材料加工成型
1.名词解释：
挤出成型：使聚合物的熔体（或粘性流体）在挤出机的螺杆或柱塞的挤压作用下通过一定形状的口模而连续成型，所得的制品为具有恒定断面形状的连续型材
注射成型：将粒状或粉状塑料加入到注射机的料筒，经加热融化呈流动状态，然后在注射机的柱塞或移动螺杆快速而又连续的压力下，从料筒前端的喷嘴中以很高的压力和很快的速度注入到闭合的模具内。充满模腔的熔体在受压的情况下，经冷却（热塑性塑料）或加热（热固性塑料）固化后，开模得到与模具型腔相应的制品。
压制成型：主要依靠外压的作用，实现成型物料造型的一次成型技术。可分为模压成型和层压成型两大类
压延成型：是生产高分子薄膜和片材的主要方法，它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，使其受到挤压和延展的作用，成为具有一定厚度和宽度的薄片状制品的连续成型方法。
一次成型：通过材料的流动或塑性形变而成型，成型过程中伴随着聚合物状态的转变或相态转变。
二次成型：在低于聚合物的流动温度或熔融温度的“半熔融“类橡胶态下进行的，一般是通过粘弹形变来实现材料型材或坯件的再成形。二次成型仅适用于热塑性塑料。包括：中空吹塑成型、薄膜的双向拉伸、热成型及合成纤维的拉伸。
焦烧：橡胶在加工过程或硫化前停放过程中出现早期硫化现象，又称“自硫“
正硫化：正硫化是一个阶段，处在正硫化的橡胶达到一定的交联反应程度，物理机械性能或综合性能达到最佳值。（P167）
压延效应：开炼机亦有压延效应。在压延过程中，物料在通过压延辊筒间隙时受到很大的剪切力和一些拉伸应力，聚合物大分子会沿着压延方向作定向排列，以致制品在物理机械性能上出现各向异性。
2、请问以下塑料标识体系的意义
PET HDPE PVC LDPE PP PS PC/PA等
3、请写出以下聚合物的名称，指出其中哪些聚合物必须交联后才能使用，哪些是工程塑料。 NR，PE，POM，PMMA，PVC，PET，PP,PC, MF,BR, EP, NBR, PA 需要交联：
NR天然橡胶，BR顺丁橡胶，EPR乙丙橡胶，NBR丁腈橡胶, MF三聚氰胺甲醛树脂
通用塑料：
PE聚乙烯，PMMA聚甲基丙烯酸甲酯，PVC聚氯乙烯，PP聚丙烯, MF三聚氰胺甲醛树脂工程塑料：
PC聚碳酸酯，PA聚酰胺，POM聚甲醛，PET聚对苯二甲酸乙二醇酯
4、例举三种通用塑料和三种工程塑料，并说明其结构和用途。
通用塑料：
PE聚乙烯
主要用来制造薄膜、包装材料、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等
PMMA聚甲基丙烯酸甲酯
它广泛用于仪器仪表零件、汽车车灯、光学镜片、透明管道
PVC聚氯乙烯
在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用
工程塑料：
PC聚碳酸酯
PC可用作门窗玻璃，PC层压板广泛用于防护窗，用于飞机舱罩，照明设备、工业安全档板和防弹玻璃；PC瓶（容器）透明、重量轻、抗冲性好，耐一定的高温和腐蚀溶液洗涤，作为可回收利用瓶（容器）。
PA聚酰胺: 主链节含有极性酰胺基团(-CO-NH一)的高聚物
PA广泛用来代替铜\有色金属制作机械、化工、电器零件，如柴油发动机燃油泵齿轮、水泵、高压密封圈、输油管等
POM聚甲醛
涂料：合成高档汽车用漆；用在那些对润滑性、耐磨损性、刚性和尺寸稳定性要求比较严格的滑动和滚动的机械部件上
5、例举三种通用橡胶和三种特种橡胶，并说明其结构和用途
通用橡胶：
NR天然橡胶
日常生活中使用的轮胎、雨鞋、松紧带；医疗卫生行业所用的外科医生手套, 科学试验用的密封、防震设备
BR顺丁橡胶
特别适用于制造汽车轮胎和耐寒制品，还可以制造缓冲材料及各种胶鞋、胶布、胶带和海绵胶 EPR乙丙橡胶
广泛应用于汽车部件（汽车密封条）、建筑用防水材料、电线电缆护套、耐热胶管、胶带、润滑油添加剂及其它制品。
特种橡胶：
NBR丁腈橡胶
广泛用于制各种耐油橡胶制品、多种耐油垫圈（耐油弹性材料）
MQ硅橡胶
硅橡胶医疗用品: 硅橡胶人造血管、人造气管、人造骨、人造肺
FPM氟橡胶：
指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体。由于氟橡胶具有耐高温、耐油、耐高真空及耐酸碱、耐多种化学药品的特点，氟橡胶密封件，用于发动机的密封时，可在200℃~250℃下长期工作，在300℃下短期工作，其工作寿命可与发动机返修寿命相同，达1000~5000飞行小时（时间5~10年）；用于化学工业时，可密封无机酸（如140℃下的67%的硫酸、70℃的浓盐酸，30%的硝酸），有机溶剂（如氯代烃、苯、高芳烃汽油）及其它有机物（如丁二烯、苯乙烯、丙烯、苯酚、275℃下的脂肪酸等）；用于深井采油时，可承受149℃和420个大气压的苛刻工作条件
6、常见的纤维种类及其化学名称
天然纤维：动物纤维（蚕丝、羊毛）、植物纤维（棉花、麻）、矿物纤维（石棉）
化学纤维：人造纤维（再生蛋白纤维）、合成纤维（杂链纤维——尼龙、涤纶、氨纶；碳链纤维——腈纶、维纶、丙纶）
7、对比LDPE、HDPE、LLDPE和UHMWPE 的结构、性能与应用？
性能LDPE LLDPE HDPE UHMWPE
名称低密度
聚乙烯
线性低密度
聚乙烯
高密度
聚乙烯
超高分子质量
聚乙烯
结构直链状，主链上
很多长而不规
整支链，支链上
还有支链
直链状，主链上
有较多短小而
规整支链，支链
上无支链
直链状，主链上
有很少短小而
规整支链，支链
上无支链
直链状，线性结
构，支链结构情
况不详
密度低（0.91+）低（0.91+）高（0.94+）中（0.93+）熔体流动性强强中~强弱，几乎没有
相对分子质量10-50w 5-20w 低压法<35w
中压法4.5-5w
150+w
短支链多多少不详长支链多无无无结晶度% 50 50+&85- 85-95 不详
结晶温度低（支化破坏规
整，难结）
中
高（等规短支
链，易结晶）
不详
最高使用温度低(80-95) 中（95-105）高（110-130）更高（130+）拉伸强度（MPa）低（10左右）中（25左右）高（30左右）爆表（3k+）伸长率中（300-600）高（600-700）变（100-1000）爆表
硬度低中高更高（根据耐磨性推测）
耐环境
应力开裂
高中低比HDPE高
应用薄膜、电缆中空容器、注射
制品
药品容器、薄
膜、水管
【助记】1. 支链多而不规整的难结晶，反之易结晶；
2. 柔软的（密度低）耐环境应力开裂
3. 密度越高，则硬度/拉伸强度/熔点/最高使用温度/伸长率/强度↑
4. UHMWPE：独自一档，耐磨性1st（不虚金属）, 自润滑性/抗冲击强度/耐蚀性
/耐低温性/防粘附性非常优异，抗冲击强度各种碾压工程塑料甚至可以与特种工程塑料一较高下；防粘附仅次于PTFE。应用：纺织/包装/造纸/通用机械；材料储运；文体用具；食品包装；植入材料；电绝缘器件。
8、橡胶的弹性是由什么引起的，和金属弹簧的弹性有什么不同？
橡胶的分子链一般比较柔顺，没有外力时总是自发地处于卷曲状态。在外力作用下橡胶的分子链会沿外力方向舒展，得到比较伸直的状态，伸直状态比卷曲状态的末端距长100-1000倍，此时由于伸展的分子链构象数较少，因而熵较小。当外力去除后，熵增大的自发过程将使分子链重新回复到卷曲状态，产生弹性回复。这种由熵变化为主导致的弹性变形称为熵弹性。金属弹簧的弹性，属于能弹性。区别主要有如下俩点：
①能弹性体的模量高、可逆形变值小；熵弹性体的模量低，可逆形变值大，其伸长可达百分之几百。
②能弹性体(如金属弹簧)伸长时变冷(吸热而增加内能)，熵弹性体(如橡胶)伸长时发热(熵减小而放出热量)。
9. 绿色轮胎的定义？欧盟标签法标签性能有几项？
绿色轮胎是指由于应用新材质和设计，而导致滚动阻力小，因而耗油低、废气排放少的子午线轮胎。在汽车行驶中，能量会被各种阻力所消耗，其中约20%的汽油被轮胎滚动阻力所消耗。使用绿色轮胎就可以减少这方面的能量消耗，从而达到省油的目的。
10、轮胎规格195/55 R15 85 V 中各项数字和字母的含义
其中，195单位为mm, R 含义为子午线轮胎
11、请问你如何看高分子材料工业发展中的环境问题？
对高分子材料工业发展中的环境问题，必须从生产过程、加工过程、燃烧及废弃物处理四个方面进行探讨。总的来说，可归纳为两类，一是生产和使用过程中的问题，主要是三废（废液、废气、废物）等有害物质的产生及其对环境和人类的影响：二是废弃物的回收利用问题，主要涉及固体废弃物的回收、处理、再生利用。生产和加工包括：有毒原材料（如VCM等）、废液、废弃物、添加剂（如氟氯代烃）、增塑剂（如DOP）等；回收等包括高分子燃烧处理时产生的刺激性气体、过度包装所产生的废弃高分子材料等。
解决问题的方法是，一、在加工、生产过程中贯彻落实3R原则，即Reduce（减量化原则-减少原料及能耗）+Reuse（再使用原则-减少一次性用品）+Recycle（再循环原则）；二、制定相关环境法规；三、对废弃高分子材料采取节约使用、化学再生、焚烧回收热能等；四、开发光降解或生物降解高分子材料等。一个好的高分子制品生产配方应该是（具有很高的性能，很低的成本，很长的寿命，很高的性价比）。
12、由丁二烯、苯乙烯单体通过聚合可以制备哪些聚合物，各自的性能特点和应用？
五种。SBS、SEBS和SBR、BR和PS。
品种SBS SEBS SBR BR PS
中文名称苯乙烯/丁二烯/
苯乙烯前段共聚
物
苯乙烯/乙烯/丁
二烯/苯乙烯共
聚物
丁苯橡胶顺丁橡胶聚苯乙烯塑料
制备PS或PB的嵌段
共聚改性
SBS的加氢改性
高温/低温乳液
法；溶液聚合法
性能比较1 较低使用温度&
拉伸强度&四耐；
高硬度
较高使用温度&
拉伸强度&四耐
(温/候/磨/油),
低硬度
---
性能比较2 好在两伸一加工
（拉伸&定伸强
度+加工性能），
逊在伸长率&残
余变形
---
拉伸强度/定伸
强度较低，加工
性能较差；伸长
率和残余变形较
高
应用
橡胶制品（鞋
业）、树脂改性
剂、粘合剂和沥
青改性剂
沥青改性、纸制
品较柔韧表面涂
层、IPN的模板、
外科手术手套等
潜水衣、运动护
具、身用品、礼
品、保温杯套、
钓鱼裤、鞋材等
制造汽车轮胎和
耐寒制品
造缓冲材料及各
种胶鞋、胶布、
胶带和海绵胶
13. Si69改性白炭黑的原理及其应用。
原理：①偶联剂首先发生水解反应：与硅相连的3个Si-X基水解成Si-OH；②分子间脱水：Si- OH之间脱水缩合成含Si-OH的低聚硅氧烷：③低聚物中的Si-OH与白炭黑表面上的-OH形成氢键；
④加热固化过程中伴随脱水反应而与白炭黑形成共价键连接。如此白炭黑表面被Si69所覆盖。
焦烧时间延长，硫化时间缩短，提高加工安全性并缩短加工时间；增大交联密度，提高白炭黑的分散性；增加对裂纹、磨耗及动态压缩疲劳的抵抗性，力学综合性能提高
14. 研究聚合物的结晶和取向对高分子材料的加工有何实际意义？
（1）举例:PE，结晶度越高，密度/硬度/熔点/拉伸强度↑伸长率/冲击强度（韧性）↓
（2）聚合物的结晶和取向，会导致高分子材料在整体或不同方向上力学性能的不同，进而导致材料的特点/应用不同。通过控制加工过程的条件控制结晶，得到不同性能的材料
a. 熔融温度/熔融时间：
熔融温度高，时间长，则熔体残存晶核少，均相成核，结晶速度慢，晶粒大；
温度低，时间短，则残存晶核多，异相成核，快，粒小，韧性提高。
b. 成型压力：
压力高，诱导结晶，结晶速率高，晶片厚，熔点高；同时造成取向结晶，如串晶/直链晶
c.冷却速度（Tm降至Tg下）
通常选择结晶速度最高的温度Tg至Tmax间，即0.8-0.85Tm
冷却速率越快，结晶度小，晶粒越小
冷却速率越慢，结晶度大，晶粒大
d.成核剂：
促进异相成核，促进结晶速率，得小粒径，降低Tmax；
【补充】：
薄膜：透明度高（溶液透明~不怎么结晶~结晶度小~粒径小~韧性高~骤冷）
塑料：刚性+拉伸强度（结晶度高些~粒径大些~韧性差些）
结晶诱导、一次结晶（大，还没完成就被冻结），二次结晶（小，缝隙间，逐渐完善~引起内应力、尺寸变化、裂纹~退火热处理~加速这一进程，定型，减少后续缓慢的二次结晶，消除内应力）；
淬火（急冷）不易结晶~结晶度小~粒径小~韧性强，抗冲击性强
（3）取向：
流动取向→剪切力→速度梯度→沿流动方向取向
拉伸取向：按拉伸力分：单向/双向，
按材料分：结晶高分子~晶区取向（快），非晶区取向（慢）
非晶高分子~链段取向，大分子取向
利于结晶
影响因素：柔性大/M小/结构简单，取向/解取向都易，不稳定；结晶>非晶
溶剂/增塑剂小分子：降低Tg/Tf, 取向/解取向都易
温度操作温度降至凝固温度Ts下，冻结，保留取向；
拉伸比不同，取向程度不同，性状不同（比大程度大，性能改善）单轴拉伸时，沿拉伸方向（纵向）拉伸强度/透气性/抗冲击/弹性，增强；
垂直拉伸向（横向）降低
15. 聚合物熔体粘度的原因及规律？
（1）温度，温度升高，热运动加剧，分子间间距增加，粘度下降；
（2）压力，压力升高，自由体积减少，链间距缩小，分子间作用力增大，粘度上升；
（3）增塑剂/溶剂等小分子，减少了分子间作用力，粘度下降
（4）剪切速率：假塑性流体，剪切变稀，粘度下降
（5）填充剂：填充剂使粘度上升
【注记】：剪切变稀，升温变稀，小分子变稀；填充变稠，升压变稠，大分子变稠16.增塑剂的作用机理？
17.热稳定剂主要作用在哪种塑料中？举例两种热稳定剂，并说明作用机理。
主要作用在以聚氯乙烯（PVC）树脂为典型代表的热敏性聚合物中。PVC中有强极性的不对称氯原子，易与相邻氢原子发生脱HCl反应，这是其热不稳定性的主要原因，而氧气及PVC中的金属杂质离子都会加速其热老化。
热稳定剂可分为预防型和补救型两种，前者起到中和HCl生成无害产物（有机酸的金属皂类，硬脂酸/月桂酸/油酸等Ca/Zn盐）/取代不稳定Cl原子得到热稳定性基团（重金属羧酸盐+环氧大豆油）/钝化重金属离子杂质（亚磷酸三苯酯）/防止自动氧化（金属硫醇盐）金等作用；后者破坏碳正离子盐使PVC消色/与不饱和双键加成形成稳定硫醚键（金属硫醇盐）
18.Fe、Cu等变价金属离子在高分子材料中会起何种作用？请说明其作用原理。
（1）聚合物的自动氧化反应机理（链引发、链增长、链转移、链终止）
RH→大分子自由基R·（链引发）→自氧化为过氧化自由基ROO·→与RH作用得到ROOH和R·→ROOH继续分解产生玩氧自由基RO·与·OH→都能与RH作用得到R·循环往复
而变价金属主要对链转移过程中ROOH的分解起很强的催化作用。
19.抗氧剂可分为哪两大类？请各举一例说明其抗氧化机理、用量范围
20.指出下列配方中各种配合剂的类型、作用（单位phr）; 以上配方如用开炼机进行混炼,每次投料量为15公斤，请换算为生产配方，并写出加料顺序。
配方用量类型作用
天然橡胶100 生胶交联的原料，产品常温下高弹性的根本来源。硫磺 2.0 硫化剂
将线性/轻度支化型生胶转变为二维网状结构
或三维体型结构聚合物（即交联）。
CZ 1.5
中性/迟效高
速促进剂提高硫化速度，缩短硫化时间，减少硫化剂用量，提高硫化过程中的抗焦烧性。
TMTD 0.3 超速促进剂
提高硫化速度，缩短硫化时间，降低硫化温度，
减少硫化剂用量，改善硫化胶物理性能。
硬脂酸 1.0
热稳定剂；
硫化活性剂对成为降解中心的不饱和双键进行加成，防止热氧老化产生的降解；活化硫化促进剂，减少硫化促进剂用量。
氧化锌 5.0
硫化活性剂；
填充剂活化硫化促进剂，减少硫化促进剂用量，缩短硫化时间；作为填充剂赋予硫化胶耐热性。
4010NA 1.0
链终止型
防老剂抑制NR在加工和使用过程中因与氧接触而引起的降解破坏。
高耐磨炭黑45 补强剂提高产品的耐磨性、拉伸强度，降低成本。
松焦油 5.0
物理增塑剂
（软化剂）降低胶料粘度、生热、收缩变形，提高其可塑性及流动性，便于成型；改善机械性能。
共计160.8 ——
生产配方换算
组分phr 质量百分数配方/% 质量（kg）
天然橡胶100.0 62.19 9.33
硫磺 2.0 1.24 0.19
CZ 1.5 0.93 0.14
TMTD 0.3 0.19 0.03
硬脂酸 1.0 0.62 0.09
氧化锌 5.0 3.11 0.47
4010NA 1.0 0.62 0.09
高耐磨炭黑45.0 27.99 4.20
松焦油 5.0 3.11 0.47
共计160.8 100.00 15.00
p.s.: 质量百分数的计算为phr/160.8*100%
加料顺序为：天然橡胶（生胶）→CZ（促进剂）、氧化锌、硬脂酸（活性剂）、4010NA（防老剂）→高耐磨炭黑（补强剂）→松焦油（液体软化剂）→硫磺（硫化剂）、TMTD（超速促进剂）。一般原则是难分散的、量少的先加；易分散的、量多的后加；硫化剂和促进剂分开加，以免混在一起加入时局部温度过高而使胶料焦烧；硫磺最后加
21、分散混合与分布混合
分布混合：属于非分散混合，通过重复排列少组分以增加其在混合物中空间分布的不均匀性，但不减小粒子的尺寸的混合方法，发生在树脂的流动温度以下。常用：高速混合机。依靠对流实现，主要是物料熵增加，主要发生在固-固/固-液/液-液间，可能无规也可能有序
分散混合：将分散相粒子尺寸减小到极限值，同时增加相界面并提高组分均匀性的混合过程。即粒度和位置都有变化。发生在树脂的流动温度以上，在较强的剪切作用下进行。常用：开炼机、
塑炼机、密炼机。（P143）靠剪切应力和拉伸应力实现；目的是把少数组分的固体颗粒和液相滴分散开来，成为更小颗粒或滴并均匀分散到多组分中；步骤：破坏聚合物和配合剂团块，熔融塑化降粘，小粒渗入聚合物内，剪切减小到最小尺寸，分布均化强化结构。
22、生胶塑炼的目的和意义，开炼机和密炼机的原理
主要是为了降低生胶的弹性，增加可塑性，获得适当的流动性，使橡胶与配合剂在混炼的过程中易分散均匀，使胶料的可塑性、质量均匀一致，有利于胶料进行成型。（P134）开炼机：塑炼时生胶在辊筒表面之间摩擦力的作用下，被带入两辊的间隙中。由于两辊的相对速度不同，对生胶产生剪切力及强烈的碾压和拉撕作用。是一种低温机械塑炼。温度越低（45~55℃），塑炼效果越好。在塑炼过程中应加强对辊筒的冷却。（P137）
密炼机：主要借助于高温下（140~150℃）的强烈氧化锻炼来提高橡胶的可塑性。是一种高温塑炼。过高温时橡胶分子过度氧化降解，机械性能下降。提高转子速度可提高生产效率。一定范围内加压提升塑炼效果。加入化学塑解剂可缩短塑炼时间。（P138）
23、天然橡胶在不同温度下塑炼、塑炼效率曲线呈U字形，请问为什么在110℃左右塑炼效率最低？
在低温（110℃以下）的低温塑炼区，主要依靠机械力使分子链断裂。随着温度升高，生胶粘度下降，收到的作用力下降，因其塑炼效果下降。
在高温塑炼区（110℃以上），虽然橡胶粘度进一步下降，但由于热和氧的自动催化氧化作用随温度升高急剧增大，大大加快了橡胶大分子的氧化降解速度，塑炼效果增大。（P136）
24、压制成型过程中，压力的作用是什么？
模压压力：成型时压机对塑料所施加的压力。作用是促使物料流动，充满模具型腔；增大制品的密度，提高制品的内在质量；克服塑料中的树脂在成型时的缩聚反应中放出的低分子物及塑料中其他挥发分产生的压力，避免肿胀、脱层；闭合模具，使制品具有固定的形状尺寸。（P162）
26、橡胶硫化可分为哪四个阶段？画出硫化历程图，说明不同阶段划分的意义。
通过胶料定伸强度的测量（或硫化仪）可以看到，整个硫化过程可分为焦烧阶段（硫化诱导期），预硫阶段，正硫化阶段和过硫阶段（对天然胶来说是硫化返原）四个阶段。
硫化诱导期（焦烧阶段）内，交联尚未开始，胶料有很好的流动性。这一阶段决定了胶料的焦烧性能和操作安全性。防止焦烧可使用后效性促进剂、在加工过程时尽量低温、迅速。
预硫化阶段，发生交联反应，可交联的游离基与橡胶分子链产生连锁反应，生成交联键。
正硫化阶段，交联反应达到一定程度，各项物理机械性能达到或接近最佳。此时发生重排、裂解等反应，与交联反应达到平衡。亦称为平坦硫化阶段。
过硫阶段，此时氧化及热断链反应相比交联反应占主导地位，橡胶的机械性能下降。天然、丁基橡胶，断链多于交联发生硫化返原现象，丁苯、丁腈橡胶保持恒定，被称为非返原型胶料。
27、通常挤出机的螺杆分为哪几段？并说明各段在塑料挤出加工中所起的作用。
三段，加料段、压缩段、均化段。（P183）
加料段：对料斗送来的塑料进行加热，同时输送到压缩段。塑料在该段保持固体状态。
压缩段：又称相迁移段，对物料起挤压和剪切作用。物料在螺杆的摩擦和料筒的外加热作用下，固体物料逐渐软化、熔融为粘流态。压缩作用通过减小螺距和螺槽深度来实现。（P185）均化段：又名计量段，通过螺杆与料筒、机头相配合产生的剪切作用和回压作用使物料进一步搅拌塑化、混合均匀，并定量地通过机头口模挤出成型。均化段一般无压缩作用，一般是等距等深的螺纹。对热敏性塑料（PVC）一般不采用均化段，避免分解。（P186）
28、简述吹塑薄膜的成型工艺原理，写出吹塑薄膜的厚度的计算公式，并说明各参数的意义。
吹塑的实质就是在挤出的型坯内通过压缩空气吹胀后成型。在挤出机前端安装吹塑口模，粘流态的塑料挤出成管坯后，机头底部通入的压缩空气将其均匀地吹胀成直径较大的管膜。管膜在被向上牵引时，受到纵向拉伸并逐步冷却，被人字板夹平和牵辊牵引，最后被卷绕辊卷绕成双折膜卷。（P205）
b-机头口模环形缝隙宽度
δ-薄膜厚度
α-吹胀比：管坯吹胀后的膜管直径D2与环形口模直径D1的比值
β-牵伸比：膜管通过夹辊时的速度V2与口模挤出管坯的速度V1之比
可调节牵引速度控制薄膜厚度
牵伸比可控制尺寸、调节取向度、消除离膜膨胀（P206）
29、注射机的工作过程包括哪些工序？
加料、塑化、注射充模、冷却固化、脱模。（P236）
30、试分析注射成型中物料温度和注射压力之间的关系，并绘制成型区域示意图。
材料加工和成型工艺
天津市咼等教育自学考试课程考试大纲 课程名称：材料加工和成型工艺课程代码：0934 第一部分课程性质与目标 一、课程性质与特点 材料加工和成型工艺是高等教育自学考试工业设计专业所开设的专业基础课程之一，它是一门理论联系实际、理论性较强的课程。本课程使考生全面了解工业造型材料的种类、性能、质感和工艺对产品造型设计的影响，以及常用材料的选用、加工技术和工艺。应用于产品造型设计中材料和加工工艺的选用，以便实现设计的目的和要求。 二、课程目标与基本要求 设置本课程，为了使考生能够熟悉造型设计与材料的关系，掌握各种材料的性能特点及 其加工工艺，了解新型材料，从而运用设计手段，充分利用材料的内在功能和表面特征，创 造出功能好、技术性能高、款式新颖的工业产品 通过本课程的学习，要求考生掌握产品开发设计中有关材料和加工工艺的基本知识、基本原理和方法，掌握产品造型设计材料与工艺的学习方法及理论联系实际方法，提高分析问题和解决问题能力。 三、与本专业其它课程的关系 材料加工和成型工艺是工业设计专业大学专科学生必修的专业基础课，它与工业设计专业的许多其它课程有着密切的关系，是产品改良设计、产品开发设计的先导课程。 第二部分考核内容与考核目标 第一章概论 一、学习目的与要求 通过本章学习，了解造型设计与材料和工艺性的关系，以及造型材料的基本概念，理解质感设计的形式、原则和作用，对造型材料有一个基本的认识。 二、考核知识点与考核目标 （一）产品造型设计与材料（重点） 识记：造型材料的特性、应用与发展 理解：材料与造型 造型材料的种类与基本性能 造型材料应具备的特性 造型材料的应用与发展 （二）工业造型材料的美学基础（重点） 理解：质感的概念 质感设计在造型设计中的作用 应用：造型质感设计形式与原则 （三）产品造型设计与工艺性（次重点） 理解：造型设计与加工工艺 造型设计与装配工艺 造型设计与装饰工艺
各种材料及其加工工艺详解
各种材料及其加工工艺详解 1. 表面立体印刷（水转印）水转印——是利用水的压力和活化剂使水转印载体薄膜上的剥离层溶解转移，基本流程为： a. 膜的印刷：在高分子薄膜上印上各种不同图案； b. 喷底漆：许多材质必须涂上一层附着剂，如金属、陶瓷等，若要转印不同的图案，必须使用不同的底色，如木纹基本使用棕色、咖啡色、土黄色等，石纹基本使用白色等； c. 膜的延展：让膜在水面上平放，并待膜伸展平整； d. 活化：以特殊溶剂(活化剂)使转印膜的图案活化成油墨状态； e. 转印：利用水压将经活化后的图案印于被印物上； f. 水洗：将被印工件残留的杂质用水洗净； g. 烘干：将被印工件烘干，温度要视素材的素性与熔点而定； h. 喷面漆：喷上透明保护漆保护被印物体表面； i. 烘干：将喷完面漆的物体表面干燥。水转印技术有两类，一种是水标转印技术，另一种是水披覆转印技术，前者主要完成文字和写真图案的转印，后者则倾向于在整个产品表面进行完整转印。披覆转印技术(CubicTransfer)使用一种容易溶解于水中的水性薄膜来承载图文。由于水披覆薄膜张力极佳，很容易缠绕于产品表面形成图文层，产品表面就像喷漆一样得到截然不同的外观。披覆转印技术可将彩色图纹披覆在任何形状之工件上，为生产商解决立体产品印刷的问题。曲面披
覆亦能在产品表面加上不同纹路，如皮纹、木纹、翡翠纹及云石纹等，同时亦可避免一般板面印花中常现的虚位。且在印刷流程中，由于产品表面不需与印刷膜接触，可避免损害产品表面及其完整性。 2. 金属拉丝直纹拉丝是指在铝板表面用机械磨擦的方法加工出直线纹路。它具有刷除铝板表面划痕和装饰铝板表面的双重作用。直纹拉丝有连续丝纹和断续丝纹两种。连续丝纹可用百洁布或不锈钢刷通过对铝板表面进行连续水平直线磨擦（如在有装置的条件下手工技磨或用刨床夹住钢丝刷在铝板上磨刷）获取。改变不锈钢刷的钢丝直径，可获得不同粗细的纹路。断续丝纹一般在刷光机或擦纹机上加工制得。制取原理：采用两组同向旋转的差动轮，上组为快速旋转的磨辊，下组为慢速转动的胶辊，铝或铝合金板从两组辊轮中经过，被刷出细腻的断续直纹。乱纹拉丝是在高速运转的铜丝刷下，使铝板前后左右移动磨擦所获得的一种无规则、无明显纹路的亚光丝纹。这种加工，对铝或铝合金板的表面要求较高。波纹一般在刷光机或擦纹机上制取。利用上组磨辊的轴向运动，在铝或铝合金板表面磨刷，得出波浪式纹路。旋纹也称旋光，是采用圆柱状毛毡或研石尼龙轮装在钻床上，用煤油调和抛光油膏，对铝或铝合金板表面进行旋转抛磨所获取的一种丝纹。它多用于圆形标牌和小型装饰性表盘的装饰性加工。 螺纹是用一台在轴上装有圆形毛毡的小电机，将其固定在桌
浙江10月自考材料加工和成型工艺试题及答案解析.docx
??????????????????????精品自学考料推荐?????????????????? 浙江省 2018 年 10 月高等教育自学考试 材料加工和成型工艺试题 课程代码： 00699 一、单项选择题( 在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填 在题干的括号内。每小题 2 分，共30分 ) 1.花岗岩属于下列岩石的哪一种?() A. 深成岩 B. 喷出岩 C.火山岩 D. 变质岩 2.在加工玻璃时，不能切割加工的玻璃是()。 A. 压花玻璃 B. 磨砂玻璃 C.铀面玻璃 D. 钢化玻璃 3.下列哪种树木属于针叶木 ?() A. 榉木 B. 杉木 C.樱桃木 D. 胡桃木 4.下列涂料中 ()只宜用于室内使用。 A. 苯——丙涂料 B. 聚乙烯醇系涂料 C.过氯乙烯涂料 D. 乙——丙涂料 5.下列哪项玻璃是制成屏风、扶栏、雕塑等制品?() A. 平板玻璃 B. 玻璃建筑构件 C.建筑艺术玻璃 D. 玻璃绝热材料 6.下列哪项不属于建筑主体的一部分?() A. 墙体 B. 楼板 C.围墙 D. 柱子 7.一般在护壁板与墙体基层间距较大时，踢脚板宜采取()处理。 A. 平接 B. 内凹式 C.外凸式 D. 垂直接 8.()不适合用于室外工程。 A. 陶瓷锦砖 B. 无铀地砖 C.铀面砖 D. 彩铀地砖 9.下图为屋顶花园基本构造层次，()为防水层。 10.下图为屋顶的类型，()为卷棚顶。 1
11.在木结构设计使用，木材不能长期处在()的温度中使用。 A.50 ℃以上 B.60℃以上 C.65℃以上 D.0 ℃以上 12.不属于常见采光屋顶的骨架布置形式的有() 。 A. 四边锥体 B. 多边型锥体 C.重叠体 D. 壳体 13.下图为主龙骨的是()。 14.下列哪项不是影响平板玻璃外观质量的缺陷?() A. 水 B. 气泡 C.疙瘩与砂粒 D. 线道 15.石膏制品不宜用于()。 A. 吊顶材料 B. 影剧院的穿孔贴面板 C.非承重型隔板墙 D. 冷库内的墙贴面 二、填空题 (每空 1 分，共 15 分 ) 1.根据化学成分的不同，建筑装饰材料可分为________、 ________和________三大类。 2.根据树叶的不同，木材可分为________和 ________两大类。 3.防水材料总体可分为________、 ________和 ________。 4.按照门的开启方式分，门有________、________、 ________、 ________等 8 种。 5.采用 ________或 ________ 等骨架结构将表面装饰构造层与建筑构件连接在一起的构造形 式称为结构类装饰构造。 6.陶瓷地砖一般厚________，其规格有400mm× 400mm,300mm × 300mm,250mm × 250mm 。 三、判断题 (判断下列各题，正确的在题后括号内打“√”，错的打“×” 。每小题1 分，共 5分 ) 1.密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。() 2.在树木中，靠近髓心的部分称为心材，其材质最好。() 3.大理石楼面与花岗岩楼面的层次及材料基本不同。() 4.油漆是指涂刷在材料表面能够干结成膜的有机涂料。() 5.对于有水作用的房间，楼地面装饰应考虑抗渗漏、排积水等；对于有酸、碱腐蚀的房间， 应考虑耐酸碱、防腐蚀等。 () 四、问答题（每小题 5 分，共 20 分） 2
材料先进加工技术
1. 快速凝固 快速凝固技术的发展，把液态成型加工推进到远离平衡的状态，极大地推动了非晶、细晶、微晶等非平衡新材料的发展。传统的快速凝固追求高的冷却速度而限于低维材料的制备，非晶丝材、箔材的制备。近年来快速凝固技术主要在两个方面得到发展：①利用喷射成型、超高压、深过冷，结合适当的成分设计，发展体材料直接成型的快速凝固技术；②在近快速凝固条件下，制备具有特殊取向和组织结构的新材料。目前快速凝固技术被广泛地用于非晶或超细组织的线材、带材和体材料的制备与成型。 2. 半固态成型 半固态成型是利用凝固组织控制的技术.20世纪70年代初期，美国麻省理工学院的Flemings 教授等首先提出了半固态加工技术，打破了传统的枝晶凝固式，开辟了强制均匀凝固的先河。半固态成型包括半固态流变成型和半固态触变成形两类：前者是将制备的半固态浆料直接成型，如压铸成型（称为半固态流变压铸）；后者是对制备好的半固态坯料进行重新加热，使其达到半熔融状态，然后进行成型，如挤压成型（称为半固态触变挤压） 3. 无模成型 为了解决复杂形状或深壳件产品冲压、拉深成型设备规模大、模具成本高、生产工艺复杂、灵活度低等缺点，满足社会发展对产品多样性（多品种、小规模）的需求，20世纪80年代以来，柔性加工技术的开发受到工业发达国家的重视。典型的无模成型技术有增量成型、无摸拉拔、无模多点成型、激光冲击成型等。 4.超塑性成型技术 超塑性成型加工技术具有成型压力低、产品尺寸与形状精度高等特点，近年来发展方向主要包括两个方面：一是大型结构件、复杂结构件、精密薄壁件的超塑性成型，如铝合金汽车覆盖件、大型球罐结构、飞机舱门，与盥洗盆等；二是难加工材料的精确成形加工，如钛合金、镁合金、高温合金结构件的成形加工等。 5. 金属粉末材料成型加工 粉末材料的成型加工是一种典型的近终形、短流程制备加工技术，可以实现材料设计、制备预成型一体化；可自由组装材料结构从而精确调控材料性能；既可用于制备陶瓷、金属材料，也可制备各种复合材料。它是近20年来材料先进制备与成型加工技术的热点与主要发展方向之一。自1990年以来，世界粉末冶金年销售量增加了近2倍。2003年北美铁基粉末。相关的模具、工艺设备和最终零件产品的销售额已达到91亿美元，其中粉末冶金零件的销售为64亿美元。美国企业生产的粉末冶金产品占全球市场的一半以上。可以预见，在较长一段时间内，粉末冶金工业仍将保持较高的增长速率。粉末材料成型加工技术的研究重点包括粉末注射成型胶态成型、温压成型及微波、等离子辅助低温强化烧结等。 6. 陶瓷胶态成型 20世纪80年代中期，为了避免在注射成型工艺中使用大量的有机体所造成的脱脂排胶困难以及引发环境问题，传统的注浆成型因其几乎不需要添加有机物、工艺成本低、易于操作制等特点而再度受到重视，但由于其胚体密度低、强度差等原因，他并不适合制备高性能的陶瓷材料。进入90年代之后，围绕着提高陶瓷胚体均匀性和解决陶瓷材料可靠性的问题，开发了多种原位凝固成型工艺，凝胶注模成型工艺、温度诱导絮凝成形、胶态振动注模成形、直接凝固注模成形等相继出现，受到严重重视。原位凝固成形工艺被认为是提高胚体的均匀性，进而提高陶瓷材料可靠性的唯一途径，得到了迅速的发展，已逐步获得实际应用。 7. 激光快速成型 激光快速成形技术，是20实际90年代中期由现代材料技术、激光技术和快速原型制造术相结合的近终形快速制备新技术。采用该技术的成形件完全致密且具有细小均匀的内部组
高分子材料加工成型原理作业
高分子材料加工成型原理作 业 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
《高分子材料加工成型原理》主要习题 第二章聚合物成型加工的理论基础 1、名词解释：牛顿流体、非牛顿流体、假塑性流体、胀塑性流体、拉伸粘度、剪 切粘度、滑移、端末效应、鲨鱼皮症。 牛顿流体：流体的剪切应力和剪切速率之间呈现线性关系的流体，服从牛顿黏性定律的流体称为非牛顿流体。 非牛顿流体：流体的剪切应力和剪切速率之间呈现非线性关系的流体，凡不服从牛顿黏性定律的流体称为非牛顿流体。 假塑性流体：是指无屈服应力,并具有黏度随剪切速率或剪切应力的增大而降低的流动特性的流体，常称为“剪切变稀的流体”。 胀塑性流体：是指无屈服应力,并具有黏度随剪切速率或剪切应力的增大而升高的流动特性的流体，常称为“剪切增稠的流体”。P13 拉伸粘度：用拉伸应力计算的粘度，称为拉伸粘度，表示流体对拉伸流动的阻力。 剪切粘度：在剪切流动时，流动产生的速度梯度的方向与流动方向垂直，此时流体的粘度称为剪切粘度。 滑移：是指塑料熔体在高剪切应力下流动时，贴近管壁处的一层流体会发生间断的流动。P31端末效应：适当增加长径比聚合物熔体在进入喷丝孔喇叭口时，由于空间变小，熔体流速增大所损失的能量以弹性能贮存于体系之中，这种特征称为“入口效应”也称"端末效应"。鲨鱼皮症：鲨鱼皮症是发生在挤出物表面上的一种缺陷，挤出物表面像鲨鱼皮那样,非常毛糙。如果用显微镜观察,制品表面是细纹状。它是不正常流动引起的不良现象,只有当挤出速度很大时才能看到。 6、大多数聚合物熔体表现出什么流体的流动行为为什么P16 大多数聚合物熔体表现出假塑性流体的流动行为。假塑性流体是非牛顿型流体中最常见的一种，聚合物熔体的一个显著特征是具有非牛顿行为，其黏度随剪切速率的增加而下降。此外，高聚物的细长分子链，在流动方向的取向粘度下降。 7、剪切流动和拉伸流动有什么区别？ 拉伸流动与剪切流动是根据流体内质点速度分布与流动方向的关系区分，拉伸流动是一个平面两个质点的距离拉长，剪切流动是一个平面在另一个平面的滑动。 8、影响粘度的因素有那些是如何影响的 剪切速率的影响：粘度随剪切速率的增加而下降； 温度的影响：随温度升高，粘度降低； 压力的影响：压力增加，粘度增加； 分子参数和结构的影响：相对分子质量大，粘度高；相对分子质量分布宽，粘度低；支化程度高，粘度高； 添加剂的影响：加入增塑剂会降低成型过程中熔体的粘度；加入润滑剂，熔体的粘度降低；加入填料，粘度升高。 12、何谓熔体破裂产生熔体破裂的原因是什么如何避免高聚物熔体在挤出过程中，当挤压速率超过某一临界值时挤出物表面出现众多的不规则的结节、扭曲或竹节纹，甚至支离和断裂成碎片或柱段，这种现象称为熔体破裂。 原因：一种认为是由于熔体流动时，在口模壁上出现了滑移现象和熔体中弹性恢复所引起；另一种是认为在口模内由于熔体各处受应力作用的历史不尽相同，因而在离开口模后所出现的弹
(全新整理)10月自考试题及答案解析浙江材料加工和成型工艺试卷及答案解析
浙江省2018年10月高等教育自学考试 材料加工和成型工艺试题 课程代码：00699 一、填空题(本大题共9小题，每空1分，共15分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 1.材料的装饰特性主要包括光泽、__________、__________及花样、质感四个方面的因素。 2.剁斧板、__________、火烧板、__________、__________都是花岗石表面加工方法不同，而呈现出的不同形态。 3.日本由于地震灾害频繁，其高层建筑通常使用的建筑外窗玻璃是__________。 4.饰面构造又称“覆壁式构造”，主要是处理好__________层和__________层的连接构造方法。 5.根据建筑装饰材料的加工性能和饰面部位的不同，饰面构造可分为__________、贴面类饰面构造和__________三类。 6.从楼地面的施工工艺的角度进行分类，可以分为现制整体地面和__________。 7.__________设置在窗的上口，主要用来吊挂窗帘，并对窗帘轨道等构件起遮挡作用。 8.窗的功能有采光、__________、围护、__________、美观。 9.__________是指从天然岩体中开采出来，并加工成块状或板状材料的总称。 二、单项选择题(本大题共15小题，每小题2分，共30分) 在每小题列出的备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.根据化学成分的不同分类，下列不包含在有色金属材料类别中的是() A.不锈钢 B.铝 C.铜 D.钛金 2.用氧气焊枪等喷火，使花岗石表层爆裂脱落，形成表面粗糙的板材是() A.火烧板 B.剁斧板 C.机刨板 D.粗磨板 3._____是安全玻璃的一种。() A.不透视玻璃 B.镜面玻璃 1
设计材料及加工工艺
设计材料及加工工艺
材料与工艺 NO.1 1、什么是材料的固有特性？包括那些方面？ 1）、材料的固有特性是由材料本身的组成、结构所决定的，是指材料在使用条件下表现出来的性能，它受外界（即使用条件)的制约。 2）、包括两个方面： a、材料的物理性能：1、材料的密度 2、力学性能（强度、弹性、和塑性、脆性和韧性、刚度、 硬度、耐磨度） 3、热性能（导热性、耐热性、热胀性、耐火性） 4、电性能（导电性、电绝缘性） 5、磁性能 6、光性能 b、材料的化学性能：1、耐腐蚀性 2、抗氧化性 3、耐候性 2、什么是材料的派生性能？包括哪些内容？ 1）、它是由材料的固有特性派生而来的，即材料的加工特性、材料的感觉特性和环境特性。 2）、材料的派生特性包括材料的加工特性、材料的感觉特性、环境特性和环境的经济性。 3、工业造型材料应具备哪些特征？ 产品是由一定的材料经过一定的加工工艺而构成的，一件完美的产品必须是功能、形态和材料三要素的和谐统一，是在综合考虑材料、结构、生产工艺等物质技术条件和满足使用功能的前提下，将现代社会可能提供的新材料，新技术创造性的加以利用，使之满足人类日益增长的物质和精神需求。 4、简述材料设计的内容？ 产品材料中的材料设计，是以包含“物-人-环境”的材料系统为对象，将材料的性能、使用、选择、制造、开发、废气处理和环境保护看成一个整体，着重研究材料与人、社会、环境的协调关系，对材料的工学性、社会性、历史性、生理性和心理性、环境性等问题进行平衡和把握，积极评价各钟材料在设计中的使用价值和审美价值，使材料特性与产品的物理功能和心理功能达到高度的和谐统一。使材料具有开发新产品和新功能的特性，从各种材料的质感去获取最完美的结合和表现，给人以自然、丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受。 5、材料设计方式有几种？各有什么特征？ 1）、产品材料造型设计其出发点在于原材料所具有的特性与产品所需性能之间的充分比较。 其主要方式有两种： 一是从产品的功能、用途出发、思考如何选择或研制相应的材料 二是从原材料出发，思考如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能，甚至创
1 绪论1绪论材料加工工艺(第2版) 11材料加工工艺在制造业中的地位材料
1 绪论1绪论材料加工工艺(第2版) 11材料加工工艺在制造业中的地位材料.txt珍惜生活——上帝还让你活着，就肯定有他的安排。雷锋做了好事不留名，但是每一件事情都记到日记里面。 1 绪论 1绪论 材料加工工艺(第2版) 1.1材料加工工艺在制造业中的地位 材料加工工艺（materials processing technology）又称材料成形技术，是金属液态成形、焊接、金属塑性加工、激光加工及快速成形、热处理及表面改性、粉末冶金、塑料成形等各种成形技术的总称。它是利用熔化、结晶、塑性变形、扩散、相变等各种物理化学变化使工件成形，达到预定的机器零件设计要求。材料加工成形制造技术与其他制造加工技术的重要不同点是工件的最终微观组织及性能受控于成形制造方法与过程。换句话说，通过各种先进的成形加工工艺，不仅可以获得无缺陷工件，而且能够控制、改善或提高工件的最终使用特性。材料加工工艺与机械切削加工方法不同，在加工过程中机器零件不仅会发生几何尺寸的变化，而且会发生成分、组织结构及性能的变化。因此材料加工工艺的任务不仅要研究如何获得必要几何尺寸的机器零部件，还要研究如何通过加工过程的控制而使零件具有设定的化学成分、组织结构和性能，从而保证机器零部件的安全性、可靠性和寿命。 图11材料科学与工程四要素 关系三角锥 材料的使用性能取决于材料的组织结构和成分，然而材料的应用最终取决于材料的制备与成形加工。因而，材料的成形加工工艺是制造高质量、低成本产品的中心环节，是材料科学与工程四要素中极为关键的一个要素（图11），也是促进新材料研究、开发、应用和产业化的决定因素。 材料加工技术不仅在机械电子工业领域、而且对制造业中的纺织工业、资源加工业及其他工业领域都起着重要作用。机械工业是国民经济的支柱产业。我国机械工业近年来取得了飞速的发展。根据中国机械工业联合会提供的统计数字,2006年我国机械工业的工业增加值占同期国内生产总值(GDP)的6.86%,国际上通常认为：当一个产业的增加值超过国内生产总值的5%即为支柱产业，我国机械工业长期以来高于此值。我国的机械工业无论产值、利润、新产品产值、进出口总额都在我国有着重要地位。 2006年，我国机械工业总产值突破5万亿元大关，全行业连续4年以20%以上的增幅快速发展。在主要机械产品中，2006年发电设备产量为1.1亿千瓦，比2005年创造的9200万千瓦
材料成型加工与工艺学-习题解答(9-10-11)备课讲稿
材料成型加工与工艺学-习题解答(9-10- 11)
第八章注射成型 2.塑料挤出机螺杆与移动螺杆式注射机的螺杆在结构特点和各自的成型作用上有何异同? (p278)注射螺杆与挤出螺杆在结构上有何区别: (a)注射螺杆长径比较小，约在10~15之间。 (b)注射螺杆压缩比较小，约在2~5之间。 (c) 注射螺杆均化段长度较短，但螺槽深度较深，以提高生产率。为了提高塑化量，加料段较长，约为螺杆长度的一半。 (d)注射螺杆的头部呈尖头形，与喷嘴能有很好的吻合，以防止物料残存在料筒端部而引起降解。 (p221)挤出机螺杆成型作用是对物料的输送、传热塑化塑料及混合均化物料。 移动螺杆式注射机的螺杆成型作用是对塑料输送、压实、塑化及传递注射压力。是间歇式操作过程，它对塑料的塑化能力、操作时的压力稳定以及操作连续性等要求没有挤出螺杆严格。 3.请从加热效率出发，分析柱塞是注射机上必须使用分流梭的原因? (p278)分流梭的作用是将料筒内流经该处的物料成为薄层，使塑料流体产生分流和收敛流动，以缩短传热导程。既加快了热传导，也有利于减少或避免塑料过热而引起热分解现象。同时塑料熔体分流后，在分流梭与料筒间隙中流速增加，剪切速度增大，从而产生较大的摩擦热，料温升高，黏度下降，使塑料进一步的混合塑化，有效提高柱塞式注射机的生产量及制品质量。
6.试分析注射成型中物料温度和注射压力之间的关系，并绘制成型区域示意图。 (p298) 料温高时注射压力减小；反之，所需的注射压力加大。 8.试述晶态聚合物注射成型时温度(包括料温和模温)对其结晶性能和力学性能的影响。 (p297)结晶性塑料注射入模具后，将发生向转变，冷却速率将影响塑料的结晶速率。缓冷，即模温高，结晶速率大，有利结晶，能提高制品的密度和结晶度，制品成型收缩性较大，刚度大，大多数力学性能较高，但伸长率和充及强度下降。反过来，骤冷所得制品的结晶度下降，韧性较好。但在骤冷的时不利大分子的松弛过程，分子取向作用和内应力较大。中速冷塑料的结晶和曲性较适中，是用得最多的条件。实际生产中用何种冷却速度，还应按具体的塑料性质和制品的使用性能要求来决定。例如对于结晶速率较小的PET塑料，要求提高其结晶度就应选用较高的模温。
金属材料及加工工艺
金属加工工艺 第一篇变形加工第二篇切削加工第三篇磨削加工第四篇焊接第五篇热处理第六篇表面处理 第一篇变形加工 一、塑性成型 二、固体成型 三、压力加工 四、粉末冶金 一、塑性成型加工 塑性(成型) 塑性(成型)加工是指高温加热下利用模具使金属在应力下塑性变形。 分类： 锻造： 锻造：在冷加工或者高温作业的条件下用捶打和挤压的方式给金属造型，是最简单最古老的金属造型工方式给金属造型，艺之一。艺之一。 扎制： 扎制：高温金属坯段经过了若干连续的圆柱型辊子，高温金属坯段经过了若干连续的圆柱型辊子，辊子将金属扎入型模中以获得预设的造型。 挤压：用于连续加工的，具有相同横截面形状的实心或者空心金属造型的工艺，状的实心或者空心金属造型的工艺，既可以高温作业又可
以进行冷加工。 冲击挤压：用于加工没有烟囱锥度要求的小型到中型规格的零件的工艺。生产快捷，可以加工各种壁厚的零件，加工成本低。 拉制钢丝： 拉制钢丝：利用一系列规格逐渐变小的拉丝模将金属条拉制成细丝状的工艺。 二、固体成型加工 固体成型加工：是指所使用的原料是一些在常温条件下可以进行造型的金属条、片以及其他固体形态。加工成本投入可以相对低廉一些。 固体成型加工分类：旋压：一种非常常见的用于生产圆形对称部件的加工方法。加工时，将高速旋转的金属板推近同样高速旋转的，固定的车床上的模型，以获得预先设定好的造型。该工艺适合各种批量形式的生产。弯曲：一种用于加工任何形式的片状，杆状以及管状材料的经济型生产工艺。 冲压成型： 金属片置于阳模与阴模之间经过压制成型，用于加工中空造型，深度可深可浅。 冲孔： 利用特殊工具在金属片上冲剪出一定造型的工艺，小批量生产都可以适用。冲切：与冲孔工艺基本类似，不同之处在于前者利用冲下部分，而后者利用冲切之后金属片剩余部分。 切屑成型：当对金属进行切割的时候有切屑生产的切割方式统称为切屑
复合材料加工工艺综述
复合材料加工工艺综述 前言： 复合材料(Composite materials)，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。 复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。 复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），从此出现了复合材料这一名称。50年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成各具特色的复合材料。 复合材料是一种混合物。在很多领域都发挥了很大的作用，代替了很多传统的材料。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为：①纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内／层间混杂和超混杂复合材料。 60年代，为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要，先后研制和生产了以高性能纤维（如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等）为增强材料的复合材料，其比强度大于4×106厘米（cm），比模量大于4×108cm。为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别，将这种复合材料称为先进复合材料。按基体材料不同，先进复合材料分为树脂基、金属
材料成型与加工技术
材料成型与加工技术 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
第一章绪论 制造业是提高国家工业生产率、经济增长、国家安全及生活质量的基础，是国家综合实力的重要标志。现如今我国制造业面临巨大挑战，因而加强材料成形加工技术与科学基础研究，大力采用先进制造技术，对国民经济的发展具有重要意义。 材料成形加工技术与科学既是制造业的重要组成部分，又是材料科学与工程的四要素之一，对国民经济的发展及国防力量的增强均有重要作用。“新一代材料精确成形加工技术”与“多学科多尺度模拟仿真”是现代两个重要学科研究前沿领域。高新技术材料的出现，将加速发展以“精确成形”及“短流程”为代表的材料加工工艺，包括：全新的成形加工方法与工艺，及传统成形加工方法的改进与工序综合。“模拟仿真”是产品计算机集成制造、敏捷制造的主要内容，是实现制造业信息化的先进方法。并行工程已成为产品及相关制造过程集成设计的系统方法，以计算机模拟仿真与虚拟现实技术为手段的虚拟制造设计将是先进制造技术的重要支撑环境。网络化、智能化是现代产品与工艺过程设计的趋势，绿色制造是现代材料加工技术的进一步发展方向。 面对市场经济、参与全球竞争，必须加强材料成形加工科学与技术的基础和应用研究。只有使用先进的材料加工技术，才能获得高质量产品的结构和性能，这些高性能的先进材料包括传统材料和新材料。发展材料成形加工技术对我国制造业以高新技术生产高附加值的优质零部件有积极作用，可扩大材料及制造范围、提高生产率、降低产品成本、增强企业国际竞争能力。 制造业在过去的几年中发生了巨大变化，而现代高科技及新材料的出现将导致材料成形加工技术的进一步发展与变革，出现全新的成形加工方法与工艺，传统加工方法不断改进并走向工艺综合，材料成形加工技术则逐渐综合化、多样化、柔性化、多科学化。 第二章现代材料成形加工技术与科学 现代材料成形加工技术的作用与地位 我国已是制造大国，仅次于美、日、德，位居世界第四位。材料成形加工行业则是制造业的重要组成部分，材料成形加工技术也是先进制造技术的重要内容。铸造、锻造及焊接等材料加工技术是国民经济可持续发展的主体技术。目前，在汽车行业中汽车重量的65%以上仍由钢铁、铝及镁合金等材料通过铸造、锻压、焊接等加工方法而成形。材料成形加工技术与科学又是材料科学与工程的四要素之一，它不仅赋予零部件以形
材料成型加工与工艺学 习题解答7
第六章压制成型 2. 简述热固性塑料模压成型的工艺步骤。 将热固性模塑料在以加热到指定温度的模具中加压，使物料熔融流动并均匀地充满模腔，在加热和加压的条件下经过一定的时间，使其发生化学反应而变成具有三维体形结构的热固性塑料制品。 (1)计量 (2)预压 (3)预热 (4)嵌件安放 (5)加料 (6)闭模 (7)排气 (8)保压固化 (9)脱模冷却 (10)制品后处理 4. 在热固性塑料模压成型中，提高模温应相应地降低还是提高模压压力才对模压成型工艺有利？为什么？ 在一理论的操作温度下，模温提高时，物料的黏度下降、流动性增加，可以相对应的降低模压；但若继续升高模温会使塑料交联反应速度增快、固化速率升高此时便需要提高模压。一般而言提高温度应提高模压压力。 8. 试述天然橡胶硫化后的物理性能的变化，并解释之。 橡胶在硫化的过程中，交联密度发生了显着的变化。随着交联密度的增加，橡胶的密度增加，气体、液体等小分子就难以在橡胶内运动，宏观表现为透气性、透水性减少，而且交联后的相对分子质量增大，溶剂分子难以在橡胶分子之间存在，宏观表现为能使生胶溶解的溶剂只能使硫化胶溶胀，而且交联度越大，溶胀越少。硫化也提高了橡胶的热稳定性和使用温度范围。 天然橡胶在硫化过程中，随着线型大分子逐渐变为网状结构，可塑性减小，拉伸强度、定伸强度、硬度、弹性增加，而伸长率、永久变形、疲劳生热等相应减小，但若硫化时间再延长，则出现拉伸强度、弹性逐渐下降，伸长率、永久变形反而会上升的现象。 10. 橡胶的硫化历程分为几个阶段？各阶段的实质和意义是什么？ (1) 焦烧阶段又称硫化诱导期，是指橡胶开始前的延迟作用时间，在此阶段胶料尚未开始交联，胶料在模型内有良好的流动性。对于模型硫化制品，胶 料的流动、充模必须在此阶段完成，否则就会发生焦烧，出现制品花纹不清、缺胶等缺陷。焦烧阶段的长短决定了胶料的焦烧性能和操作安全性。
浙江2011年1月材料加工和成型工艺自考试题
浙江省2011年1月自学考试材料加工和成型工艺试题 课程代码：00699 一、填空题(本大题共13小题，每空1分，共32分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 1.无机非金属材料包括：___________、___________和___________等。 2.加工材料是指介于___________和___________之间，经过不同程度人为加工的材料。 3.不同的材料有不同的成型加工方法。材料的成型技术有很多种，对金属材料而言，有铸造：包括___________和压铸等；有压力加工：包括___________、___________和挤压等；有连接：包括___________、铆接和粘接等。 4.材料的___________ 是物体表面由于内因和外因而形成的结构特征，通过和视觉所产生的综合印象。 5.___________ 是指材料传导电的能力。根据导电能力的强弱，把材料分为___________ ，半导体和___________。 6.材料的加工性能包括：___________，___________，可焊性，切削加工性。 7.铸造工艺通常包括：铸型准备、铸造金属的___________与___________、铸件处理与检验。 8.普通陶瓷产品在日用器皿、___________陶瓷、___________陶瓷、美术陶瓷、烹饪陶瓷、各种工艺品和工业用具 中应用广泛。 9.天然有机高分子材料是指原材料能从自然界中直接获取的有机高分子材料，主要有___________、___________以及部分原材料衍生物等。 10.人造板材是指利用___________、刨花、木屑、废材以及其他植物纤维等为原料，经过___________或化学处理制成的板材。 11.合成高分子材料也称为聚合物材料，是以人工聚合物为基本组成的高分子材料，分为___________、___________、合成树脂涂料、___________、高分子合成黏合剂、特种功能高分子材料六类，其应用已遍及生产、生活、科技的各个领域，是和金属、陶瓷、玻璃等传统材料同样重要的材料分支。 12.生态环境材料，是指同时具有令人满意的使用性能和优良的环境协调性，或者是能够改善环境的材料。其中环境协调性指的是对资源和能源___________ 、对环境___________和循环再生利用率高。对生态环境材料的研究将有助于解决资源短缺、环境恶化等一系列问题，促进社会经济的可持续发展。 13.人类的___________史就是对材料的使用史。人们通常以不同特征的材料来划分人类不同的历史时期，例如___________、陶器时代、___________、铁器时代、人工合成材料时代等，为人类文明的历史树起了一座座里程碑。 二、名词解释（本大题共4小题，每小题5分，共20分） 1.天然材料 2.密度 3.粉末合金 4.构性 第 1 页
常见八种金属材料及其加工工艺
常见八种金属材料及其加工工艺 1、铸铁——流动性 下水道盖子作为我们日常生活环境中不起眼的一部分，很少会有人留意它们。铸铁之所以会有如此大量而广泛的用途，主要是因为其出色的流动性，以及它易于浇注成各种复杂形态的特点。铸铁实际上是由多种元素组合的混合物的名称，它们包括碳、硅和铁。其中碳的含量越高，在浇注过程中其流动特性就越好。碳在这里以石墨和碳化铁两种形式出现。 铸铁中石墨的存在使得下水道盖子具有了优良的耐磨性能。铁锈一般只出现在最表层，所以通常都会被磨光。虽然如此，在浇注过程中也还是有专门防止生锈的措施，即在铸件表面加覆一层沥青涂层，沥青渗入铸铁表面的细孔中，从而起到防锈作用。金属加工微信，内容不错，值得关注。生产砂模浇注材料的传统工艺如今被很多设计师运用到了其他更新更有趣的领域。 材料特性：优秀的流动性、低成本、良好的耐磨性、低凝固收缩率、很脆、高压缩强度、良好的机械加工性。 典型用途：铸铁已经具有几百年的应用历史，涉及建筑、桥梁、工程部件、家居、以及厨房用具等领域。 2、不锈钢——不生锈的革命 不锈钢是在钢里融入铬、镍以及其他一些金属元素而制成的合金。其不生锈的特性就是来源于合金中铬的成分，铬在合金的表面形成了一层坚牢的、具有自我修复能力的氧化铬薄膜，这层薄膜是我们肉眼所看不见的。我们通常所提及的不锈钢和镍的比例一般是18：10。 20世纪初，不锈钢开始作为元才来噢被引入到产品设计领域中，设计师们围绕着它的坚韧和抗腐蚀特性开发出许多新产品，涉及到了很多以前从未涉足过的领域。这一系列设计尝试都是非常具有革命性的：比如，消毒后可再次使用的设备首次出现在医学产业中。 不锈钢分为四大主要类型：奥氏体、铁素体、铁素体-奥氏体(复合式)、马氏体。家居用品中使用的不锈钢基本上都是奥氏体。 材料特性：卫生保健、防腐蚀、可进行精细表面处理、刚性高、可通过各种加工工艺成型、较难进行冷加工。 典型用途：奥氏体不锈钢主要应用于家居用品、工业管道以及建筑结构中;马氏体不锈钢主要用于制作刀具和涡轮刀片;铁素体不锈钢具有防腐蚀性，主要应用在耐久使用的洗衣机以及锅炉零部件中;复合式不锈钢具有更强的防腐蚀性能，所以经常应用于侵蚀性环境。
材料加工成型
1.名词解释： 挤出成型：使聚合物的熔体（或粘性流体）在挤出机的螺杆或柱塞的挤压作用下通过一定形状的口模而连续成型，所得的制品为具有恒定断面形状的连续型材 注射成型：将粒状或粉状塑料加入到注射机的料筒，经加热融化呈流动状态，然后在注射机的柱塞或移动螺杆快速而又连续的压力下，从料筒前端的喷嘴中以很高的压力和很快的速度注入到闭合的模具内。充满模腔的熔体在受压的情况下，经冷却（热塑性塑料）或加热（热固性塑料）固化后，开模得到与模具型腔相应的制品。 压制成型：主要依靠外压的作用，实现成型物料造型的一次成型技术。可分为模压成型和层压成型两大类 压延成型：是生产高分子薄膜和片材的主要方法，它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，使其受到挤压和延展的作用，成为具有一定厚度和宽度的薄片状制品的连续成型方法。 一次成型：通过材料的流动或塑性形变而成型，成型过程中伴随着聚合物状态的转变或相态转变。 二次成型：在低于聚合物的流动温度或熔融温度的“半熔融“类橡胶态下进行的，一般是通过粘弹形变来实现材料型材或坯件的再成形。二次成型仅适用于热塑性塑料。包括：中空吹塑成型、薄膜的双向拉伸、热成型及合成纤维的拉伸。 焦烧：橡胶在加工过程或硫化前停放过程中出现早期硫化现象，又称“自硫“ 正硫化：正硫化是一个阶段，处在正硫化的橡胶达到一定的交联反应程度，物理机械性能或综合性能达到最佳值。（P167）
压延效应：开炼机亦有压延效应。在压延过程中，物料在通过压延辊筒间隙时受到很大的剪切力和一些拉伸应力，聚合物大分子会沿着压延方向作定向排列，以致制品在物理机械性能上出现各向异性。 2、请问以下塑料标识体系的意义 PET HDPE PVC LDPE PP PS PC/PA等 3、请写出以下聚合物的名称，指出其中哪些聚合物必须交联后才能使用，哪些是工程塑料。 NR，PE，POM，PMMA，PVC，PET，PP,PC, MF,BR, EP, NBR, PA 需要交联： NR天然橡胶，BR顺丁橡胶，EPR乙丙橡胶，NBR丁腈橡胶, MF三聚氰胺甲醛树脂 通用塑料： PE聚乙烯，PMMA聚甲基丙烯酸甲酯，PVC聚氯乙烯，PP聚丙烯, MF三聚氰胺甲醛树脂工程塑料： PC聚碳酸酯，PA聚酰胺，POM聚甲醛，PET聚对苯二甲酸乙二醇酯 4、例举三种通用塑料和三种工程塑料，并说明其结构和用途。 通用塑料： PE聚乙烯 主要用来制造薄膜、包装材料、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等
材料成型与加工技术
第一章绪论 制造业是提高国家工业生产率、经济增长、国家安全及生活质量的基础，是国家综合实力的重要标志。现如今我国制造业面临巨大挑战，因而加强材料成形加工技术与科学基础研究，大力采用先进制造技术，对国民经济的发展具有重要意义。 材料成形加工技术与科学既是制造业的重要组成部分，又是材料科学与工程的四要素之一，对国民经济的发展及国防力量的增强均有重要作用。“新一代材料精确成形加工技术”与“多学科多尺度模拟仿真”是现代两个重要学科研究前沿领域。高新技术材料的出现，将加速发展以“精确成形”及“短流程”为代表的材料加工工艺，包括：全新的成形加工方法与工艺，及传统成形加工方法的改进与工序综合。“模拟仿真”是产品计算机集成制造、敏 捷制造的主要内容，是实现制造业信息化的先进方法。并行工程已成为产品及相关制造过程 集成设计的系统方法，以计算机模拟仿真与虚拟现实技术为手段的虚拟制造设计将是先进制造技术的重要支撑环境。网络化、智能化是现代产品与工艺过程设计的趋势，绿色制造是现代材料加工技术的进一步发展方向。 面对市场经济、参与全球竞争，必须加强材料成形加工科学与技术的基础和应用研究。 只有使用先进的材料加工技术，才能获得高质量产品的结构和性能，这些高性能的先进材料包括传统材料和新材料。发展材料成形加工技术对我国制造业以高新技术生产高附加值的优质零部件有积极作用，可扩大材料及制造范围、提高生产率、降低产品成本、增强企业国际竞争能力。 制造业在过去的几年中发生了巨大变化，而现代高科技及新材料的出现将导致材料成形 加工技术的进一步发展与变革，出现全新的成形加工方法与工艺，传统加工方法不断改进并走向工艺综合，材料成形加工技术则逐渐综合化、多样化、柔性化、多科学化。
表面防腐加工工艺流程介绍
金属材料以及由它们制成的结构物，在自然环境中或者在工况条件下，由于与其所处环境介质发生化学或者电化学作用而引起的腐蚀。而且腐蚀破坏的形式种类很多，在不同环境条件下引起金属腐蚀的原因不尽相同，而且影响因素也非常复杂。 利用现代物理、化学、金属学和热处理等学科的技术来改变零件表面的状况和性质，使之与心部材料作优化组合，以达到预定性能要求的工艺方法，称为表面处理工艺。 表面处理的作用： 1.提高表面耐蚀性和耐磨性，减缓、消除和修复材料表面的变化及损伤； 2.使普通材料获得具有特殊功能的表面； 3.节约能源、降低成本、改善环境。 金属表面防腐处理工艺分类，总共可以分为4大类：表面改性技术、表面合金化技术、表面转化膜技术和表面覆膜技术。 一、表面改性技术 1、表面淬火 表面淬火是指在不改变钢的化学成分及心部组织情况下，利用快速加热将表层奥氏体化
后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 表面淬火的主要方法有火焰淬火和感应加热，常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰等。 2、激光表面强化 激光表面强化是用聚焦的激光束射向工件表面，在极短时间内将工件表层极薄的材料加热到相变温度或熔点以上的温度，又在极短时间内冷却，使工件表面淬硬强化。 激光表面强化可以分为激光相变强化处理、激光表面合金化处理和激光熔覆处理等。 3、喷丸 喷丸强化是将大量高速运动的弹丸喷射到零件表面上，犹如无数个小锤锤击金属表面，使零件表层和次表层发生一定的塑性变形而实现强化的一种技术。 4、滚压 滚压是在常温下用硬质滚柱或滚轮施压于旋转的工件表面，并沿母线方向移动，使工件表面塑性变形、硬化，以获得准确、光洁和强化的表面或者特定花纹的表面处理工艺。 5、拉丝 拉丝是指在外力作用下使金属强行通过模具，金属横截面积被压缩，并获得所要求的横截面积形状和尺寸的表面处理方法称为金属拉丝工艺。 6、抛光 抛光是对零件表面进行修饰的一种光整加工方法，一般只能得到光滑表面，不能提高甚至不能保持原有的加工精度，随预加工状况不同，抛光后的Ra值可达1.6~0.008μm。 二、表面合金化技术 化学表面热处理 表面合金化技术的典型工艺就是化学表面热处理。是将工件置于特定介质中加热保温，使介质中活性原子渗入工件表层从而改变工件表层化学成分和组织，进而改变其性能的热处