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《湖南工业大学》 2007年
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金属粉末填充聚合物体系流变行为的研究

李祥刚  
【摘要】: 金属粉末填充聚合物体系集金属材料和聚合物材料的诸多优点于一身,具有良好的综合性能,这是单种金属或聚合物所不能具备的,目前在高分子材料改性和粉末注射成形等领域已得到广泛应用。但是,上述体系要达到所需性能,必须合理设计材料配方。随着粉末填充量和基体材料的改变,体系的加工性能将发生相应变化,最终导致制品物理机械性能的改变。为了合理指导材料配方设计、优化填充体系的加工性能,势必要加强上述体系流变行为的研究。 根据国家自然科学基金项目“叠加振动场下高分子熔体粘弹行为的测量与表征”和中国博士后科学基金项目“金属粉末精密粘性成形新技术的研究”的要求,本文在对金属粉末填充聚合物体系现有流变模型进行深入分析的基础上,修正了基体材料组成对基体材料流变行为的影响、粉末体积分数对填充体系流变行为的影响等两个最重要的流变模型,使其物理意义更接近实际,拟和精度更高,适用范围更广泛;探讨了剪切速率与温度、剪切速率与粉末体积分数等双因素协同作用下填充体系流变行为的描述;建立了一套通过少量流变实验即可比较准确地预测不同基体材料组成、不同粉末体积分数、不同温度及不同剪切速率下金属粉末填充聚合物体系粘度的方法。 本文在Rosand RH7D型双头毛细管流变仪上,对以高密度聚乙烯…HDPE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物…EVA)、石蜡…PW)、铁粉…Fe)等为原材料,并按不同配比配制的基体材料和金属粉末填充聚合物体系进行了流变实验。通过实验,验证了上述修正流变模型的正确性;求解了上述修正模型中各种参数在特定体系下的具体值;找到了修正模型中函数的具体形式;示范了修正模型在各种情况下的实际应用。针对含大量低分子物质的基体材料不能直接用现有流变模型进行正确描述的情况,本文提出了灵活的解决方案。自行开发挤出胀大的实时数据采集系统,测量了部分填充体系的挤出胀大比,初步总结了剪切速率、温度、基体组成及粉末含量等对填充体系弹性行为的影响。
【学位授予单位】:湖南工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O631

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