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《中南大学》 2014年
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聚碳酸酯薄板挤出滚压成型的数值模拟与实验研究

喻坚  
【摘要】:微热压成型是实现聚合物薄板微细结构制作的主要方法之一,而挤出滚压成型是一种结合挤出成型和微热压成型的新型方法,因其能够连续大批量生产大面积微细结构而受到越来越多的关注,是一种低成本、高效率及较大潜力的制作方法,在生物、化工等领域有着广泛的使用前景。在市场需求和大批量生产的不断推动下,研究在玻璃化转变温度Tg以上附近范围内非晶态聚合物的流变特性和挤出滚压工艺参数对滚压转印质量的影响规律显得尤为重要。 首先分析了非晶态聚合物随温度变化的力学状态,根据蠕变和应力松弛两种变形行为建立了非晶态聚合物在玻璃化转变温度以上附近的粘弹性模型。通过应力松弛实验,利用ABAQUS仿真软件拟合得出聚碳酸酯修正的广义Maxwell粘弹性模型参数,为数值模拟提供依据。 根据实际的挤出滚压成型工艺在ABAQUS中建立显式的温度-位移耦合分析模型,考虑了滚压成型过程中聚碳酸酯薄板与滚轮模具的热传导、与空气的热对流等问题,研究了挤出滚压成型过程中滚压工艺参数对聚碳酸酯薄板温度的影响及对热压转印质量的影响规律。 设计并制造鱼尾式挤出机头和滚轮微压印设备,结合单螺杆精密挤出生产线,进行了挤出滚压法制备聚碳酸酯薄板微细结构的实验研究。将实验结果与仿真结果进行了比较,为进一步研究提高滚轮式热压转印工艺制造非晶态聚合物薄板微细结构的转印质量提供参考。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TQ316

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相关作者
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