,将正确的答案填在空格处。(共10 题,每题2分,共20 分) 1、挤出机的螺杆分为() A加料段、熔融段、均化段 B 加料段、融化段、挤出段C熔融段、均化段、挤出段 D 融化段、熔融段、挤出段 2、为提高物料输送能力,常采取的措施不包括() A 冷却螺杆,使螺杆的温度略低于料筒 B 提高螺杆的转速 C 在料筒内壁开设纵向沟槽 D 升高料筒的温度 3、注射成型工艺适用于()。 A.只有热塑性塑料 B.只有热固性塑料 C.主要成型热塑性塑料,某些热固性塑料也可用注射方法成型 D.所有塑料都可以 4、挤出成型工艺过程与注射成型工艺过程最大的区别是()。 A.挤出成型有牵引装置、冷却装置和切割装置,而注射成型没有 B.挤出成型模具不用预热,注射模具要预热 C.挤出成型适用于热固性塑料,注射成型工艺适用于热塑性塑料 D.挤出成型过程是连续的,注射成型过程是有间隔的 5、下列不属于单螺杆挤出机的基本结构的是() A传动部分B加料装置C 切割装置D机头和口模

6、螺杆注射机的注射量主要取决于()。 A、注射油缸的油压大小 B、模具阻力 C、螺杆直径和行程 D、螺杆转速 7、保压补塑阶段的作用是()。 A.塑件冷却的需要B.注射机的结构决定的 C.减少应力集中D.补充型腔中塑料的收缩需要 8、结构复杂的热固性塑料制件,固化时间应() A.快些 B.关系不大 C.不能确定 D.不宜过快 9、挤出速率是指()。 A.挤出机挤出的塑料质量 B.单位时间内挤出机口模挤出的塑料质量或长度 C.牵引装置的速度 D.切割装置的速度 10、口径不大的各种瓶、壶、桶和儿童玩具等选用哪种成型生产方法() A、冷挤压成型法 B、中空吹塑法 C、注射成型法 D、拉伸成型法 三.、填空题。(共13 空,每空2分,共26 分) 1、挤出机螺杆的结构形式主要是______________和______________两种。 2、______________是连接料筒和模具的过渡部分。 3、螺杆的中心开设有孔道的目的是__________________。 4、熔体在挤出机螺杆的均化段的流动有四种形式,分别为___________、负流、横流、 ___________。 5、聚烯烃树脂的交联方法有_____________、辐射交联。 6、挤出制品截面形状与______________完全一致。 7、在挤出成型过程中,使物料由旋转运动变为直线运动的主要部件是:______________ 。 8、挤出成型模具被称为_________________。 9、喷嘴是连接________________和_______________的过渡部分。 10、中空吹塑的两个基本工艺阶段是:型坯成型和______________。 四.简答题。(共 6 题,每题 6 分,共 36 分) 1、试述机头和口模的作用。 2、塑料的挤出成型有何特点?试写出PVC,PE,PA,PS在塑料挤出机中合适的各段加工温度(加料段、压缩段、均化段、机头及口磨)。 3、简述挤出—吹塑工艺过程及其优缺点。 4、为什么要保压?保压对制品性能有何影响? 5、与挤出机的螺杆相比,注射机的螺杆在结构上、运动上及功能上有何特点?多用于那些场合? 6、影响粘度的因素有那些?是如何影响的?

机械制造基础试题加答案期末考试

考试试题一 一、名词解释(15分,每题3分) 1.强度 2.前角 3.铁素体 4.正火 5.六点定位原理 二、填空题(15分,每空1分) 1. 常用的硬度测定及表示方法有________、_________和。 2. 焊接热影响区可分为、和。 3. 一般切削加工中,切削用量包括、和。 4. 通常把砂型铸造的造型方法分为____________ 和机器造型两大类。 5. 刀具标注角度坐标系的三个坐标平面分别是基面、________和_______。 6. 零件的加工精度包括尺寸精度、____________精度和____________精度。 7. 机械加工时,由机床、夹具、刀具和工件组成的系统称之为工艺系统。影 响该系统受力变形的主要因素是____________ 。 三、单项选择题(20分,每题1分)

1. 通过切削刃选定点的基面是( )。 A.垂直于假定主运动方向的平面 B.与切削速度相平行的平面 C.与过渡表面相切的表面 D.与进给平面垂直的平面 2.钢制造的工具其最终热处理应选用()。 A.淬火+低温回火 B.淬火+中温回火 C.调质 D.球化退火 3. 在切削平面内测量的角度有()。 A.前角和后角 B.主偏角和副偏角 C.刃倾角 D.前角和主偏角 4.零件加工时,精基准一般为()。 A.工件的毛坯面 B.工件的已加工表面 C.工件的待加工表面 D.夹具的定位元件 5.金属材料表现出是力学性能的是()。 A.导电性 B.抗氧化性 C.导热性 D.硬度 6.钢是以铁为主要元素的铁碳合金,一般含碳量小于()。 A.0.77% B. 2.11% C.4.3% D. 6.69% 7.对于锻造的特点说法正确的是()。 A.生产率低 B.自由锻精度高 C.废料多 D.能提高力学性能8.调质处理就是()。 A.淬火+低温回火 B.淬火+中温回火 C.淬火+高温回火 D.退火+正火

聚合物成型新工艺

1、振动辅助成型原理及特点: 原理:动态注射成型技术 如果在注射成型过程中引入振动,使注射螺杆在振动力的作用下产生轴向脉动,则成型过程料筒及模腔中熔体的压力将发生脉动式的变化,改变外加振动力的振动频率与振幅.熔体压力的脉动频率与振幅也会发生相应的变化,熔体进入模腔进行填充压实的效果也必然会发生相应的变化。通过调控外加振动力的振动频率与振幅.可以使注射成型在比较低的加工温度下进行,或者是可以降低注射压力和锁模力,从而减小成型过程所需的能耗,减小制品中的残余应力,提高制品质量。 分类:在机头上引入机械振动;机头引入超声振动;在挤出全过程引入振动 振动力场对挤出过程作用的机理 挤出过程中的振动力场作用提高了制品在纵向和横向上的力学性能,并且使二者趋于均衡这种自增强和均衡作用是聚合物大分子之间排列和堆砌有序程度提高的结果,也是振动力场对聚合物熔体作用的结果,可以解释为是振动力场作用使聚合物熔体大分子在流动过程中发生平面二维取向作用而产生“拟网结构”的结果。 在振动塑化挤出过程中,由于螺杆的周向旋转和轴向振动,聚合物熔体受到复合应力作用,在螺槽中不仅受到螺槽周向剪切力作用,而且也受到轴向往复振动剪切力作用。由于轴向振动作用具有交变特征,因此,与周向剪切作用的复合作用在空间和时间维度上进行周期性变化,可以把这种复合作用描述成空间矢 向拉伸时也不会解离。在纵向上由于有牵引拉伸作用,取向程度较高,大分子链、片晶较多地沿拉伸方向排列,因而其力学性能较高;其他方向上因拟网结构被固化,也出现部分大分子取向,表现为制品的横向力学性能的提高和纵横向性能趋于均衡;而在薄膜挤出吹塑时,制品厚度小,由于轴向振动分量作用减弱了纵向流动剪切和拉伸的诱导取向作用,动态挤出时的薄膜制品的纵向拉伸强度较稳态挤出时有所下降。总说: 在高分子材料成型加工过程中引入振动,会对高分子材料成型过程产生一系列影响。振动力场能量的引入并不是能量的简单叠加,而是利用高分子材料成型过程在振动力场作用下表现出来的非线性特性,降低成型过程能耗,提高产品质量,是一种新型的低能耗成型方法。 特点:振动挤出对塑料制品性能的影响 在动态塑化挤出成型过程中,振动力场被引入塑化和成型的全过程,不仅对物料的输送、熔融、塑化和熔体输运过程产生了影响,而且改变了聚合物熔体在制品成型过程中的流动状态,并对制品的微观结构形成历程和形态产生了重要的影响。振动塑化过程的脉动剪切作用可以提高聚合物熔体中微观有序结构的程度与分布,如大分子的取向,这种局部有序性在制品成型的过程中并不会完全松弛,在熔体冷却过程中对结晶聚合物的晶体的形成或分子的取向结构产生一定的影响,得到在微观水平上具有更有序的长程结构的聚合物制品。因此,在不添加任何塑料助剂的情况下,振动塑化挤出加工可提高制品的力学性能。 另一方面,振动塑化过程具有强烈的脉动剪切和拉伸效果,与稳态加工过程中的单向剪切作用相比,这种作用对于改善复杂流体中的多相体系之间的混合与分散具有明显的效果,能有效的促进多相体系中的均质、均温进程,提高多相体系微观结构的均化程度因此,通过振动塑化挤出加工制备的高分子材料具有优化的分散结构和力学性能,这种制备与成型技术对于制备高分子材料及其制品具有明显的优势。 上述结果表明,引入振动力场后,在产量相同的条件下,输送塑化的能耗需求降低,螺杆的长径比可以相应减少,而且在一定的振动参数范围内,不但能够保证甚至还能提升制品综合性能。 众多的实验研究和生产实践表明:将振动力场引入聚合物成型加工的全过程可以降低聚合物熔体黏度、降低出口压力、减少挤出胀大、提高熔融速率、增加分子取向、降低功耗、提高制品力学性能等。 在聚合物的加工全过程中引入的振动力场,对聚合物的加工过程产生了深刻影响,表现出许多传统成型加工过程中没有的新现象,如加工温度明显降低、熔体粘度减小、挤出胀大减小、制品产量和性能提高,以及振动力场的引入能有效促进填充、改性或共混聚合物体系中各组份间的分散、混合和混炼等。 在塑料挤出加工中引入振动场,侧重于通过改变挤出加工中的过程参数(压力、温度、功率)来改善挤出特性,使之更有利于塑料的挤出成型加工;同时,振动场的作用也使挤出成型制品质量得以提高。而在塑

聚合物成型加工——复习提纲

一、流变学基础 1. 聚合物成型加工,是聚合物原料及其助剂,通过塑料加工机械和模具,在热和外力等因素的作用下,获得满足形状和性能要求的制品的过程。 2. 聚合物成型加工的核心要素:材料(配方)、(加工)设备、(加工)工艺 3. 流动性-剪切粘度,可延性-内聚力、拉伸粘度 4. 流变学是研究材料流动及变形规律的一门科学。 5. D=λ/t,λ松弛时间(relaxation time)(材料性质),t形变过程的时间(变形的环境条件),打破了固体和流体响应的界限,提供了衡量粘弹性的定量尺子 6. 粘弹性是聚合物流变行为的基本特征 7. 拉伸流动:纵向速度梯度;剪切流动:横向速度梯度。剪切流动与液体的粘性联系在一起,而拉伸流动与液体的弹性联系在一起。 8. 拖曳流动:流体边界相对运动;压力流动:流体边界无相对运动 9. 流体抵抗流动变形的能力称为粘度,反映流体内摩擦阻力的大小。 10. 绝对速率理论: 把粘滞流动看成是受高能量过渡状态控制的一种速率过程。液体分子从开始的平衡位置过渡到另一平衡状态。越过能垒进行传输,该能垒受到作用应力的影响发生偏移。说明:在外应力很小时,粘度与应力无关,应力较大时,粘度随应力提高而下降。 11. 自由体积理论:自由体积,由于提高了容许分子运动的空隙,其值越大粘度越小;给定温度下分子的体积,温度越高,其值越大。所以温度升高,自由体积增大,粘度降低; 12. 过剩熵理论: 温度下降,液体的熵降低,使形变增加困难 13. 触变性(thixotropic):一定T、γ~,随时间增加,η下降;震凝性(rheopectic)液体:一定T、γ~,随时间增加,η上升 14. 流体粘度随剪切速率变化的内在原因:体系内微观结构的变化 15. 聚合物普适流动曲线:在取向度相同的条件下,不同体系具有相同的约化粘度 16. 剪切变稀:缠结理论和取向理论 17. 粘流活化能:是分子链流动时用于克服分子间作用力以便更换位置所需要的能量 18. 聚苯乙烯熔体的粘度,对温度和剪切速率都敏感。 19. 塑料中,用于注射成型的树脂分子量应小些,用于挤出成型的树脂分子量可大些,用于吹塑成型的树脂分子量可适中。 20. 橡胶工业中常用门尼粘度表征材料的流动性,塑料工业中常用熔融指数或流动长度表征塑料的流动性。 21. 分子量分布宽,非牛顿性显著,η对剪切较敏感;分布窄,更多牛顿性特征,η对温度较敏感。 22. 低剪切速率下,粘度主要取决于高分子量组分;高剪切速率下,粘度主要取决于低分子量组分

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