熔体静电纺工艺及研究现状

熔体静电纺工艺及研究现状*

郭莎莎王洪柯勤飞靳向煜

（东华大学纺织面料技术教育部重点实验室，上海，201620）

摘要：介绍了熔体静电纺工艺的特点，与溶液静电纺工艺进行了优劣势比较；分析了熔体静电纺工艺的影响因素；阐述了近年来熔体静电纺工艺的研究进展，指出目前熔体静电纺技术尚未成熟，降低聚合物熔

体黏度以获得直径更小的纤维是其主要的技术难题。

关键词：熔体静电纺，溶液静电纺，纳米纤维，研究现状

中图分类号：TQ340.649；TS102.64文献标识码：A文章编号：1004－7093（2010）07－0001－05

1静电纺丝

1.1溶液静电纺

溶液静电纺（S-ESP）工艺是高分子纺丝溶液

在高压电场作用下，溶剂挥发，聚合物固化制得纳

米纤维的方法。纺丝溶液在高压作用下形成泰勒

（Taylor）锥而拉长被牵伸，纺丝过程中纺丝液射流

在空气中运行，溶剂挥发，射流得以加速与伸长，使

聚合物纤维随机沉积在接收装置上，形成静电纺材

料［1-3］。S-ESP纺丝设备示意见图1［4］。

1.2熔体静电纺

熔体静电纺（M-ESP）是指聚合物加热熔融后，熔体在高压电场下，受电场力作用得以牵伸获得聚合物纤维材料的工艺。在静电纺丝之前，先要将聚合物加热至熔融状态，制得黏度适中的纺丝熔体。在静电纺丝过程中，注射器尖端的聚合物熔体受电场影响，在熔体表面形成电荷，受电荷斥力作用，产生与表面张力相反的电场力，随着电场强度的增大，注射器尖端纺丝液半球面结构被拉长，形成Taylor锥。当电场力达到一定值后，电场力克服表

*高等学校学科创新引智计划资助项目（B07024）

收稿日期：2010－06－18

作者简介：郭莎莎，女，1985年生，在读博士研究生。主要研究方向是静电纺血液过滤材料的应用。

图1S-ESP设备示意

面张力突破Taylor锥形成带电射流。M-ESP纺丝设备示意见图2［5］。近年来有关静电纺丝的研究主要围绕S-ESP进行，事实上M-ESP早在1981年便已由Larrondo和Manley试纺成功，但所获得的聚丙烯纤维材料直径高达50μm［6］。

2M-ESP与S-ESP的对比分析

2.1M-ESP的特点

与S-ESP相比，M-ESP工艺及最终纤维的特点主要表现在以下四个方面：①S-ESP纺丝液黏度较低，M-ESP纺丝熔体黏度高；②S-ESP牵伸程度高，纺丝过程中溶剂挥发，使表面电荷密度增大，出现弯曲非稳定性，纤维分裂变细，而M-ESP由于纺丝

—

图2

M-ESP 设备示意

熔体黏度较大，一般呈现单根纤维，牵伸不充分；③S-ESP 可轻松获得纳米纤维，纤维直径甚至可达100nm 以下，而M-ESP 很难获得直径在1μm 以下的纤维；④在S-ESP 纺丝过程中，由于溶剂挥发，纤维表面呈现孔洞结构，而M-ESP 纤维表面呈光滑状态，

见图3［7-8］

。

图3

静电纺纤维的表面结构

2.2M-ESP 的优劣势2.2.1

M-ESP 的优点

近年来S-ESP 发展迅速，可纺制纳米纤维，但

S-ESP 纺丝液中含有溶剂，且大部分溶剂都具有一定的毒性，因此最终材料需去除残留溶剂后方可使用，尤其是生物医用领域对材料残留溶剂的要求更为严格。另外，

S-ESP 纺丝液中90%以上为溶剂，需在纺丝过程中挥发完全才可以得到纳米纤维，故生产效率较低［8］

。而M-ESP 则不存在上述问题，

因此近几年来M-

ESP 重新引起了科研人员和学者的关注。

与S-ESP 相比，M-ESP 具有两大优势［9］

：①无

须寻找溶剂以对聚合物进行溶解，也不存在溶剂回收问题，最终制得的材料非常适合组织工程、药物缓释等医用领域的应用；②由于生产过程中不需要使用挥发性溶剂，从某种意义上讲更有希望实现高产量。2.2.2

M-ESP 发展的制约因素

长久以来，M-ESP 技术发展较为缓慢，其制约因素可归纳为以下几点

［10］

：

（1）静电纺丝时，只有当向纤维收集器方向的静电引力超过纺丝液的表面张力及黏弹力时才可以对液滴进行牵伸而得到纳米纤维。由于熔体纺丝液的表面张力和黏弹力远高于溶液的表面张力和黏弹力，因而在M-ESP 纺丝时要求施加更高的电压和更高的温度才能获得纳米纤维。

（2）S-ESP 纺丝中发生高分子溶液细流的拉伸延长和溶剂从溶液中挥发，随着液滴的不断拉伸，纤维直径由于溶剂挥发而变小；而M-ESP 纺丝时，由于不含溶剂，纤维变细只依赖于拉伸，不容易制取纳米纤维。

（3）M-ESP 需要有加热装置，一般采用电加热方式，而静电纺丝装置中的高压静电场会对电路系统产生干扰。为防止故障发生，需添加屏蔽系统，使装置总体变得复杂。

（4）目前由M-ESP 获得的纤维直径很难达到1μm 以下。

影响M-ESP 的因素影响M-ESP 的因素很多，主要有纺丝熔体参

数（包括黏度、电导率、表面张力等），工艺参数（包括电场强度、

接收距离、纺丝速度等）和环境因素（环境温度、环境湿度等）三种。3.1

纺丝熔体参数

M-ESP 纺丝熔体的影响参数主要是熔体黏度、熔体流动指数和电导率，影响原理与S-ESP 相似，黏度越大、熔体流动指数越小越不利于产生直径小的纤维。电导率影响纺丝熔体上电荷的集聚程度，在一定程度上提高电导率，有利于纤维直径的降低。3.2

工艺参数3.2.1

温度

温度是影响M-ESP 工艺的重要参数之一，对

聚合物熔体的黏度影响较大。与纺丝过程直接相

—

2—

关的是喷嘴温度，Zhou Huajun 等［11］

研究了喷嘴温

度对M-ESP 纤维直径及其离散程度的影响，一般喷嘴温度升高，纤维直径及其离散度都降低，见图4

。

图4

喷嘴温度对M-ESP 纤维直径及其离散度的影响

3.2.2电场强度

与S －ESP 相似，电场强度也是影响M-ESP 最终材料的重要参数之一。在一定范围内增大电场强度可降低最终纤维的直径。若电场强度过大，容易产生放电现象。由于熔体黏度远大于聚合物溶液黏度，

M-ESP 所需的电场强度一般较大，甚至超出S-ESP 所需电场强度的10倍以上。3.2.3

接收距离

为在接收板上获得纤维状材料，

M-ESP 的接收距离需保证聚合物熔体在到达接收板之前有足够的牵伸和冷却时间，但接收距离过大，纺丝熔体所承受的电场强度趋小，不利于获得直径更小的纤维材料。3.2.4

纺丝速度

纺丝速度对M-ESP 的影响与S-ESP 相似，纺丝速度越高，纺丝熔体的牵伸时间越短，纤维直径越大。3.3

环境因素

聚合物熔体从喷丝孔挤出后，以熔融状态进入室温环境，

聚合物受电场力牵伸，熔体结晶，而温度梯度过大不利于聚合物熔体纺丝。为解决此问题，已有学者提出在喷丝孔附近添加辅助加热装置，减缓熔体结晶的进程，会更有利于获得线密度更小的纤维。

M-ESP 在降低纤维线密度方面的

研究进展

M-ESP 亟待解决的科研难题是如何降低纤维

线密度，这也是M-ESP 相对于S-ESP 研究进展缓慢的主要问题之一。现有的M-ESP 技术可获得的纤维直径平均在10μm 左右，几乎很难达到1μm 以下。降低纤维线密度的关键是降低聚合物熔体黏度。目前在降低纤维线密度方面的研究进展主要有以下几个方面。4.1

改变加热方式

由于M-ESP 纺丝液为聚合物熔体，除配置S-ESP 设备组成外，还需添加加热系统、温度控制系

统、设备的保温隔热外壳等，从而使设备构造变得极其复杂。此外，为防止纺丝过程中所施加的高压击穿各部件而影响实验，对各加热保温组件与推进泵等部分的设计要求也大大提高

［12］

。

日本学者Nobuo Ogata 等［13-15］

突破传统电加

热、油加热或空气加热的加热方式，采用CO 2激光对聚合物进行充分加热，大大简化了设备，见图5

。

图5带有CO 2激光的M-

ESP 设备由于不需考虑设备升温和保温问题，CO 2激光可在短时间内加热聚合物使其熔化，可轻松地通过升温降低聚合物黏度，因此采用此方法可制得平均直径在1μm 左右的纤维材料，从而极大地推动了M-ESP 的发展。4.2

添加辅助设置

聚合物熔体从喷丝孔喷出，进入室温环境受电场力作用得以牵伸，由于室温远低于聚合物熔体温

—

3—

度，因此当聚合物熔体离开喷丝孔后，逐渐冷却，黏度增大，使熔体更不易被充分牵伸而难以制得纳米纤维。

Kong 等［16］

通过在电场牵伸区域内设计温度

梯度以改变温度突降的状况。在电场区域设计第二加热装置，提高电场区域内的温度，使熔体不至于迅速冷却，保持低黏度，延长熔体被牵伸的作用时间，使电场力牵伸作用更加明显，从而可以获得直径更细的纤维材料。该装置示意见图6

。

图6

带有纺丝区温度梯度设计的M-

ESP 设备4.3聚合物原料的选择

聚合物熔体流动指数是影响熔体黏度的重要

参数。除熔体流动指数外，聚合物的其他特性对最终材料的纤维线密度也有一定的影响。

Yosuke Kadomae 等［5］通过研究发现聚合物分

子链规整性对M-ESP 材料的纤维线密度具有重要影响。在相同黏度情况下，等规聚合物获得的纤维直径更小，见图7。等规与无规聚合物混合纺丝时，等规聚合物含量越高，制得的纤维直径越小。这是由于聚合物规整性高，熔体在电场力作用下更容易结晶，大分子链更容易排列紧密。

Sheng Tian 等［9］尝试将乙烯—乙烯醇

（EVOH ）涂于聚左旋乳酸（PLLA ）表面进行M-ESP 。通过实验发现，表面EVOH 涂层可明显降低纤维直径。Sheng Tian 分析，可能有两方面因素：EVOH 中的—OH 极性基团的影响或EVOH 和PLLA 的混合熔体边界更容易积累电荷，但未经过理论证实

。图7

相同条件下的等规PP （iH-PP ）与无规PP （a-PP ）纤维直径对比

5结语

近年来，静电纺丝作为可获得纳米纤维的最便

捷的工艺方法之一引起了广大学者的重视，特别是S-ESP 技术所获得的纤维直径甚至可达100nm 以下。但随着研究的深入，

S-ESP 的劣势也逐渐暴露。例如，

S-ESP 技术有害溶剂的使用限制了纳米材料在医用领域的应用；纺丝液中占90%以上的溶剂在纺丝过程中会挥发，使S-ESP 实现产业化难度增大等。相比而言，

M-ESP 技术在某种程度上可弥补S-ESP 的不足，因此M-ESP 再度被提出，成为静电纺丝工艺研究的新热点。不可否认，目前M-ESP 技术尚未成熟，如何降低聚合物熔体的黏度，获得直径更细的纤维是主要技术难题。

参

考

文

献

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The research status of melt-electrospinning technology

Guo Shasha ，Wang Hong ，Ke Qinfei and Jin Xiangyu

（Engineering Research Center of Technical Textiles ，Donghua University ）

Abstract ：The characteristics of melt-electrospinning （M-ESP ）were introduced ，and the advantages and disad-vantages of M-ESP were compared with solution-electrospinning ，furthermore ，the influencing factors of M-ESP were also analyzed.The research development of M-ESP was reviewed ，and it was pointed out that the M-ESP technology is still immature currently.Reducing the viscosity of polymer melt to get fi-ner fiber is the main problem.

Keywords ：melt-electrospinning ，solution-electrospinning ，nanofiber ，situation of

study

—

5—

静电危害与消除知识

静电的危害与消除一、静电产生的原因最常见的产生静电的方式是接触——分离起电。当两种物体接触，其间距离小于25×10-8 cm时，将发生电子转移，并在分界面两侧出现大小相等、极性相反的两层电荷，当两种物体迅速分离时即可能产生静电。其次，因物体电阻率的不同而产生，电阻率高的物体，其导电性能差，带电层中的电子转移较困难，构成了静电荷集聚的条件。据有关资料介绍，液体的电阻率在1010～1015Ω?m时，能产生危险的静电，而在1013Ω?m时产生的静电最大，高于1015Ω?m或者低于1010Ω?m时，静电的产生和积聚小到可以忽视的程度。特别是电阻率在106Ω?m以下时，对静电来说就等于是导体的作用了，这时可以不考虑静电的问题。二、静电的危害静电的危害有三种：一是可能引起爆炸和火灾。静电的能量虽然不大，但因其电压很高且易放电，出现静电火花；二是可能产生电击。静电产生的电击虽然不会致人死亡，但是往往会导致二次事故，因此也要加以防范；三是可能影响生产。在生产中，静电有可能会影响仪器设备的正常运行或降低产品的质量。此外，静电还会引起电子自动

元件的误操作。三、静电的消除措施静电最为严重的危害是引起爆炸和火灾，其在瞬间即释，放电能量大是其引发静电危害的突出特点。因此，必须采取切实有效的措施来消除静电危害。防止静电危害的关键是：防止或减少静电的产生；设法导走或中和产生的电荷，并使它无法积聚；防止有足够能量的静电放电；防止爆炸性混合气体的形成。消除静电的主要途径有两条：一是创造条件加速静电泄漏或中和；二是控制工艺过程，即限制静电的产生。第一条途径包括两种方法，泄漏法和中和法。接地、增湿、加入抗静电剂等属于泄漏法；运用感应静电消除器、放射线静电消除器及离子流静电消除器等属于中和法，一般企业都采用接地的措施。第二条途径就是工艺控制法，包括材料选择、工艺设计、设备结构及操作管理等方面所采取的措施。一、泄漏法和中和法（一）静电接地：接地是消除静电灾害最简单、最常用的方法，是防止静电的最基本的措施。静电接地连接是接地措施中重要的一环，可采取静电跨接、直接接地、间接接地等方式，根据国家标准和行业规范采取正确的接地措施。 1、固定设备（1）固定设备（塔、容器、机泵、换热器、离心机等）外壳，

熔体静电纺工艺及研究现状

熔体静电纺工艺及研究现状* 郭莎莎王洪柯勤飞靳向煜（东华大学纺织面料技术教育部重点实验室，上海，201620）摘要：介绍了熔体静电纺工艺的特点，与溶液静电纺工艺进行了优劣势比较；分析了熔体静电纺工艺的影响因素；阐述了近年来熔体静电纺工艺的研究进展，指出目前熔体静电纺技术尚未成熟，降低聚合物熔体黏度以获得直径更小的纤维是其主要的技术难题。关键词：熔体静电纺，溶液静电纺，纳米纤维，研究现状中图分类号：TQ340.649；TS102.64文献标识码：A文章编号：1004－7093（2010）07－0001－05 1静电纺丝 1.1溶液静电纺溶液静电纺（S-ESP）工艺是高分子纺丝溶液在高压电场作用下，溶剂挥发，聚合物固化制得纳米纤维的方法。纺丝溶液在高压作用下形成泰勒（Taylor）锥而拉长被牵伸，纺丝过程中纺丝液射流在空气中运行，溶剂挥发，射流得以加速与伸长，使聚合物纤维随机沉积在接收装置上，形成静电纺材料［1-3］。S-ESP纺丝设备示意见图1［4］。 1.2熔体静电纺熔体静电纺（M-ESP）是指聚合物加热熔融后，熔体在高压电场下，受电场力作用得以牵伸获得聚合物纤维材料的工艺。在静电纺丝之前，先要将聚合物加热至熔融状态，制得黏度适中的纺丝熔体。在静电纺丝过程中，注射器尖端的聚合物熔体受电场影响，在熔体表面形成电荷，受电荷斥力作用，产生与表面张力相反的电场力，随着电场强度的增大，注射器尖端纺丝液半球面结构被拉长，形成Taylor锥。当电场力达到一定值后，电场力克服表 *高等学校学科创新引智计划资助项目（B07024）收稿日期：2010－06－18 作者简介：郭莎莎，女，1985年生，在读博士研究生。主要研究方向是静电纺血液过滤材料的应用。图1S-ESP设备示意面张力突破Taylor锥形成带电射流。M-ESP纺丝设备示意见图2［5］。近年来有关静电纺丝的研究主要围绕S-ESP进行，事实上M-ESP早在1981年便已由Larrondo和Manley试纺成功，但所获得的聚丙烯纤维材料直径高达50μm［6］。 2M-ESP与S-ESP的对比分析 2.1M-ESP的特点与S-ESP相比，M-ESP工艺及最终纤维的特点主要表现在以下四个方面：①S-ESP纺丝液黏度较低，M-ESP纺丝熔体黏度高；②S-ESP牵伸程度高，纺丝过程中溶剂挥发，使表面电荷密度增大，出现弯曲非稳定性，纤维分裂变细，而M-ESP由于纺丝 — 1 —

静电喷涂工艺参数

静电喷涂的基本原理及技术参数工件通过输送链进入喷粉房的喷枪位置准备喷涂作业。静电发生器通过喷枪枪口的电极针向工件方向的空间释放高压静电(负极)，该高压静电使从．喷枪口喷出的粉末和压缩空气的混合物以及电极周围空气电离(带负电荷)。工件经过挂具通过输送链接地(接地极)，这样就在喷枪和工件之间形成一个电场占粉末在电场力和压缩空气压力的双重推动下到达工件表面，依靠静电吸引在工件表面形成一层均匀的涂层。 1.2.2 粉末静电喷涂的基本原料用室内型环氧聚酯粉末涂料。它的主要成分是环氧树脂、聚酯树脂、固化剂、颜料、填料、各种助剂(例如流平剂、防潮剂、边角改性剂等).粉末加热固化后在工件表面形成所需涂层。辅助材料是压缩空气，要求清洁干燥、无油无水[含水量小于1.3g/m3、含油量小于1.0×10-5％(质量分数)] 1.2.3 粉末静电喷涂的施工工艺

●静电高压60-90kV。电压过高容易造成粉末反弹和边缘麻点；电压过低上粉率低。 ●静电电流10～20μA。电流过高容易产生放电击穿粉末涂层；电流过低上粉率低 ●流速压力0.30-0.55MPa.流速压力越．高则粉末的沉积速度越快，有利于快速获得预定厚度的涂层，但过高就会增加粉末用量和喷枪的磨损速度。 ●雾化压力0.30～0.45MPa。适当增大雾化压力能够保持粉末涂层的厚度均匀，但过高会使送粉部件快速磨损。适当降低雾化压力能够提高粉末的覆盖能力，但过低容易使送粉部件堵塞。 ●清枪压力0.5MPa。清枪压力过高会加速枪头磨损，过低容易造成枪头堵塞。 ●供粉桶流化压力0.04～0.10MPa。供粉桶流化压力过高会降低粉末密度使生产效率下降，过低容易出现供粉不足或者粉末结团。

45号钢热处理工艺研究

45钢热处理工艺研究在从石器时代进展到钢器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770至前222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。太钢六轧厂生产的优质碳素结构钢45钢主要用于汽车和航空工业等行业，由于45钢球化处理后可以显著提高塑性和韧性，便于机械加工和防止冲压变形开裂，因此用户对45钢的球化要求非常严格。针对六轧厂煤气罩式退火炉的设备状况和特点，对45钢的球化问题进行分析研究，确定了较为可行的热处理工艺。对于45号钢推荐热处理温度：正火850度，淬火840度，回火600度。

45号钢为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工，模具中常用来做模板，梢子，导柱等，但须热处理。 1. 45号钢淬火后没有回火之前，硬度大于HRC55（最高可达HRC62）为合格。实际应用的最高硬度为HRC55（高频淬火HRC58）。 2. 45号钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低，不耐磨。可用调质＋表面淬火提高零件表面硬度。渗碳处理一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件，其耐磨性比调质＋表面淬火高。其表面含碳量0.8－－1.2％，芯部一般在0.1－－0.25％（特殊情况下采用0.35％）。经热处理后，表面可以获得很高的硬度（HRC58－－62），芯部硬度低，耐冲击。如果用45号钢渗碳，淬火后芯部会出现硬脆的马氏体，失去渗碳处理的优点。现在采用渗碳工艺的材料，含碳量都不高，到0.30％芯部强度已经可以达到很高，应用上不多见。可以采用调质＋高频表面淬火的工艺，耐磨性较渗碳略差。

20号钢热处理实用工艺对组织性能地影响

20号钢热处理工艺对组织性能的影响 1.前言 1.1名称及性质 20号钢，含碳量为0.2%，该钢属于优质低碳碳素钢，冷挤压、深碳淬硬钢。该钢强度低，韧性、塑性和焊接性均好。抗拉强度为253-500MPa，伸长率≥24%。密度是7.85，无冲击韧度。 1.2应用冷变形塑性高，一般供弯曲、压延用，为了获得好的深冲压延性能，板材应正火或高温回火；用于不经受很大应力而要求很大韧性的机械零件，如轴套、螺钉、杠杆轴、变速箱变速叉、齿轮、重型机械拉杆、钩环等，还可用于表面硬度高而心部强度要求不大的渗碳于氰化零件。 1.3实验目的测定含碳量，加热温度，加热时间，冷却速度等因素对20号钢的影响，本实验还研究一般材料成分、组织及性能的关系，探寻成分、组织与性能之间存在着的对应关系和规律，加深理论知识的熟悉程度和应用能力的提高。 1.4任务完成测定试样硬度，制备金相样品，观察组织，照相，分析，出报告等任务。 2.材料及实验 2.1材料的化学成分及力学性能[1] 2.2实验设计内容根据对含碳量，加热温度，加热时间，冷却速度对碳钢材料硬度的影响资料的检索得到如下的相关数据：

在本试验条件下，试样硬度随加热保温时间的变化而发生曲折的变化。当试样还未发生奥氏体化时，硬度随着温度时间的增加而提高;当试样刚开始奥氏体化至刚完全奥氏体化为止，硬度随着奥氏体化转变量的增加而下降;当试样完全奥氏体化后，随着保温时间的延长，硬度缓慢升高。 200 119 100 0 1 2 3 4 10 191 150 硬度HV 图1 保温时间（分）

碳量、加热温度、加热时间、冷却速度对试样硬度性能的影响。淬火：是将钢或合金加热到临界温度Ac1(过共析钢)或Ac3（亚共析钢）以上30～50℃，保温一定时间，使钢的组织全部或大部分奥氏体化，然后在水或油等介质中快速冷却，以得到高硬度的淬火马氏体组织的一种工艺方法。 ①提高硬度和耐磨性；②提高弹性；③提高强韧性；④提高耐蚀性和耐热性。总之，钢的强度、硬度、耐磨性、弹性、韧性、疲劳强度等等，都可以利用淬火与回火使之大大提高，所以，淬火是强化钢铁的主要手段之一。 2.3 所需实验器材 2.3.1样品预处理：粗细不同的打磨砂纸 2.3.2热处理：洛氏硬度计，箱式电炉，淬火用水槽 2.3.3样品后处理：抛光机，金相显微镜，硝酸腐蚀液，酒精 2.3.4材料图像分析：Neophot 21(包括图像分析仪) 2.3.5硬度实验：表面洛氏硬度计 2.4 消耗材料：20号钢试样、4%硝酸酒精溶液、清洗酒精、砂纸 2.5实验步骤 2.5.1 选取试样 2.5.2 用洛氏硬度计测试样硬度 2.5.3 将试样放入箱式电炉中按加热方案加热，保温，冷却 2.5.4 制取金相试样，再试样的硬度 2.5.5 用腐蚀剂腐蚀 2.5.6 再测表面硬度 2.5.7 观察组织形态 2.5.8 分析实验结果 2.6 加热方案先将试样放入炉中，接通箱式电炉加热，查资料得20号钢的相变点温度（近似值）Ac1=735℃，Ac3=855℃，Ar3=835℃，Ar1=680℃，故将试样加热到890℃，然后保温，通过查阅相关资料，得到箱式电炉保温时间：碳钢：t=1′/mm +(10′～ 30′) 合金钢：t=1.2 ′/mm +(30′～ 60′) 本试样为20号碳钢，则加热时间为：)30~10(''+*=D k t k 为mm /1' D 为工件有效厚度（单位/mm ）保温结束后，根据冷却方式空气冷，油冷，水冷分别进行冷却。

静电纺丝法简介

CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 硕士生课程论文题目静电纺丝法简介学生姓名张辉华学号133511018 指导教师秦毅红学院冶金与环境学院专业冶金工程完成时间2014.5.27

静电纺丝法简介摘要：静电纺丝法是聚合物溶液或熔体在静电作用下进行喷射拉伸而获得纳米级纤维的纺丝，作为一种新颖的纳米纤维制备方法，具有许多一般纳米纤维制备法没有的优点，在国内外一直引起广泛的关注。本文主要是介绍了静电纺丝的基本原理以及研究重点，同时简要地介绍了此方法在电池材料一起其他材料上的应用。前言静电纺丝就是高分子流体静电雾化的特殊形式，此时雾化分裂出的物质不是微小液滴，而是聚合物微小射流，可以运行相当长的距离，最终固化成纤维。静电纺丝技术在1934年首先由Formhals[1]提出, 随后的相当长一段时间又有多项专利出现。近年来，随着纳米材料研究的兴起，人们发现由电纺制得的纤维的直径可以达到纳米级，使得这种技术重新受到重视并出现了大量的文献[2]。目前, 主要是从事材料、化工和高分子领域的科学家在研究静电纺丝。 1 静电纺丝实验装置与基本原理 1.1 电纺过程所需设备高压电源，溶液储存装置，喷射装置( 如内径 1 mm 的毛细管) 和收集装置( 如金属平板、铝箔等) 。图1为传统的单纺装置。图1 经典的静电纺丝装置示意图

高压静电场(一般在几千到几万伏) 在毛细喷丝头和接地极间瞬时产生一个电位差，使毛细管内聚合物溶液或者熔融体(一般为非牛顿流体) 克服自身的表面张力和粘弹性力，在喷丝头末断呈现半球状的液滴。随着电场强度增加，液滴被拉成圆锥状即Taylor锥。当电场强度超过一临界值后，将克服液滴的表面张力形成射流(一般流速数m/s)，在电场中进一步加速，直径减小，拉伸成一直线至一定距离后弯曲，进而循环或者循螺旋形路径行走，伴随溶剂挥发或熔融体冷却固化，终落在收集板上形成纤维，直径一般在几十纳米到几微米之间。除去传统的单纺丝还有其他的一些纺丝方式，如同轴静电纺丝，共轴复合纺丝就是将两种不同聚合物溶液预先不经混合, 而是各自在电场力的驱动下共轴喷射经过同一个毛细管或注射器针头出口，得到连续的复合纤维的方法，该纤维具有核-壳结构。共轴复合纺丝设备如图2(a)所示，核-壳结构纤维如图2(b)所示。图2 同轴纺丝和复合纤维形貌同轴纺丝能直接接一步制备复合微/纳米线，可以制备医用复合纳米线、空心纳米管，这种方法制备出来的材料品质要明显优于涂覆法制备的材料。此外可以将碳纳米管与挥发性溶剂混合液用作内纺液, 将聚合物溶液用作外纺液, 利用溶剂的挥发性就可以携带碳纳米管渗透到外层聚合物中, 形成连续的碳纳米管增强的复合纳米纤维。

45号钢热处理工艺

45号钢热处理工艺 1 45号钢要求硬度HRC40-50，是不是要淬火+低温回火, 换算成布氏硬度大约是380,470HB，根据一般热处理规范，热处理制度与硬度关系大致如下: 淬火温度:840?水淬回火温度:150?回火，硬度约为57HRC;200?回火，硬度约为55HRC;250?回火，硬度约为53HRC;300?回火，硬度约为48HRC;350?回火，硬度约为45HRC;400?回火，硬度约为43HRC;500 ? 回火，硬度约为33HRC;600?回火，硬度约为20HRC 一般情况下热处理工艺都指标准范围内中间成分，且热处理温度都存在一个调整范围，如成分在范围内存在偏差，可以相应调整淬火温度和回火温度 2 1.临界温度指钢材的奥氏体转变温度。不同含量的钢材有着不同的临界点，但临界点有着一个范围内的浮动，所以下临界点温度指的就是奥氏体转变的最低温度。 2. 常用碳钢的临界点钢号临界点 (?) 20钢 735-855 (?) 45钢 724-780 (?) T8钢 730 -770(?) T12钢 730-820 (?) 3 20Cr，40Cr，35CrMo，40CrMo，42CrMo:正火温度850-900?，45号钢正火温度850?左右。

4 20CrMnTi Ac1 Ac3 Ar1 Ar3 740 825 680 730 5 Cr12MoV热处理知识 Cr12MoV钢是高碳高铬莱氏体钢，常用于冷作模具，含碳量比Cr12钢低。该钢具有高的淬透性，截面300mm以下可以完全淬透，淬火时体积变化也比Cr12钢要小。其热处理制度为:钢棒与锻件960?空冷 + 700,720?回火，空冷。最终热处理工艺: 1、淬火: 第一次预热:300,500?，第二次预热840,860?; 淬火温度:1020,1050?; 冷却介质:油，介质温度:20,60?，冷却至油温;随后，空冷，HRC=60,63。、回火: 2 经过以下淬火工艺，可以达到降低硬度的作用，具体回火工艺如下: 加热温度400,425?，得到HRC=57,59。说明:在480--520度之间回火正好是这种钢材的脆性回火区，在这个区间回火容易使模具出现崩刃。最为理想的回火区间在380--400?，这个区间回火，韧性最好，并且有良好的耐磨性。如果淬火后，采用深冷处理(理想的温度是零下120)与中温回火相结合，会得到良好使用效果和高寿命。Cr12MoV的回火脆性温度范围在325~375?。CR12MoV380-400回火后硬度在56-58HRC做冷冲模冲韧性好的材料具有不易开裂的优点，特别是在原材料质量不是很好的情况下，用此方法经济实惠。

热处理工艺课程设计说明书格式要求(精品模板)

XXXXX职业技术学院热处理工艺课程设计指导书选题：负责人：合作者： XXXX系 2017年10月

热处理工艺课程设计指导书一. 热处理工艺课程设计的目的热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是热处理工艺课程的最后一个教学环节。其目的是：（1）培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学知识得到巩固和发展。（2）学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。（3）进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。二. 课程设计的任务进行零件的加工路线中有关热处理工序和热处理辅助工序的设计。根据零件的技术要求，选定能实现技术要求的热处理方法，制定工艺参数，画出热处理工艺曲线图，选择热处理设备，设计或选定装夹具，作出热处理工艺卡。写出设计说明书，对各热处理工序的工艺参数的选择依据和各热处理后的显微组织作出说明。三. 热处理工艺设计的方法热处理工艺的最佳方案是在能够保证达到根据零件使用性能和由产品设计者提出的热处理技术要求的基础上，设计的一种高质量、低成本、低能耗、清洁、高效、精确的热处理工艺方法。根据零件使用性能及技术要求，提出所可能实施的几种热处理工艺方案，通过综合经济技术分析，确定最佳热处理工艺方案。确定热处理工艺方案后，首先应根据零件的材料特性及技术要求，选择热处理加热设备、加热、保温时间与冷却方式。在此基础上，制定编制热处理工艺规范，设计零件在有关热处理工序使用的装夹具及校直装置等。最后，编写主要热处理工序的操作守则。四. 热处理工艺设计的内容及步骤 1、零件概述（1）零件图（2）零件尺寸（3）零件服役条件与性能要求分析 2、零件选材（1）某零件典型用钢（2）选材分析化学成分、含碳量与合金元素对组织与性能的影响、临界温度、冷却图。 3、热处理工艺设计（1）热处理工艺路线（2）预备热处理正火、退火加热温度、保温时间、冷却介质等工艺参数的确定。

静电纺丝技术的工艺原理及应用

静电纺丝技术的工艺原理及应用静电纺丝技术是目前制备纳米纤维最重要的基本方法。这一技术的核心是使带电荷流体在静电场中流动与变形，最终得到纤维状物质，从而为高分子成为纳米功能材料提供了一种新的加工方法。由于纳米纤维具有许多特性，例如纤维纤度细、比表面积大、孔隙率高，因而具有广泛的应用。 1、静电纺技术静电纺是一项简单方便、廉价而且对环境无污染的纺丝技术。早在20世纪30年代，Formals A就已经在其专利中报道了利用高压静电纺丝，但是直到近些年，由于对纳米科技研究的迅速升温，激起了人们对这种可制备纳米尺寸纤维的纺丝技术进行深入研究的浓厚兴趣。 1.1 静电纺技术的基本原理静电纺丝技术(Electrospinning fiber technique)是使带电的高分子溶液(或熔体)在静电场中流动变形，经溶剂蒸发或熔体冷却而固化，从而得到纤维状物质的一种方法。对聚合物纤维电纺过程的图式说明见图1。静电纺丝机的基本组成主要有3个部分：静电高压电源、液体供给装置、纤维收集装置。静电高压电源根据电流变换方式可以分成DC／DC和AC／DC两种类型，实验中多用IX；／DC电源。液体供给装置是一端带有毛细管的容器(如注射器)，其中盛有高分子溶液或熔体，将一金属线的一端伸进容器中，使液体与高压电发生器的正极相连。纤维收集装置是在毛细管相对端设置的技术收集板，可以是金属类平面(如锡纸)或者是旋转的滚轮等。收集板用导线接地，作为负极，并与高压电源负极相连。另外随着对实验要求的提高，液体流量控制系统也被渐渐的采用，这样可以将液体的流速控制得更准确。电场的大小与毛细管口聚合物溶液的表面张力有关。由于电场的作用，聚合物溶液表面会产生电荷。电荷相互排斥和相反电荷电极对表面电荷的压缩，均会直接产生一种与表面张力相反的力。当电场强度增加时，毛细管口的流体半球表面会被拉成锥形，称为Taylor锥。进一步增加电场强度，是用来克服表面张力的静电排斥力到达一个临界值，此时带电射流从Taylor锥尖喷射出来。带电后的聚合物射流经过不稳定拉伸过程，

45号钢等热处理

45号钢要求硬度HRC40-50，是不是要淬火+低温回火？换算成布氏硬度大约是380～470HB，根据一般热处理规范，热处理制度与硬度关系大致如下：淬火温度：840℃水淬回火温度：150℃回火，硬度约为57HRC；200℃回火，硬度约为55HRC；250℃回火，硬度约为53HRC；300℃回火，硬度约为48HRC；350℃回火，硬度约为45HRC；400℃回火，硬度约为43HRC；500 ℃回火，硬度约为33HRC；600℃回火，硬度约为20HRC 一般情况下热处理工艺都指标准范围内中间成分，且热处理温度都存在一个调整范围，如成分在范围内存在偏差，可以相应调整淬火温度和回火温度 2 1.临界温度指钢材的奥氏体转变温度。不同含量的钢材有着不同的临界点，但临界点有着一个范围内的浮动，所以下临界点温度指的就是奥氏体转变的最低温度。 2. 常用碳钢的临界点钢号临界点(℃) 20钢735-855 (℃) 45钢724-780 (℃) T8钢730 -770(℃) T12钢730-820 (℃) 3 20Cr，40Cr，35CrMo，40CrMo，42CrMo：正火温度850-900℃，45号钢正火温度850℃左右。 4 20CrMnTi Ac1 Ac3 Ar1 Ar3 740 825 680 730 5 Cr12MoV热处理知识 Cr12MoV钢是高碳高铬莱氏体钢，常用于冷作模具，含碳量比Cr12钢低。该钢具有高的淬透性，截面300mm以下可以完全淬透，淬火时体积变化也比Cr12钢要小。其热处理制度为：钢棒与锻件960℃空冷+ 700～720℃回火，空冷。最终热处理工艺： 1、淬火：

弹簧钢热处理工艺方法

弹簧钢热处理工艺方法有哪些？答：弹簧有热成型弹簧和冷成型弹簧，在成型之后都需要热处理。 (1)热成型弹簧热处理工艺方法①退火与正火处理：球化退火和软化退火处理，硬度在225HBS。退火工艺见表6-4。表6-4 弹簧钢退火工艺序号钢号临界温度/℃退火正火Ac1/Ar1Ac3/Ar3Ms温度/℃ 冷却介质硬度要求/HB温度/℃ 冷却介质硬度要求/HB 165727 /769752/730 答：弹簧有热成型弹簧和冷成型弹簧，在成型之后都需要热处理。 (1)热成型弹簧热处理工艺方法 ①退火与正火处理：球化退火和软化退火处理，硬度在≤225HBS。退火工艺见表6-4。表6-4 弹簧钢退火工艺

②淬火、回火处理：淬火处理的加热温度见表6-5，一般在Ac3（或Acm）+( 30～50)℃。在盐浴炉中的加热系数a=0.5 min/mm，空气炉中的加热系数按1.2～2min/mm。空气炉加热时应防止氧化脱碳，装炉时可以在弹簧内径内穿入杆状吊具，且水平淬火，防止螺旋式工件变形。淬火介质选择时注意合金钢使用油淬火介质，大截面可以使用水油淬火。回火处理时尽量选用带风机的回火炉，增加回火的均匀性，大多数弹簧的硬度在45～50HRC，片簧在40～45HRC。回火温度一般在400～500℃，回火保温时间按经验公式：保温时间T(min)=30+3d（适用于弹簧丝径d=12mm以下），T(min)=30+3d（适用于弹簧丝径d=12mm以上）。回火之后一般采用水冷或油冷的快速冷却方式，防止回火脆性。

表6-5 弹簧钢淬火、回火工艺规范 ③贝氏体等温处理：根据Ms点确定贝氏体等温温度，淬火介质选用硝盐，经过等温处理的弹簧疲劳寿命高。(2)冷成型弹簧热处理工艺方法。对于冷轧钢带、钢板、冷拉钢丝成型的弹簧，需要进行去应力处理，压扭簧的处理温度在240～280℃；拉簧的处理温度在200～300℃，保温时间约30min处理，处理之后的冷却均采用水冷。

静电纺丝资料

1.静电纺丝的定义静电纺丝又称“电纺”, 是一种使带电荷的聚合物溶液或熔体在静电场中射流来制备聚合物超细纤维的加工方法。在电纺丝过程中,喷射装置中装满了充电的聚合物溶液或熔融液。在外加电场作用下,受表面张力作用而保持在喷嘴处的高分子液滴,在电场诱导下表面聚集电荷, 受到一个与表面张力方向相反的电场力。当电场逐渐增强时,喷嘴处的液滴由球状被拉长为锥状,形成所谓的“泰勒锥”，而当电场强度增加至一个临界值时,电场力就会克服液体的表面张力,从“泰勒锥”中喷出。在高速震荡中,喷射流被迅速拉细,溶剂也迅速挥发,最终形成直径在纳米级的纤维,并以随机的方式散落在收集装置上,形成无纺布。 2.静电纺丝的生物材料领域应用可行性由电纺丝纤维制得的无纺布具有孔隙率高、比表面积大、纤维精细程度与均一性高、长径比大等优点, 这些优点使其具备了现实的和潜在的众多应用价值。由电纺法制备出的无纺布具有良好的生物相容性和结构相容性,可以在生物医学材料中广泛应用。通过对材料加工过程的调控,可以实现电纺丝材料在结构、形貌、组分和功能上满足生物医用材料的要求。 3.用于组织工程支架制备的纺丝工艺 ①溶液浇铸成孔剂滤出法。该法所用的成孔剂含量低,由于采用溶液浇铸于器皿中,从而导致成孔剂下沉,孔隙分布不均匀以及上下表面形态出现诧异。 ②三维层化法。通过制备多孔膜,然后再通过溶剂把各层粘接起来,从而形成三维的支架。该法工艺复杂,而且在粘接过程中,粘接部分孔被封闭,从而形成界面,使材料内部形态不均匀。③熔融加工法。该法在聚合物的熔点以上,把成孔剂与聚合物共混挤人模具。冷却得到预定形状的多孔支架。该法的缺点是在挤出机里,由于熔体与成孔剂的密度相差较大,因而混合难以均匀。而且部分聚合物,尤其是生物可降解的聚合物在熔融加工时,容易热降解。 ④相分离法。该法采用溶液混合物冷却到溶剂的熔点以下,从而产生相分离。再通过真空干燥,从而得到多孔支架。该法的缺点是所得的孔径一般在10μm 以下,而且控制较为困难。 ⑤高压二氧化碳法。该法采用把已成型的聚合物暴露于高压二氧化碳。再通过减压把溶于聚

T12钢热处理工艺

金属材料与热处理技术课程设计题目：T12钢热处理工艺课程设计院（系）：冶金材料系专业年级：材料1201 负责人：陈博唐磊，杨亚西，合作者：谭平，潘佳伟，多杰仁青指导老师：罗珍 2013年12月

热处理工艺课程设计任务书系部冶金材料系专业金属材料与热处理技术学生姓名陈博，杨亚西，唐磊，谭平，多杰仁青，潘佳伟课程设计题目T12 设计任务： 1，课程设计的目的：为了使我们更好地了解碳素工具钢的性能及其热处理工艺流程。培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学知识得到巩固和发展。学习热处理工艺设计的一般方法，热处理设备选用和装夹具设计等进行热处理设计的基础技能训练。 2.课程设计的任务分组（碳素工具钢T12） ①：锉刀的热处理工艺（唐磊） ②：热处理后的组织金相分析（陈博） ③：淬火（潘佳伟） ④：回火（多杰仁青） ⑤：局部淬火（谭平） ⑥：缺陷分析（杨亚西） 3.课程设计的内容： T12钢热处理工艺设计流程 4参考文献：【1】詹艳然，吴乐尧，王仲仁．金属体积成形过程中温度场的分析．塑性工程学报，2001，8(4) 【2】叶卫平，张覃轶．热处理实用数据速查手册．机械工业出版社．2005，59---60 【3】许天己钢铁热处理实用技术．化学工业出版社2005，134"～136 设计进度安排：第一周周一~周二钢的普通热处理工艺设计理论学习周三~周五分组进行典型金属材料的热处理工艺设计第二周周一~周三撰写设计说明书周四~周五答辩指导教师（签字）：年月日

热处理工艺卡热处理工艺卡材料牌号 T12 零件重量锉刀400g 工艺路线热轧钢板冲压下料——退火——校直——铣或刨侧面——粗磨——半精磨——剁齿——淬火加回火。技术条件检验方法硬度HRC60-62，HB≤207 洛氏硬度计，布氏硬度计金相组织珠光体，马氏体和渗碳体金相观察力学性能硬度：退火，≤ 207HB，压痕直径≥ 4.20mm；淬火：≥ 62HRC 布氏法，洛氏法工序号工序名称设备装炉方式及数量加热温度℃ 保温时min 冷却介质温度 ℃ 冷却时间 min 1 预热加热炉- 550-65 加热时间的5-6 倍 - - - 2 球化退火退火炉- 760-77 0 2-4h 空气 550 -60 4h 3 淬火保护气氛炉- 770-78 - 水150 -20 10 4 低温回火回火炉- 160-18 0 0.75- 1h 空气 150 60 编制人陈博编制日期2013.12.11 审核日期

静电火灾爆炸危害与防护——静电火灾事故的防治(4)

静电火灾（化工生产过程中）爆炸危害与防护——静电火灾事故的防治 Orga nize en terprise safety man ageme nt pla nning, guida nee, in spect ion and decisi on-mak ing, en sure the safety status, and unify the overall pla n objectives 编制： ___________________ 审核： ___________________ 时间： ___________________

静电火灾（化工生产过程中）爆炸危害与防护——静电火灾事故的防治（4）简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。作者：许小群 1可燃性气体输送静电火灾事故防治措施 a）管道或系统通入可燃性气体前应用惰性气体置换合格，保证氧含量w 1 %。 b）对可燃性气体进行提纯处理，尽量除去雾滴和因体杂质。 c）控制气体压力和流速，如氢气流速不大于8 m/s d）管道法兰、阀门安装静电跨接铜线，防止可燃性气体泄漏时在泄漏面发生静电火花放电。 2可燃性液体灌装、贮运、运输过程静电火灾事故的防治措施

107 Q .cm 时，流速 a ）控制流速：降低摩擦速度或流速等工作参数可限制静电的产生。一般规定，当电阻率不起过不超过10 m/s ;电阻率在107?1 011 Q .cm 时，流速不超过5 m/s ;电阻率大于1 011 Q .cm 时，流速更低。当向空罐开始装液时，先控制流速 1m/s,当入口管浸没200mm 后可提高流速，高出管线出口 0.6m 时，再达到规定速度。 b ）采用浮顶式油罐可以防止静电的积聚。浮顶油罐在油面上有一只浮船，随液面的高低而升降，浮船的上面有 2根直径为5.64mm 以上的软紫铜导线，接到罐壁上，可燃性液体所带静电荷可以导到浮船上，顺导线导走，避免静电荷的积聚。 c ）避免可燃性液体在空气中喷射、飞溅，贮罐进料采用低进低出方式。 d ）装卸设备、储罐、管线应保证接地良好。 e ）避免使用静电非导体材质的管线输送可燃性液体。 f ）储罐内各金属构件必须与罐体等电位连接并接地。 g ）规定静置时间。易燃、易爆液体在输送停止后，须按规定静置一定时间，方可进行检尺、测温、采样等作业。

静电纺纳米纤维的工艺原理_应用及发展前景

静电纺纳米纤维的工艺原理、应用及发展前景付文丽,康为民,程博闻,李全祥 (天津工业大学,天津　300160) 摘　要:静电纺丝是一种新技术,它可制备出直径为纳米级的丝,最小直径可至1nm 。本文介绍了电纺丝制备原理、设备、影响纤维性能的主要工艺参数,综述了静电纺纳米纤维的应用及其发展前景。关键词:纳米材料;纳米纤维;静电纺丝中图分类号:TQ340.64　文献标识码:A 文章编号:1009-265X (2009)01-0051-04 收稿日期:2008-05-10 作者简介:付文丽(1983-　),女,山东青岛人,硕士研究生, 主要从事纺织新材料新产品的研究开发。静电纺丝技术是目前制备纳米纤维最重要的基本方法。这一技术的核心是使带电荷流体在静电场中流动与变形,最终得到纤维状物质,从而为高分子成为纳米功能材料提供了一种新的加工方法。由于纳米纤维具有许多特性,例如纤维纤度细、比表面积大、孔隙率高,因而具有广泛的应用。1　静电纺技术静电纺是一项简单方便、廉价而且对环境无污染的纺丝技术。早在20世纪30年代,Formals A [123]就已经在其专利中报道了利用高压静电纺丝, 但是直到近几年,由于对纳米科技研究的迅速升温,激起了人们对这种可制备纳米尺寸纤维的纺丝技术进行深入研究的浓厚兴趣。111　静电纺技术的基本原理静电纺丝技术(Electrospinning fiber technique ) 是使带电的高分子溶液(或熔体)在静电场中流动变形, 经溶剂蒸发或熔体冷却而固化,从而得到纤维状物质的一种方法。对聚合物纤维电纺过程的图式说明见图1。图1　静电纺丝设备示意图静电纺丝机的基本组成主要有3个部分:静电高压电源、液体供给装置、纤维收集装置。静电高压电源根据电流变换方式可以分成DC/DC 和AC/DC 两种类型,实验中多用DC/DC 电源。液体供给装置是一端带有毛细管的容器(如注射器),其中盛有高分子溶液或熔体,将一金属线的一端伸进容器中,使液体与高压电发生器的正极相连。纤维收集装置是在毛细管相对端设置的技术收集板,可以是金属类平面(如锡纸)或者是旋转的滚轮等。收集板用导线接地,作为负极,并与高压电源负极相连。另外随着对实验要求的提高,液体流量控制系统也被渐渐的采用,这样可以将液体的流速控制得更准确。电场的大小与毛细管口聚合物溶液的表面张力有关。由于电场的作用,聚合物溶液表面会产生电荷。电荷相互排斥和相反电荷电极对表面电荷的压缩,均会直接产生一种与表面张力相反的力。当电场强度增加时,毛细管口的流体半球表面会被拉成锥形,称为Taylor 锥。进一步增加电场强度,是用来克服表面张力的静电排斥力到达一个临界值,此时带电射流从Taylor 锥尖喷射出来。带电后的聚合物射流经过不稳定拉伸过程,变得很细很长。同时溶剂挥发,得到带电的聚合物纤维。112　静电纺制备纳米纤维的装置目前尚无用于实验的定型的静电纺丝机生产和出售,各研究单位均按照其主要的基本构件(高压静电发生器、进样器、收集器3部分),根据各自的条件自行安装。 Larrondo L 和Manley [4]设计出用于熔体的静电纺丝机,如图2。其中的主要部件分别为:1不锈钢圆筒;2不锈钢壁;3传热夹套;4加热管;5保温层;6热电偶;7不锈钢圆筒下口;8不锈钢毛细管;9毛细孔;10石棉板;11活塞;12液压泵;13金属压板;14喷丝孔;

粉末静电喷涂工艺技术介绍及操作流程

粉末静电喷涂工艺技术介绍及操作流程粉末涂装是近代涂装工业领域的一项新技术、新工艺，也是我国重点推广的新技术之一，应用于家电产品及其它领域，优越性十分明显。粉末涂装是高防护、高装饰的涂装方法，要得到满意的涂装效果，就必须对影响涂装效果的因素加以控制。作为粉末涂料的操作施工人员，如果对涂装过程中易产生的弊病知识了解不够，将无法生产出合格产品或一出现问题就手足无措、无从下手。一、粉末涂料的优越性粉末涂料是一种粉状不含液态溶剂及稀释剂的新型涂装材料。由于其高装饰、重防腐性、粉末可回收利用，无有机溶剂对环境的污染等特点决定了其广泛的应用空间。粉末涂料施工与传统的油漆施工相比较，有如下优点： 1、粉末涂料是一种不含溶剂的涂料，这就决定了不需要把主要成膜物质及辅助成膜的物质、添充料及颜料都溶于有机溶剂中，解决了某些有机溶剂无法溶解的高分子成膜物质均可作为涂料使用的难题。而许多难被溶剂溶解的高分子物质却是防腐及装饰性涂料必可少的中坚力量。 2、粉末涂料因不含易挥发的有机溶剂，不易燃烧爆炸，只要防止粉尘积聚过多就可解决着火爆炸的隐患，这一点油漆等易燃的溶剂性涂料却无法克服。 3、由于粉末涂料本身不含有机溶剂，施工操作及制粉过程中无刺激性气味，不但可防止环境被污染和破坏，而且对操作者本人的身心健康大为有益。 4、油漆类液态涂料施工过程中的利用率仅达到50%—60%。而粉末涂料一次上粉率约为70%—80%（受工件形状等因素影响），其余粉末可二次回收利用，利用率在90%—98%。 5、油漆类液态涂料施工过程中必须加入30%—50%的稀释剂，而这些稀释剂的作用只是调整粘稠度，并不是固化成膜的必须成份，回化过程中又挥发掉了。不但污染环境，而且做了大量无用功，浪费了原料，提高了生产成本；粉末涂料施工过程中则根本不需要这类稀释剂。 6、油漆类液态涂料的厚度一般为15—30μm，而粉末涂料一次涂装便可达到60—150μm之间，可一次涂装达到要求厚度，减少劳动强度，适合自动化流水线生产操作。 7、粉末涂料固化后的外观丰满度高，色泽柔和，令油漆类液态涂料经固化后的外观效果望尘莫及。 8、粉末涂料由于不含溶剂，固化过程中不易形成针孔和气泡，而液态涂料由于存在挥发性溶剂和稀释剂，固化过程中易生成针孔和气泡。 9、粉末涂料便于运输，不会渗漏和挥发，而液态涂料运输则很不方便，易渗漏和挥发，甚至可能燃烧爆炸。

45号钢热处理工艺

45号钢热处理工艺学号：XXXXXX 姓名：XXXXX 指导老师：XXX

目录一、综述 (4) 1．调质淬火 (4) （1）淬火加热温度 (4) (2) 淬火冷却 (4) （3) 淬火冷却方法 (5) 2．45钢的调质淬火 (5) 3．回火 (6) （1）回火目的 (6) （3）常用回火方法 (6) 4．45钢淬火后的回火 (6) 二、选题依据 (7) 三、实验材料与设备 (8) 1. 实验设备 (8) 2. 实验材料 (8) 三、实验过程 (8) 1. 试样的热处理 (8) （1）淬火 (8) （2）回火 (9) 2. 试样硬度测定 (9) 3. 显微组织观察与拍照记录 (9) （1）样品的制备 (9) （2）显微组织的观察与记录 (9) 五、实验结果与分析 (10) 1. 样品硬度与显微组织分析 (10) 2. 硬度测试数据 (11) 3. 淬火对试样性能的影响 (11) （1）淬火温度的影响 (11)

（2）淬火介质的影响 (12) 4. 回火对试样的影响 (12) （1）回火温度对45钢组织的影响 (12) （2）回火温度对45 钢硬度和强度的影响 (13) （3）以45钢和T8钢为例分析碳含量对钢的淬硬性的影响 (13) 六、结论 (14) 1. 淬火条件影响样品的组织和性能 (14) 2. 回火温度影响样品的组织和性能 (14) 3. 碳元素影响样品的组织和性能。 (14) 七、参考文献 (14)

一、综述【内容摘要】：45钢是中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛。它的最大弱点是淬透性低，截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。45钢淬火温度在A3+(30～50) ℃，在实际操作中，一般是取上限的。偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快，表面氧化减少，且能提高工效。为使工件的奥氏体均匀化，就需要足够的保温时间。【关键字】：调质淬火45钢的调质淬火回火45钢淬火后的回火 1．调质淬火调质是淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。为使调质件得到好的综合性能，一般含碳量控制在0.30~0.50%。调质淬火时，要求工件整个截面淬透，使工件得到以细针状淬火马氏体为主的显微组织。通过高温回火，得到以均匀回火索氏体为主的显微组织。淬火 ——淬火是将工件加热到AC3或AC1点以上某一温度保持一定时间。然后以适当速度快速冷却获得马氏体或（和）贝氏体组织的热处理工艺。目的：就是为了获得马氏体或下贝氏体组织，提高强度硬度，以便在随后不同温度回火后获得所需要的性能。（1）淬火加热温度淬火温度主要是根据Fe—Fe3C相图中钢的临界点确定。亚共析钢的淬火加热温度：AC3以上30℃~50℃，使钢完全奥氏体化，淬火后获得全部马氏体组织。共析钢、过共析钢的淬火加热温度：为AC1以上30℃~50℃，得到奥氏体和部分二次渗碳体，淬火后得到马氏体（共析钢）或马氏体加渗碳体（过共析钢）组织。 (2)淬火冷却淬火冷却时，要保证获得马氏体组织，必须使奥氏体以大于马氏体临界冷却速度冷却，而快速冷却会产生很大淬火应力，导致钢件的变形与开裂。因此，淬火工艺中最重要的一个问题是既能获得马氏体组织，又要减小变形、防止开裂。常用冷却介质：目前应用最广泛的淬火冷却介质是水和油。实际生产中，使用的冷却介质较多，到目前为止，尚未找到一种介质，能完全符合理想淬火冷却速度的要求。水具有较强烈的冷却能力，用作奥氏体稳定性较小的碳钢的淬火，水冷却介质最为合适。油的冷却能力比水小，因此，生产中用油作冷却介质，只适用于过冷奥氏体稳定性较大的合金钢淬火。

常用钢材热处理工艺参数

热处理工艺规程B/Z61.012－95 （工艺参数）

2012年10月15日

目录 1.主题内容与适用范围 (1) 2.常用钢淬火、回火温度 (1) 2.1要求综合性能的钢种 (1) 2.2要求淬硬的钢种 (4) 2.3要求渗碳的钢种 (6) 2.4几点说明 (6) 3.常用钢正火、回火及退火温度 (7) 3.1要求综合性能的钢种 (7) 3.2其它钢种 (8) 3.3几点说明 (8) 4.常用钢去应力温度 (10) 5.各种热处理工序加热、冷却范围 (12) 5.1淬火……………………………………………………………………………………………1 2 5.2 正火及退火 (14) 5.3回火、时效及去应力 (15) 5.4工艺规范的几点说明 (16) 6.化学热处理工艺规范 (17) 6.1氮化 (17) 6.2渗碳 (20) 7.锻模热处理工艺规范 (22) 7.1锻模及胎模 (22) 7.2切边模 (24) 7.3锻模热处理注意事项 (25) 8.有色金属热处理工艺规范 (26) 8.1铝合金的热处理 (26) 8.2铜及铜合金 (26) 9.几种钢锻后防白点工艺规范 (27) 9.1第Ⅰ组钢 (27) 9.2第Ⅱ组钢 (28)

热处理工艺规程（工艺参数） 1.主题内容与适用范围本标准为“热处理工艺规程”（工艺参数），它主要以企业标准《金属材料技术条件》B/HJ－93年版所涉及的金属材料和技术要求为依据（不包括高温合金），并收集了我公司生产常用的工具、模具及工艺装备用的金属材料。本标准适用于汽轮机、燃气轮机产品零件的热处理生产。 2.常用钢淬火、回火温度 2.1 要求综合性能的钢种：表1