材料成型与加工原理复习 (1)

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高分子材料成型加工原理期末复习重点(升华提升版)

高分子材料成型加工原理期末复习重点(升华提升版)

1聚合物主要有哪几种聚集态形式?玻璃态(结晶态)、高弹态和粘流态2线性无定形聚合物当加工温度T处于Tb < T <Tg.Tg<T<Tf.Tf <T <Td时.分别适合进行何种形式的加工?聚合物加工的最低温度?T < Tg 玻璃态——适应机械加工;聚合物使用的最低(下限) 温度为脆化温度TbTg <T <Tf 高弹态.非晶聚合物Tg <T <Tf 温度区间.靠近Tf一侧.粘性大.可进行真空、压力、压延和弯曲成型等;高弹形变有时间依赖性.加工中有可逆形变.加工的关键的是将制品温度迅速冷却到Tg以下;结晶或部分结晶聚合物在Tg~Tm, 施加外力> 材料的屈服强度.可进行薄膜或纤维拉伸;聚合物加工的最低温度: 玻璃化温度TgT > Tf (Tm) 粘流态(熔体.液态)比Tf略高的温度.为类橡胶流动行为.可进行压延、挤出和吹塑成型。

可进行熔融纺丝、注射、挤出、吹塑和贴合等加工3熔融指数?说明熔融指数与聚合物粘度、分子量和加工流动性的关系, 挤出和注塑成型对材料的熔融指数要求有何不同?熔融指数(Melt Flow Index)一定温度(T >Tf 或 Tm)和压力(通常为2.160kg )下.10分钟内从出料孔 (Ø= 2.095mm ) 挤出的聚合物重量(g∕10 min)。

a评价热塑性聚合物的挤压性;b评价熔体的流动度 (流度φ= 1/η), 间接反映聚合物的分子量大小;c购买原料的重要参数。

分子量高的聚合物.易缠结.分子间作用力大.分子体积大. 流动阻力较大.熔体粘度大.流动度小.熔融指数低;加工性能较差。

分子量高的聚合物的力学强度和硬度等较高。

分子量较低的聚合物.流动度小.熔体粘度低.熔融指数大.加工流动性好。

分子量较低的聚合物的力学强度和硬度等较低是塑料使用的下限温度; 4解释:应变软化;应力硬化;塑性形变及其实质。

工程材料及成型技术 复习要点及答案

工程材料及成型技术 复习要点及答案

第一章1、按照零件成形的过程中质量m 的变化,可分为哪三种原理?举例说明。

按照零件由原材料或毛坯制造成为零件的过程中质量m的变化,可分为三种原理△m<0(材料去除原理);△m=0(材料基本不变原理);△m>0(材料累加成型原理)。

2、顺铣和逆铣的定义及特点。

顺铣:铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相同的铣削方式.逆铣;铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相反的铣削方式。

顺铣时,每个刀的切削厚度都是有小到大逐渐变化的逆铣时,由于铣刀作用在工件上的水平切削力方向与工件进给运动方向相反,所以工作台丝杆与螺母能始终保持螺纹的一个侧面紧密贴合。

而顺铣时则不然,由于水平铣削力的方向与工件进给运动方向一致,当刀齿对工件的作用力较大时,由于工作台丝杆与螺母间间隙的存在,工作台会产生窜动,这样不仅破坏了切削过程的平稳性,影响工件的加工质量,而且严重时会损坏刀具。

逆铣时,由于刀齿与工件间的摩擦较大,因此已加工表面的冷硬现象较严重.顺铣时的平均切削厚度大,切削变形较小,与逆铣相比较功率消耗要少些。

3、镗削和车削有哪些不同?车削使用范围广,易于保证零件表面的位置精度,可用于有色金属的加工、切削平稳、成本低。

镗削是加工外形复杂的大型零件、加工范围广、可获得较高的精度和较低的表面粗糙度、效率低,能够保证孔及孔系的位置精度.4、特种加工在成形工艺方面与切削加工有什么不同?(1)加工时不受工件的强度和硬度等物理、机械性能的制约,故可加工超硬脆材料和精密微细零件。

(2)加工时主要用电能、化学能、声能、光能、热能等去除多余材料,而不是靠机械能切除多余材料。

(3)加工机理不同于切削加工,不产生宏观切屑,不产生强烈的弹塑性变形,故可获得很低的表面粗糙度,其残余应力、冷作硬化、热影响度等也远比一般金属切削加工小。

(4) 加工能量易于控制和转换,故加工范围广、适应性强。

(5)各种加工方法易复合形成新工艺方法,便于推广。

材料成型原理及工艺第一章液态成型工艺基础理论

材料成型原理及工艺第一章液态成型工艺基础理论

态 陷产生,导致成型件力学性能,
成 特别是冲击性能较低。
型 2. 涉及的工序很多,难以精确控
的 制,成型件质量不稳定。
缺 3.由于目前仍以砂型铸造为主,
点:
自动化程度还不很高,且属于热 加工行业,因而工作环境较差。
4.大多数成型件只是毛坯件,需 经过切削加工才能成为零件。
液态成型原理及工艺
冲天炉出铁
缸体等。
液态成型原理及工艺
液 (3) 成本较低

所用原料大都来源广泛,价格

低廉,一般不需要昂贵的设备。

的 (4)成型件尺寸精度高

成型件与最终零件的形状相似、
点:
尺寸相近,因而切削加工余量可 减少到最小,从而减少了金属材
料消耗,节省了切削加工工时。
液态成型原理及工艺

1. 组织疏松,晶粒粗大,成型件 内部常有缩孔、缩松、气孔等缺
液态成型原理及工艺
一、液态合金的流动性
1、合金流动性:是指液态合金本身的
流动能力。
合金的流动性用浇注 流动性试样的方法来 衡量。流动性试样的 种类很多,如螺旋形、 球形、α形、真空试 样等等,应用最多的 是螺旋形试样,如图11所示。
图1-1 液态成型原理及工艺
合金流动性主要取决于合金化学成分。对应着纯 金属、共晶点和形成金属间化合物的成分,流动 性出现最大值;而有结晶温度范围的合金,流动 性下降。这是因为纯金属和共晶成分的合金是在 恒温下结晶的,凝固层表面光滑,对尚未凝固的 金属液流动阻力小,因此流动性好;如图1-2a。
液态成型原理及工艺
绪 论 复习题
1、什么是液态成型?优缺点有哪些?
液态成型原理及工艺
第一章液态成型工艺基础理论

材料成型基础复习题 (1)

材料成型基础复习题 (1)

复习题一、填空题1.材料力学性能的主要指标有硬度、塑性、冲击韧度、断裂韧性、疲劳强度等2.在静载荷作用下,设计在工作中不允许产生明显塑性变形的零件时,应使其承受的最大应力小于屈服强度,若使零件在工作中不产生断裂,应使其承受的最大应力小于抗拉强度。

3.ReL(σs)表示下屈服强度,Rr0.2(σr0.2)表示规定残余伸长强度,其数值越大,材料抵抗塑性性别能力越强。

4.材料常用的塑性指标有断后伸长率和断面收缩率两种。

其中用断后伸长率表示塑性更接近材料的真实变形。

5.当材料中存在裂纹时,在外力的作用下,裂纹尖端附近会形成一个应力场,用应力强度因子KI来表述该应力场的强度。

构件脆断时所对应的应力强度因子称为断裂韧性,当K I >K I c6密排六方晶格三种。

7.亚共析钢的室温组织是铁素体+珠光体(F+P),随着碳的质量分数的增加,珠光体的比例越来越大,强度和硬度越来越高,塑性和韧性越来越差。

8.金属要完成自发结晶的必要条件是过冷,冷却速度越大,过冷度越大,晶粒越细,综合力学性能越好。

9.合金相图表示的是合金的_成分___ 、组成、温度和性能之间的关系。

10. 根据铁碳合金状态图,填写下表。

11.影响再结晶后晶粒大小的因素有加热温度和保温时间、杂质和合金元素、第二项点、变形程度。

12.热加工的特点是无加工硬化现象;冷加工的特点是有加工硬化现象。

13.马氏体是碳全部被迫固溶于奥氏体的饱和的固溶体,其转变温度范围(共析刚)为+230~-50 。

14.退火的冷却方式是缓慢冷却,常用的退火方法有完全退火、球化退火、扩散退火、去应力退火、等温退火和再结晶退火。

15.正火的冷却方式是空冷,正火的主要目的是细化金属组织晶粒、改善钢的机械性能、消除在锻轧后的组织缺陷。

16.调质处理是指淬火加高温回火的热处理工艺,钢件经调质处理后,可以获得良好的综合机械性能。

17.W18Cr4V钢是高速工具钢,其平均碳含量(Wc)为:1%。

材料成型基础复习试题(含答案)

材料成型基础复习试题(含答案)

材料成型基础复习试题(含答案)试卷1⼀、思考题1.什么是机械性能?(材料受⼒作⽤时反映出来的性能)它包含哪些指标?(弹性、强度、塑性、韧性、硬度等)各指标的含意是什么?如何测得?2.硬度和强度有没有⼀定的关系?为什么? (有,强度越⾼,硬度越⾼)为什么?(都反映材料抵抗变形及断裂的能⼒)3.名词解释:过冷度,晶格,晶胞,晶粒与晶界,同素异晶转变,固溶体,⾦属化合物,机械混合物。

4.过冷度与冷却速度有什么关系?对晶粒⼤⼩有什么影响? (冷却速度越⼤过冷度越⼤,晶粒越细。

)5.晶粒⼤⼩对⾦属机械性能有何影响?常见的细化晶粒的⽅法有哪些? (晶粒越细,⾦属的强度硬度越⾼,塑韧性越好。

孕育处理、提⾼液体⾦属结晶时的冷却速度、压⼒加⼯、热处理等)6.说明铁素体、奥⽒体、渗碳体和珠光体的合⾦结构和机械性能。

7.默绘出简化的铁碳合⾦状态图,并填⼈各区域内的结晶组织。

8.含碳量对钢的机械性能有何影响?⼆、填表说明下列符号所代表的机械性能指标三、填空1. 碳溶解在体⼼⽴⽅的α-Fe中形成的固溶体称铁素体,其符号为F ,晶格类型是体⼼⽴⽅,性能特点是强度低,塑性好。

2. 碳溶解在⾯⼼⽴⽅的γ-Fe中形成的固溶体称奥⽒体,其符号为 A ,晶格类型是⾯⼼⽴⽅,性能特点是强度低,塑性⾼。

3. 渗碳体是铁与碳的⾦属化合物,含碳量为6.69%,性能特点是硬度⾼,脆性⼤。

4. ECF称共晶线线,所发⽣的反应称共晶反应,其反应式是得到的组织为 L(4.3%1148℃)=A(2.11%)+Fe3C 。

5. PSK称共析线线,所发⽣的反应称共析反应,其反应式是A(0.77%727 ℃)=F(0.0218%)+ Fe3C 得到的组织为珠光体。

6. E是碳在γ-Fe中的最⼤溶解度点,P是碳在α-Fe中的最⼤溶解度点, A l线即 PSK ,A3线即 GS , A cm线即 ES 。

7. 45钢在退⽕状态下,其组织中珠光体的含碳量是 0.77% 。

合工大材料成型技术基础复习知识点(全面)[1]

合工大材料成型技术基础复习知识点(全面)[1]

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材料成型技术基础第二章铸造一、铸造的定义、优点、缺点:铸造指熔融金属、制造铸型并将熔融金属浇入铸型凝固后,获得具有一定形状、尺寸和性能的金属零件或毛坯的成型方法.优点:铸造的工艺适应性强,铸件的结构形状和尺寸几乎不受限制;工业上常用的合金几乎都能铸造;铸造原材料来源广泛,价格低廉,设备投资少;铸造适于制造形状复杂、特别是内腔形状复杂的零件或毛坯,尤其是要求承压、抗振或耐磨的零件.缺点:铸件的质量取决于成形工艺、铸型材料、合金的熔炼与浇注等诸多因素,易出现浇不到、缩孔、气孔、裂纹等缺陷,且往往组织疏松,晶粒粗大。

二、充型能力的定义、影响它的三个因素:金属液的充型能力指金属液充满铸型型腔,获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力.影响因素:①金属的流动性;②铸型条件;③浇注条件。

三、影响流动性的因素;纯金属和共晶成分合金呈逐层凝固流动性最好;影响充型能力的铸型的三个条件;浇注温度和压力对充型能力是如何影响的:影响流动性的因素:①合金成分:纯金属和共晶成分的合金,结晶过程呈逐层凝固方式,流动性好;非共晶成分的合金,呈中间凝固方式,流动性较差;凝固温度范围过大,铸件断面呈糊状凝固方式,流动性最差。

结晶温度范围越窄,合金流动性越好。

②合金的质量热容、密度和热导率:合金质量热容和密度越大、热导率越小,流动性越好.影响充型能力的铸型的三个条件:①铸型的蓄热系数:铸型从其中金属液吸收并储存热量的能力.蓄热系数越大,金属液保持液态时间短,充型能力越低。

金属材料成型加工复习资料(名词解释、简答、论述)

金属材料成型加工复习资料(名词解释、简答、论述)

塑性变形包括晶内变形和晶间变形。

通过各种位错运动而实现的晶内一部分相对于另一部分的剪切运动就是晶内变形,常温下有滑移和孪生,当T>0.5TR时,可能出现晶间变形,高温时扩散机理起重要作用。

孪生。

孪生后结构没有变化,取向发生了变化,滑移取向不变,一般孪生比滑移困难,所以形变时首先发生滑移,当切变应力升高到一定数值时才发生孪生,密排六方金属由于滑移系统少,可能开始就形成孪晶。

扩散对变形的作用:一方面它对剪切塑性变形机理可以有很大影响,另一方面扩散可以独立产生塑性流动。

扩散变形机理包括:扩散-位错机理;溶质原子定向溶解机理;定向空位流机理。

扩散-位错机理:扩散对刃位错的攀移和螺位错的割阶运动产生影响;扩散对溶质气团对位错运动的限制作用随温度的变化而不同。

溶质原子定向溶解机理:晶体没有受力作用时,溶质原子在晶体中的分布是随机的,无序的,如碳原子在α-Fe,加上弹性应力σ(低于屈服应力的载荷)时,碳原子通过扩散优先聚集在受拉棱边,在晶体点阵的不同方向上产生了溶解碳原子能力的差别,称之为定向溶解,是可逆过程。

定向空位机理则是由扩散引起的不可逆的塑性流动机理。

屈服强度是指金属抵抗塑性变形的抗力,定量来说是指金属发生塑性变形时的临界应力。

金属的实际屈服强度由开动位错源所需的应力和位错在运动过程中遇到的各种阻力。

实际晶体的切屈服强度=开动位错源所必须克服的阻力+点阵阻力+位错应力场对运动位错的阻力+位错切割穿过其滑移面的位错林所引起的阻力+割阶运动所引起的阻力。

面心立方金属单晶体的应力-应变曲线。

1.硬化系数θ较小,一般认为在此阶段只有一个滑移系统起作用,强化作用不大,称位易滑移阶段。

2.硬化系数θ最大且大体上是常数,对于各种面心立方金属具有相同的数量级,故称为线性硬化阶段。

3.硬化系数θ随变形量的增加而逐渐减小,故称为抛物线强化阶段。

面心立方金属形变单晶体的表面现象。

1.除了照明特别好(暗场),用光学显微镜一般看不到滑移线。

材料成型基本原理复习

材料成型基本原理复习

1-3 如何认识液态金属结构的“长程无序”和“近程有序”?试举几个实验例证说明液态金属或合金结构的近程有序(包括拓扑短程序和化学短程序)答:(1)长程无序是指液体的原子分布相对于周期有序的晶态固体是不规则的,液体结构宏观上不具备平移、对称性。

近程有序是指相对于完全无序的气体,液体中存在着许多不停“游荡”着的局域有序的原子集团(2)说明液态金属或合金结构的近程有序的实验例证①偶分布函数的特征对于气体,由于其粒子(分子或原子)的统计分布的均匀性,其偶分布函数g(r)在任何位置均相等,呈一条直线g(r)=1。

晶态固体因原子以特定方式周期排列,其g(r)以相应的规律呈分立的若干尖锐峰。

而液体的g(r)出现若干渐衰的钝化峰直至几个原子间距后趋于直线g(r)=1,表明液体存在短程有序的局域范围,其半径只有几个原子间距大小。

②从金属熔化过程看物质熔化时体积变化、熵变及焓变一般都不大。

金属熔化时典型的体积变化 Vm/V为3%~5%左右,表明液体的原子间距接近于固体,在熔点附近其系统混乱度只是稍大于固体而远小于气体的混乱度。

另一方面,金属熔化潜热 Hm约为气化潜热 Hb 的1/15~1/30,表明熔化时其内部原子结合键只有部分被破坏。

由此可见,金属的熔化并不是原子间结合键的全部破坏,液体金属内原子的局域分布仍具有一定的规律性。

可以说,在熔点(或液相线)附近,液态金属(或合金)的原子集团内短程结构类似于固体。

③ Richter等人利用X衍射、中子及电子衍射手段,对碱金属、Au、Ag、Pb和Tl等熔体进行了十多年的系统研究,认为液体中存在着拓扑球状密排结构以及层状结构,它们的尺寸范围约为10-6-10-7cm。

④ Reichert观察到液态Pb局域结构的五重对称性及二十面体的存在,并推测二十面体存在于所有的单组元简单液体。

⑤在Li-Pb、Cs-Au、Mg-Bi、Mg-Zn、Mg-Sn、Cu-Ti、Cu-Sn、 Al-Mg、Al-Fe等固态具有金属间化合物的二元熔体中均被发现有化学短程序的存在。

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第一章1.聚合物材料的加工性质:可模塑性、可挤压性、可纺性、可延性2.什么是可挤压性?答:可挤压性是指聚合物通过挤压作用形变时获得形状和保持形状的能力。

发生地点:主要有挤出机、注塑机料筒、压延机辊筒间、模具中等聚合物力学状态:粘流态表征参数:熔融指数3.什么是可模塑性?答:可模塑性指材料在温度和压力作用下形变和在模具中模制成型的能力。

发生地点:主要有挤出机、注塑机、模具中等聚合物力学状态:高弹态、粘流态表征方法:螺旋流动试验在成型加工过程中,聚合物的可模塑性常用在一定温度、压力下熔体的流动长度来表示。

4.什么是可纺性?答:可纺性是指聚合物材料通过加工形成连续的固态纤维的能力。

发生地点:主要有熔融纺丝聚合物力学状态:粘流态表征方法:纺丝实验5.什么是可延性?答:可延性表示无定型或半结晶聚合物在一个或两个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。

发生地点:压延或拉伸工艺聚合物力学状态:高弹态或玻璃态表征方法:拉伸试验(速率快慢、试样)可延性源于:1)大分子结构非晶高聚物单个分子空间形态:无规线团;结晶高聚物:折叠链状;细而长的长链结构和巨大的长径比;2)大分子链的柔性6.什么是粘弹性?答:粘弹性是纯弹性和纯粘性的有机组合。

1)粘性:物体受力后,形变随时间发生变化,除去外力后,形变不能回复。

2)弹性:物体受力后,发生形变,除去外力后,形变能回复(1) 普弹性:物体受力后,瞬时发生形变,除去外力能迅速回复,与时间无关。

(符合胡克定律)(2) 高弹性:物体受力后,瞬时发生形变,除去外力能回复,与时间有关。

(不符合胡克定律7.什么是滞后效应?答:在外作用力下,聚合物分子链由于跟不上外力作用速度而造成的形变总是落后于外力作用速度的效应。

形成原因:长链结构和大分子的运动具有逐步性,存在松弛过程,需要松弛时间。

(聚合物的可挤压性:粘度——流动性——MFR表征、表征意义及使用意义;聚合物的可模塑性:可模塑性的影响因素;聚合物的可延性:冷拉伸、热拉伸、可延性的表征聚合物加工过程中的粘弹行为:粘弹形变、滞后效应线型高聚物的聚集态与成型加工:力学三态的特征(分子运动状态、宏观力学状态)及适应的成型加工方法;重要的成型加工特征温度: T b 、T g 、T m 、T f 、T d)习题:1.请用粘弹性的滞后效应相关理论解释塑料注射成型制品的变形收缩现象以及热处理的作用。

答:1)粘弹性的滞后效应是指在外作用力下,聚合物分子链由于跟不上外力作用速度而造成的形变总是落后于外力作用速度的效应。

2)当注射制件脱模时大分子的形变并非已经停止,在贮存和使用过程中,大分子重排运动的发展,以致密度增加,体积收缩。

3)在Tg-Tf温度范围对成型制品进行热处理(退火、正火),可以缩短大分子形态的松弛时间,加速结晶聚合物的结晶速度,使制品的形状能加快的稳定下来。

2. 比较塑性形变和粘性形变的异同点。

答:同:都是不可逆形变。

异:1)温度区间不同,塑性形变温度区间为Tg-Tf;粘性形变温度区间为Tf以上。

2)作用力和时间不同,塑性形变需较大外力和较长时间;粘性形变要很小的外力和时间。

3.什么是聚合物的力学三态,各自的特点是什么?各适用于什么加工方法?答:力学三态:玻璃态,高弹态,粘流态(1)玻璃态(结晶态)聚合物模量高,形变小,故不宜进行大形变的成型加工。

适用:二次加工:(2)高弹态产生较大的可逆形变;聚合物粘性大,且具有一定的强度。

适用:较大变形的成型工艺。

(3)粘流态很大的不可逆形变;熔体黏度低。

适用:流动性要求较高的成型加工技术。

4.聚合物具有一些特有的加工性质,如具有良好的(可模塑性)(可挤压性)(可纺性)和(可延性)5.(熔融指数)是评价聚合物材料的可挤压性这一加工性质的一种简单实用的方法。

而(螺旋流动实验)是评价聚合物材料可模塑性这一加工性质的方法。

6. 在通常加工条件下,聚合物的形变主要由(高弹形变)(粘流形变)所组成,从形变性质来看,包括(可逆变形)(不可逆变形)两种成分,只是由于加工条件不同而存在两种成分的相差异。

7. 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(T>Tg ?)时,主要发生弹性形变,也有粘性形变。

8. 按照经典的粘弹性理论,加工过程线型聚合物的总形变可以看成是(普弹性变)、(推迟高弹性变)和(粘性形变)三部分所组成。

8.图为典型的模塑面积图,请结合该图说明注射产品质量和温度、注射压力的关系。

(必考,分析)图中四条线所构成的面积(交叉线区)为模塑的最佳区域。

分析:(1)温度:过高的温度,虽然熔体流动性大,易于成型,但会引起分解; 制品收缩率大;低温,流动难,成型性差,制品产生熔接不良;若低温下增加压力,强迫分子发生变形,制品内部存在内应力,开模后,制品尺寸、形状不稳定。

(2)压力压力过高:将引起溢料并使制品内应力增大;压力过低:造成缺料,制品成型不全;第二章牛顿流体:剪切应力与剪切速率成线性关系的流体称为牛顿流体(各种版本都行)类型:层流流动、湍流流动非牛顿流体:不遵从牛顿流动定律的流体的统称。

非牛顿流体类型:宾汉流体、膨胀性流体、假塑性流体、复合型流体PS、PC、PMMA等刚性聚合物对T比较敏感。

PE、PP、PVC、POM等柔性链分子对剪切速率敏感,PS、PC、PA、PET等刚性分子对剪切速率不敏感。

作业:1、画出几种典型流体的剪切力-剪切速率流动曲线,并简单说明各自的流变行为特征。

(必考)1)宾汉流体:与牛顿流体相同,剪切速率~剪切应力的关系也是一条直线,不同处:它的流动只有当τ高到一定程度后才开始。

(需要使液体产生流动的最小应力τy称为屈服应力。

当τ<τy时,完全不流动)2)假塑性流体:流体的表观粘度随剪切应力的增加而降低。

也即切力变稀现象。

3)膨胀性流体:流体的表观粘度随剪切应力的增加而增加,也即切力增稠现象。

4)牛顿流体:在一维剪切流动情况下,当有剪切应力于定温下施加到两个相距dr的流体平行层面并以相对速度dv运动,剪切应力与剪切速率成线性关系的流体称为牛顿流体.2、怎么样根据聚合物粘度的温敏特性以及切敏特性选择加工条件?(仅供参考)1)对于对T敏感的物料来说,在成型过程中提高熔体的温度,可以有效降低粘度,对成型有利;2)对于对T不太敏感的聚合物来说,仅凭增加温度来增加其流动性而要使它成型是错误的。

因为: 1)温度幅度增加很大,而它的表观粘度却降低有限(PP、PE、POM)。

2)大幅度的增加温度很可能使它降解,从而降低产品质量,能量设备损耗加大,工件条件恶化。

3)在加工时,如果聚合物熔体的粘度在很宽的剪切速率范围内部是可用的,则选择在粘度对剪切速率不敏感的区域下操作更为合适。

3、在成型加工怎样才能有效地调节聚碳酸酯和聚甲醛的流动性?答:(1)当聚碳酸酯处于粘流温度以上不宽的温度范围内时,选择尽可能大的温度作为加工条件。

当温度从Tg-Tm时,用W.L.F 方程计算此时的粘度选择加工条件。

(2)根据切敏特性,加工过程中,通过调整敏感参数来实现对粘度的有效控制。

对于聚甲醛可以通过调整熔体剪切速率(或剪切力)来改变熔体粘度。

4、就流动性而言,PC对温度更敏感,而PE对切变速率更敏感,为什么?答:1)链的刚硬性增加和分子间吸引力愈大,熔体粘度对温度的敏感性增加,所以,PC对温度更敏感。

2)长支链的存在增大了聚合物粘度对剪切速率的敏感性。

所以PE对切变速率更敏感。

5、影响聚合物粘度的因素分别有哪些?(不考)答:对于高聚物熔体来说,影响粘度的因素有许多,如温度、压力、剪切速率以及聚合物结构和相对分子质量分布等。

但归结起来有两个方面:(1)熔体内的自由体积因素,自由体积增大,粘度减小。

(2)大分子长链间的缠结,凡能减少缠结作用因素,都能加速分子运动,粘度减小。

6、影响聚合物流变形为的的主要因素有(应力)、(应变速率)、(温度)、(压力)和(分子、、参数和结构)等。

7、假塑性流体在较宽的剪切速率范围内的流动曲线,按照变化特征可以分为三个区域,分别是(第一牛顿区)(非牛顿区)(第二牛顿区)。

Ⅰ和Ⅲ-牛顿流动区;Ⅱ-非牛顿流动区;第三章端末效应:入口效应和模口膨化效应管子进口端与出口端这种与聚合物液体弹性行为有紧密联系的现象就称为端末效应,亦可分别称为入口效应和模口膨化效应。

不稳定流动和熔体破裂熔体破裂:聚合物熔体在高剪切速率时,液体中的扰动难以抑制并易发展成不稳定流动,引起液流破坏。

出现“熔体破裂”时的应力或剪切速率称为临界应力和临界剪切速率。

流变仪:用于测定聚合物流变性质的仪器一般称为流变仪或粘度计。

作业:1.聚合物液体在管和槽中的流动时,按照受力方式划分可以分为:压力流动、收敛流动和拖拽流动;按流动方向分布划分:一维流动、二维流动和三维流动。

2.用于测定聚合物流变性质的仪器一般称为流变仪或粘度计。

目前用得最广泛的主要有毛细管粘度计、旋转粘度计、落球粘度计和锥板粘度计等几种。

3.聚合物流动行为最常见的弹性行为是端末效应和不稳定流动,它们具体包括:入口效应、出口膨胀效应、鲨鱼皮现象和熔体破裂。

4.压力流动、收敛流动、拖拽流动的定义及各自常见发生场合。

答:压力流动:在简单的形状管道中因受压力作用而产生的流动。

收敛流动:在截面积逐渐减小的流道中的流动。

拖拽流动:如果液体流动的管道或口模的一部分能以一定速度和规律进行运动,而聚合物随管道和口模的运动部分而运动。

在具有部分运动的流道中流动。

5.牛顿流体(必考)及非牛顿流体在圆管中的流动特征各是什么?剪切应力:管壁处剪切应力最大,中心处为零;剪切应力在液体中的分布与半径成正比,并呈直线关系。

流体速度:液体在圆形管道中的流动时具有抛物线型的速率分布;管中心处的速率最大,管壁处为零,圆管中的等速线为一些同心圆。

(非牛顿流体流动的特征:)剪切应力:管壁处剪切应力最大,中心处为零;剪切应力在液体中的分布与半径成正比,并呈直线关系。

(与牛顿流体相同)流体速度:对于膨胀性非牛顿液体(n>1),速度分布曲线变得较为陡峭,n值愈大,愈接近于锥形;对假塑性非牛顿液体(n<1),分布曲线则较抛物线平坦;n愈小,管中心部分的速度分布愈平坦,曲线形状类似于柱塞。

管中心处的速率最大,管壁处为零,圆管中的等速线为一些同心圆。

6.聚合物加工中,对于尺寸变化的管道中通常采用一段有收敛作用的管道来连接,是何原因?1)避免死角的存在,减少聚合物因过久停留而引起的分解2)同时有利于降低流动过程中因强烈扰动带来的总压力降3)减少能耗,减少流动缺陷4)提高产品质量和设备生产能力7.入口效应和出口效应对聚合物加工有何不利?一般怎样去降低?答:在注射、挤出和纤维纺丝过程中,可能导致产品变形和扭曲,降低制品尺寸稳定,甚至引起制品内应力,降低产品机械性能。

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