用于微孔塑料气泡成核的聚合物刷模型

用于微孔塑料气泡成核的聚合物刷模型

一、微孔塑料气泡成核的聚合物刷子模型(论文文献综述)

徐以国,裘洲通[1](2020)在《微孔发泡注射成型技术研究进展》文中研究说明微孔发泡注射是指微孔泡沫塑料的注射成型,即泡孔直径为?0.1~?10μm,密度为109~1,015个/cm3的新型泡沫塑料注射成型技术。从微孔发泡注射成型技术的历程、发泡机理、发泡工艺和泡孔控制方面进行了详细介绍。

索倩倩[2](2016)在《以聚丁烯为基体发泡材料的制备与性能研究》文中认为聚丁烯具有优异的耐热性、抗蠕变性、耐环境应力开裂性和良好的韧性,享有“塑料黄金”的美誉。但是聚丁烯作为珍贵的C4资源,目前仅应用在管材、密封材料以及薄膜。而把聚丁烯开发为发泡材料的研究却少见报道。故本课题尝试制备聚丁烯发泡材料,不仅可以赋予它优异的性能,还能扩大其应用领域,具有很好的现实意义。主要工作如下:1、以AC为发泡剂,通过化学发泡法制备聚丁烯发泡材料,探究了不同工艺条件、发泡剂AC与交联剂DCP的用量对泡孔结构与性能的影响,并通过以不同粒径大小的滑石粉和碳酸钙为成核剂,对聚丁烯异相成核发泡行为进行研究,制得了平均泡孔直径为85μm,泡孔密度为1.59×106个·cm-3,断裂伸长率为249%的发泡材料。2、以超临界CO2为物理发泡剂,通过釜压发泡法制备了聚丁烯发泡材料,探究了工艺条件对泡孔结构的影响。并引入本身具有泡孔结构的PS微球,制备PB/PS微球双泡层发泡材料,并通过KH550对PS微球进行改性,探究了PS微球表面性质对泡孔结构的影响。结果表明在改性PS微球添加量为1.5wt.%时,制备的泡沫材料密度为0.068g-cm-3,平均泡孔直径为18.28μm,泡孔密度为4.578×1010个·cm-3。3、以CB为导电填料,超临界C02为物理发泡剂制备了PB/CB导电发泡复合材料,并探究了CB不同添加量对泡孔结构以及导电复合材料压阻行为的影响。结果表明,在CB添加量为6wt%时,制得泡沫材料密度为0.19g.cm-3,泡孔直径为57.98μm,泡孔密度为2.99×107个.cm-3的泡沫材料,该发泡复合材料具有良好的压缩循环性能,且电阻在压缩循环过程中呈负压力系数效应,是一种具有一定灵敏度的压阻导电复合材料。

韩云[3](2013)在《聚合物微孔发泡成型过程的内摩擦行为研究》文中研究说明微孔塑料成型技术是二十一世纪高分子材料成型的研究热点,具有广阔的研究前景。微孔塑料发泡成型的三个阶段对最终制品的微观结构和力学性能起着决定性作用,因此人们对其进行了相当细致深入的研究,找到了一些参数的影响规律,但这些结论侧重于气泡成核的静态过程。而在微孔发泡成型过程中必然存在熔体的流动,在流动过程中其内摩擦行为必然会对成型过程产生影响。所以本文针对微孔发泡成型过程中的相关机理从内摩擦行为及其影响因素的角度出发进行研究。本文首先从内摩擦行为的角度研究了超临界流体在聚合物熔体中的扩散性和聚合物/超临界流体均相体系的粘度;然后从能量平衡的角度研究了摩擦能对气泡成核过程的影响,弥补经典成核理论将气泡成核行为作为静态平衡过程加以分析的不足,更准确地表达出实际微孔发泡成型过程中的气泡成核行为。再通过Moldflow仿真软件模拟了微孔注塑发泡成型过程,并对结果进行了分析讨论,验证了理论分析的正确性;最后,通过针对性的实验研究来对理论研究和仿真模拟进行最后验证。理论研究得出:随着超临界流体含量的增加和螺杆转速的提高,可以减小聚合物熔体的粘度,改善混合物的流动性能,有效增强其在聚合物熔体中的扩散速率,促使其与聚合物熔体混合程度的加快,大幅度的减少均相体系的形成时间,因此建立了关于超临界流体含量和流体速度梯度的均相体系的粘度计算公式。在稳态流场中,分析了摩擦能促进气泡成核的规律和相关影响因素,并在能量守恒的基础上建立了摩擦能对气泡成核克服Gibbs自由能垒的贡献公式,比较合理的解释了在实际微发泡生产中出现的一些现象。结合对聚合物微孔发泡成型过程和摩擦因素的分析研究,得出结论:气泡成核行为强烈依靠超临界流体的含量,影响泡孔的尺寸和密度;提高稳态流动速率可以提高摩擦能,促进气泡成核和气泡长大,促使泡孔分散的更加均匀、气泡密度更大,减小制品密度,有利于微孔塑料的成型。但是泡孔形态将在过大剪切应力的方向上发生取向,甚至破坏泡孔结构,不利于发泡制品的质量。并且实验结果从宏观的角度反映出理论研究的正确性。

余忠[4](2011)在《微孔塑料连续挤出成型的理论与实验研究》文中研究说明连续挤出成型是微孔塑料主要成型技术之一,也是目前微孔塑料成型的研究热点之一。对于微孔塑料连续挤出成型工艺来说必须满足以下四方面的要求:第一,聚合物熔体必须在注气口处建立起高-低-高的压力分布;第二,在气体与聚合物熔体到达快速降压口模之前形成均相体系;第三,设计出的快速降压口模必须有很高的压力降及压力降率,促使均相体系在流经快速降压口模后形成大量的气泡核;第四,在形成气泡核之后,设计出冷却、成型装置将气泡进行冷却、固化及定型。这四方面也就成为目前人们研究微孔塑料连续挤出成型的主要内容。本文针对上述四方面对微孔塑料连续挤出成型进行了理论和实验研究,主要取得如下成果:1.通过查阅相关文献及书籍资料,设计出应用于微孔塑料连续挤出成型的组合型单螺杆和快速降压口模,并对其相关结构进行强度校核。在超临界C02系统中,基于现有的实验设备设计出一套制取、计量超临界CO2的系统装置。目前,基本已搭建出了微孔塑料连续挤出成型的实验平台。2.基于专用的Polyflow软件,分别针对注气口前段部分螺杆、销钉螺杆和快速降压口模进行数值模拟。在注气口前段部分螺杆中,通过改变物料黏度以及螺杆转速,对注气口处聚合物熔体的压力场及质量流量大小进行分析,为后续超临界CO2的压力及体积流量注入提供理论依据。在已设计出的三种销钉螺杆中,针对几何参数的不同,CO2浓度的变化,熔体流量的变化及熔体温度的变化,分析它们对销钉螺杆混合能力的影响。在快速降压口模中,通过改变C02质量浓度、熔体体积流量及熔体温度,分析这些工艺参数对压力场、速度场以及挤出胀大的影响。3.对于实验方面,基于搭建出的实验平台,结合通过改变加工工艺参数模拟分析出的结果,进行相关性的实验研究。在实验当中,通过观察实验所得的结果对实验装置提出进一步的改善措施。

刘艳龙[5](2010)在《超临界流体微孔注射成型中成核分布的研究》文中研究指明气泡成核阶段是控制泡体质量的关键阶段,直接决定着泡孔的密度和分布。本文采用超临界流体CO2作为物理发泡剂用于微孔塑料PS的注射成型,以微孔塑料的经典成核理论为基础,探索性地研究了注射压力P、熔体温度T对泡核密度及其分布的影响。微孔注射成型过程中,由于没有第三相的存在,可以利用微孔经典成核理论中的均相成核去解释成型过程中泡核的产生。根据均相成核速率公式,在超临界流体浓度恒定的情况下,界面张力预测的准确与否是计算成核速率的关键。基于此,本文建立了不同的界面张力模型:聚合物PVT性质表征模型和LGT理论模型。聚合物PVT性质表征模型是较早地应用于求解混合液界面张力的模型,本文主要对该模型进行了以下两个方面的改进:(1).将Tait经验状态方程应用于求解聚合物熔体的PVT物理状态参数,改变恒定熔体密度的一贯做法,使熔体密度随着压力P、温度T的变化而变化。(2).将SL状态方程应用于求解聚合物熔体/超临界流体混合体系的密度,不再使用各组分密度加合的方法,较准确地预测混合体系在不同压力P、温度T下的密度。LGT理论模型需要结合SL状态方程来预测混合体系的界面张力,形式比较复杂。但在准确获取SL状态方程的相互作用参数的前提下,它能够较准确的描述界面张力受压力P、温度T影响的变化趋势。将两种模型分别与相关文献实验数据进行对比,发现聚合物PVT性质表征模型所计算的界面张力与实验数据随压力的变化有着截然不同的趋势,而LGT理论模型则吻合的较好,因此本文采用后者来进行微孔注射成型中成核速率的计算。由于受国内实验条件的限制,无法准确验证成核密度模型的正确性。由计算结果可知:微孔注射成型中产生泡核的数量受注射压力的影响要比熔体温度大,且随着压力的升高而增大,温度的升高而减少。最后,由于聚合物熔体/超临界流体均相体系在型腔中的流动行为非常复杂,使得泡核形成的分布充满不确定性。为此,本文采用Visual C++中的随机种子函数并以系统时间为种子,实现了超临界流体成核的随机分布,有助于提高计算机仿真模拟分析的精度。在此基础上调用Matlab引擎利用Visual C++与Matlab数据共享编程的方法,实现超临界流体成核的随机分布显示,将数据可视化,有助于科研人员对计算数据的分布、趋势特性有更加直观地认识。

马培鸽[6](2010)在《微孔塑料气泡成核过程分子动力学分析》文中研究指明微孔泡沫塑料是指泡孔均匀且孔径小于100μm的发泡材料。典型的泡孔直径在5~50μm之间,泡孔密度达109~1012个/cm3。微孔泡沫塑料既具有一般泡沫塑料的优点(如质量轻、价格低、隔热性能和隔音性能好、比强度高、吸收冲击载荷等),而且制品中泡孔的存在使材料内部的裂纹尖端钝化,有利于阻止裂纹的扩展,从而使制品的力学性能得到提高。因此微孔塑料制品在汽车,建筑,仪器仪表等多个行业应用十分广泛。分子动力学是近年来迅速崛起的一种新的数值实验方法,广泛应用于材料、物理、化学、生物等部门。分子动力学架起了一座从微观到宏观的桥梁,同时还可以模拟传统实验方法无法达到的控制条件。它的基本原理是:求解系统中的分子或原子间作用势能和系统外加约束共同作用的分子或原子的牛顿方程,记录各分子在各个不同时刻的位置、速度等,然后统计得到体系的各种热力学、动力学和能量等信息,也就是由体系粒子的微观结构导出其宏观性质。本文旨在用分子动力学方法模拟微孔塑料气泡成核的过程,具体内容有:1.总结了微孔泡沫塑料成型工艺的过程和特点,并对微孔泡沫塑料气泡成核机理作了详细的阐述。2.对分子动力学模拟技术进行了总结,介绍了分子动力学模拟的理论基础。3.以十六烷和二氧化碳的混合体系为研究对象来研究微孔塑料气泡的成核过程。建立了体系的分子动力学模型,并引入相应的力场来描述原子间的相互作用。模拟过程中选用NPT系综,采用Velocity-Verlet积分算法对牛顿运动方程进行求解,得到了气泡成核过程的粒子运动轨迹。4.给出了气泡核的判别以及跟踪方法,然后基于分子动力学计算结果,对气泡成核过程进行了分析,研究发现:在降低二氧化碳和十六烷饱和溶液压力的过程中,在液相中首先形成低密度的气核,然后,二氧化碳分子会不断地进入气相中直到聚合物内部形成大量气相分子的气泡。这与经典成核理论是一致的。

刘萌萌[7](2009)在《微泡注射成型后充填过程数值模拟》文中指出微孔塑料是指泡孔直径介于10~100微米之间的新型泡沫塑料,它具有质轻、省料、隔热、绝缘和力学性能优异等特点,在包装、建筑、交通、航空航天以及生物工程等领域有着广泛应用,已引起许多国家的重视,发展相当迅速。微孔塑料注射成型作为生产微孔塑料制品的一种新工艺,无需在后充填阶段补料,塑料熔体体积收缩由气泡长大来弥补,型腔内的压力很低,可大大降低合模力,并可消除制件中的残余应力,最终消除表面凹陷。此工艺有着传统注塑工艺不具备的优点,为优化成型工艺和降低生产成本开拓了广阔的空间。微孔塑料注射工艺非常复杂,微泡的生长和熔体流动、固化收缩过程相互影响。设计人员很难仅凭经验对各种因素进行综合分析,而给出一个满意的模具及工艺设计方案。本研究通过建立微孔塑料注射成型后充填过程的数学模型,并构造有效的算法对模型进行求解,对微泡生长和熔体固化收缩过程进行模拟,预测型腔内微泡的生长情况和压力场分布。这可使成型工艺确定建立在科学分析的基础上,对缩短生产周期,降低生产成本,具有重要意义。具体工作如下:1、探讨了微泡注射成型技术的工艺过程和特点,分析了成型过程中聚合物-气体单相溶液的形成、气泡的成核、长大以及定型过程机理。2、选用泡孔单元模型(细胞模型)为表征气泡长大的物理模型,利用流体动力学理论、Fick扩散定律、Henry定律和理想气体状态方程,从流体动力学和扩散两个方面耦合建立了微泡生长的数学模型。3、建立了熔体固化收缩过程的数学模型,并将其与微泡的生长模型通过泡孔单元周围的流体压力耦合,完成了对后充填过程的数学描述。4、用有限差分法求解气泡生长方程,用有限元/有限差分耦合法求解温度场和压力场控制方程,实现了微孔注射成型后充填过程的数值模拟。5、研究了PS/N2微孔塑料成型后充填阶段的温度场、压力场和泡孔尺寸的大小。研究发现,泡孔尺寸在厚度方向从型腔中心到模壁逐渐变小,且随着距浇口距离的增加而变大。

贺永媛[8](2008)在《微孔注射成型过程的数值模拟研究》文中指出微孔注射成型是一种新型注射成型过程。微孔发泡制品中均匀分布着大量的气泡,气泡半径为5~100微米,与不发泡的制品相比,具有很多优点,比如重量减轻,尺寸稳定性更高,挤压强度、刚度比增大,绝热绝缘性能更优,相比传统发泡成品拉伸强度也降低得很少。微孔注射成型也具有周期短且注射压力锁模力降低等优点。微孔注射成型过程可划分为四个阶段:1)超临界流体注入聚合物熔体中,形成单相溶液。2)快速降低压力或温度,气体经历热力学不稳定在聚合物空穴中形成大量的气泡核。3)气泡的长大。4)成型定型。由于超临界流体、气泡的存在,使得微孔注射成型过程比传统注射成型复杂得多。而迄今为止国内外对微孔注射成型的研究还极为少见,因此对其成型过程机理研究显得很有必要。本文的研究工作主要如下:采用“细胞单元”(cell unit)建立了泡孔长大的数学模型,在此基础上,应用流体动力学理论和扩散定律,描述微泡生长过程中的动量传递和质量传递过程,并在综合考虑泡孔对熔体密度、粘度的变化的影响以及气泡生长对熔体流动的驱动的相互作用影响基础上,通过与微泡生长方程藕合,建立了描述其成型过程的聚合物非稳态非等温的准三维微孔注射成型充模流动过程的理论数学模型。通过采用不连续Galerkin法,“上风法”和以分层控制体积的体积贡献为权函数的加权平均等有限元稳态离散技术,建立了与本理论模型相适应的高效稳态数值算法。通过数值模拟,研究了微孔发泡注射成型工艺制品的质量与注射工艺参数、流变参数之间的关联关系,得到了主要工艺参数和流变参数对最终泡孔尺寸、翘曲变形和体积收缩等的影响规律。还探讨了不同发泡剂(氮气和超临界二氧化碳)对成型过程的影响。并基于流变学理论,揭示了其影响机理。

刘亚青,赵贵哲,张燕君[9](2008)在《超临界二氧化碳在聚合物挤出成型中的应用进展》文中提出详述了国内外在超临界二氧化碳降低挤出成型过程中聚合物的熔体粘度和作为发泡剂制备微孔塑料制品两方面的研究进展,指出了目前国内外在超临界二氧化碳(SC-CO2)应用于聚合物挤出成型方面存在的问题.为了解超解超临界二氧化碳在聚合物科学中的应用潜能提供了参考.

蔡金平,黄兴元,柳和生[10](2007)在《微孔塑料成型加工的研究》文中指出对微孔塑料成型过程中关键步骤——气体/聚合物均相体系的形成、气泡成核、气泡长大的影响因素进行了详细评述,对主要成型技术进行了简介。

二、微孔塑料气泡成核的聚合物刷子模型(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、微孔塑料气泡成核的聚合物刷子模型(论文提纲范文)

(1)微孔发泡注射成型技术研究进展(论文提纲范文)

1 引言
2 微孔发泡塑料的发展历程
3 发泡机理
4 发泡工艺
    4.1 发泡剂
    4.2 发泡工艺
5 泡孔控制
    5.1 泰勒泡孔形变理论
    5.2 气体反压(GCP)技术与泡孔控制
6 结语

(2)以聚丁烯为基体发泡材料的制备与性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 发泡材料
        1.2.1 发泡材料的主要发展历程
        1.2.2 发泡材料的分类
        1.2.3 发泡机理
        1.2.4 发泡材料的现状及发展趋势
    1.3 导电压敏复合材料
        1.3.1 压阻效应的分类
        1.3.2 压阻机理
        1.3.3 压阻效应的影响因素
        1.3.4 压阻效应的应用
    1.4 论文选题的目的及意义
    1.5 论文的主要研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验原料与仪器设备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 实验流程图
        2.2.2 发泡材料的制备方法
    2.3 性能测试与表征
        2.3.1 发泡材料密度的测定
        2.3.2 发泡倍率的测定
        2.3.3 发泡材料力学性能的测定
        2.3.4 发泡材料硬度的测定
        2.3.5 SEM表征
        2.3.6 压阻行为测试
第三章 化学发泡法制备聚丁烯发泡材料
    3.1 前言
    3.2 工艺条件对发泡材料的影响
        3.2.1 模压温度对发泡材料的影响
        3.2.2 模压时间对发泡材料的影响
    3.3 发泡剂的用量对发泡行为的影响
    3.4 交联剂的用量对发泡行为的影响
    3.5 聚丁烯异相成核发泡行为的研究
        3.5.1 成核剂的种类及用量对发泡行为的影响
        3.5.2 成核剂的粒径对泡孔结构与性能的影响
    3.6 本章小结
第四章 物理发泡法制备聚丁烯发泡材料
    4.1 前言
    4.2 工艺条件对泡孔结构的影响
        4.2.1 饱和温度对PB泡孔结构的影响
        4.2.2 饱和压力对泡孔结构的影响
    4.3 PS微球为成核剂对泡孔结构的影响
    4.4 PB/PS微球双泡层发泡材料的制备
        4.4.1 PS微球用量对泡孔结构的影响
        4.4.2 PS微球的表面性质对泡孔结构的影响
    4.5 本章小结
第五章 PB/CB导电压敏复合材料的制备
    5.1 前言
    5.2 CB添加量对PB/CB复合材料的影响
        5.2.1 CB添加量对PB/CB复合材料泡孔结构的影响
        5.2.2 CB添加量对PB/CB复合材料性能的影响
    5.3 PB/CB导电复合材料的压阻行为
        5.3.1 循环压缩的压阻行为
        5.3.2 不同压缩应变的压阻行为
        5.3.3 不同应变速率的压阻行为
    5.4 PB/CB导电压敏复合材料的应用
    5.5 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
附件

(3)聚合物微孔发泡成型过程的内摩擦行为研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 微孔塑料的制备方法
        1.2.1 微孔塑料的间歇成型法
        1.2.2 微孔塑料的连续挤出成型法
        1.2.3 微孔塑料的注射成型法
    1.3 微孔发泡成型过程
        1.3.1 均相体系的形成机理
        1.3.2 气泡核的形成机理
        1.3.3 气泡长大定型机理
    1.4 摩擦学相关概念简介
        1.4.1 牛顿内摩擦定律
        1.4.2 非牛顿流体
        1.4.3 摩擦能
    1.5 本课题研究的理论与实际意义
    1.6 本课题的主要研究内容
    1.7 本章小结
第二章 聚合物/超临界流体均相体系的摩擦学行为研究
    2.1 超临界流体的扩散行为
        2.1.1 无外力下的摩擦学分析
        2.1.2 螺杆摩擦作用下的摩擦学分析
        2.1.3 实际数据分析
    2.2 聚合物/超临界流体均相体系的粘度
        2.2.1 粘度计算公式
        2.2.2 自由体积的估算
        2.2.3 剪切速率的估算
        2.2.4 数值计算
    2.3 本章小结
第三章 摩擦能成核机理的研究
    3.1 气泡成核过程中的能量形式
    3.2 气泡成核过程中的摩擦能
        3.2.1 均相成核理论的能量描述
        3.2.2 动态均相成核中摩擦能分析
        3.2.3 摩擦能的计算
    3.3 数值模拟
        3.3.1 剪切力的数值模拟
        3.3.2 摩擦能的数值模拟
    3.4 本章小结
第四章 微孔注塑成型模拟仿真
    4.1 Autodesk Moldflow仿真软件
    4.2 模流分析前处理
        4.2.1 项目模型的创建
        4.2.2 项目模型的导入
        4.2.3 划分网格
        4.2.4 成型工艺及分析序列的设置
        4.2.5 材料的选择
        4.2.6 注射位置的确定
    4.3 微孔发泡成型过程的模拟分析结果
        4.3.1 填充时间
        4.3.2 螺杆速率曲线分析
        4.3.3 熔体取向和残余应力分析
        4.3.4 泡孔半径分析
    4.4 本章小结
第五章 聚合物微孔发泡的实验研究
    5.1 实验目的
    5.2 实验设备
        5.2.1 微孔发泡注塑成型机
        5.2.2 超临界N_2制备与输送系统
        5.2.3 实验材料
    5.3 实验方法与实验内容
        5.3.1 实验方法
        5.3.2 实验内容
    5.4 试样的制备与泡孔结构参数的表征
        5.4.1 试样的制备
        5.4.2 试样气泡密度的确定
        5.4.3 样品气泡直径的确定
    5.5 实验结果与分析
        5.5.1 发泡剂含量对气泡成核的影晌
        5.5.2 摩擦能对气泡成核的影响
        5.5.3 内摩擦力对泡孔形态的影晌
    5.6 本章小结
总结与展望
    总结
    展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文

(4)微孔塑料连续挤出成型的理论与实验研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 本课题来源及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内方面的研究
        1.2.2 国外方面的研究
    1.3 研究方法
    1.4 本文的主要研究内容、目标
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究目标
    1.5 本章小结
第2章 微孔塑料挤出成型的基本理论
    2.1 微孔塑料挤出成型的基本步骤
        2.1.1 聚合物熔融
        2.1.2 气体/聚合物均相体的形成
        2.1.3 气泡成核、长大及定型
    2.2 工艺过程的分析
        2.2.1 注气过程
        2.2.2 熔体建压
    2.3 本章小结
第3章 微孔塑料挤出成型工艺的模拟分析
    3.1 在注气口前段部分螺杆中物料的模拟分析
        3.1.1 模拟分析流程
        3.1.2 不同粘度下压力场的分布
        3.1.3 不同转速下压力场、质量流量的分布
    3.2 在销钉螺杆中物料的模拟分析
        3.2.1 模拟分析流程
        3.2.2 几何参数不同时销钉螺杆混合能力的分布
        3.2.3 CO_2浓度变化时销钉螺杆混合能力的分布
        3.2.4 熔体流量变化时销钉螺杆混合能力的分布
        3.2.5 熔体温度变化时销钉螺杆混合能力的分布
    3.3 在口模中物料的模拟分析
        3.3.1 模拟分析流程
        3.3.2 压力场分析
        3.3.3 速度场分析
        3.3.4 挤出胀大的分析
    3.4 本章小结
第4章 微孔塑料挤出成型装置的设计及校核
    4.1 螺杆元件的设计及校核
        4.1.1 螺杆的设计
        4.1.2 螺杆强度的校核
    4.2 超临界CO_2制备装置
        4.2.1 超临界CO_2制备装置的比较及选择
        4.2.2 超临界CO_2进气量及压力的确定
    4.3 本章小结
第5章 微孔塑料挤出成型的实验研究
    5.1 实验原料
    5.2 实验装置
        5.2.1 单螺杆挤出机
        5.2.2 快速降压口模及其它仪器
    5.3 实验过程
        5.3.1 实验工艺流程
        5.3.2 实验条件
    5.4 超临界CO_2在注气口的压力与流量确定
    5.5 实验结果及分析
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(5)超临界流体微孔注射成型中成核分布的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
符号说明
第1章 绪论
    1.1 本课题的研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 微孔塑料的制备方法
    1.3 微孔注射成型技术
        1.3.1 微孔注射成型的工艺特点
        1.3.2 微孔注射成型的主要参数
        1.3.3 微孔注射成型技术的发展
    1.4 微孔塑料成核机理的研究
        1.4.1 气泡核的形成机理
        1.4.2 成核机理的研究进展
    1.5 本课题的主要研究内容和目标
    1.6 本章小结
第2章 微孔注射成型气泡成核的数学模型
    2.1 微孔发泡成核的经典成核理论
        2.1.1 均相成核
        2.1.2 非均相成核
        2.1.3 空穴成核
    2.2 成核密度模型
        2.2.1 均相成核的热力学分析
        2.2.2 均相成核速率
        2.2.3 均相成核密度
    2.3 成核密度模型的修正
        2.3.1 聚合物PVT性质的表征
        2.3.2 超临界流体PVT性质的表征
        2.3.3 超临界流体在聚合物中的溶解度
        2.3.4 聚合物/气体混合液的界面张力模型
        2.3.4.1 利用聚合物性质求解
        2.3.4.2 利用自由能变化求解
        2.3.4.3 LGT理论模型
    2.4 泡核的分布
    2.5 本章小结
第3章 成核密度模型的计算分析及图形显示
    3.1 成核密度模型的计算
        3.1.1 超临界CO_2溶解度的确定
        3.1.2 混合液界面张力模型的计算
        3.1.2.1 利用聚合物性质求解界面张力
        3.1.2.2 利用LGT理论模型求解界面张力
        3.1.2.3 界面张力模型的比较与取舍
        3.1.3 成核密度的计算
    3.2 计算与实验数据的比较
    3.3 成核分布的图形显示
        3.3.1 图形显示程序介绍
        3.3.2 不同成型参数下成核密度的随机分布
    3.4 本章小结
第4章 成核模型在CAE数值模拟中的应用
    4.1 Moldflow模拟说明
        4.1.1 模型尺寸及考查对象
        4.1.2 模拟成型参数的设置
    4.2 成核密度对最终泡孔直径的影响
    4.3 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢

(6)微孔塑料气泡成核过程分子动力学分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 本课题的研究背景和研究意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 微孔泡沫塑料成型技术
        1.2.1 微孔泡沫塑料的成型方法
        1.2.2 微孔泡沫塑料成型理论研究进展
    1.3 分子动力学
        1.3.1 概述
        1.3.2 发展概况
    1.4 本课题的研究内容和方法
2 微孔塑料的成型原理
    2.1 微孔塑料的成型过程
        2.1.1 气泡核的形成
        2.1.2 气泡的膨胀
        2.1.3 泡体的固化定型
    2.2 微孔塑料气泡成核机理
    2.3 本章小结
3 分子动力学基本理论和算法基础
    3.1 分子力学
    3.2 分子动力学基本原理
    3.3 分子动力学的理论基础
        3.3.1 力场
        3.3.2 牛顿运动方程
        3.3.3 积分算法
        3.3.4 势函数
        3.3.5 系综
        3.3.6 初始条件
        3.3.7 周期性边界条件
        3.3.8 长程力的计算
        3.3.9 径向分布函数
    3.4 本章小结
4 微孔塑料气泡成核过程分析
    4.1 模拟方法
        4.1.1 模拟系统
        4.1.2 模拟细节
    4.2 气泡核的定量分析
        4.2.1 气泡核的判别
        4.2.2 气泡核的跟踪
    4.3 气泡成核的模拟结果及分析
        4.3.1 气泡成核过程中的参数变化
        4.3.2 气泡核的演化过程
    4.4 本章小结
5 总结与展望
参考文献
致谢

(7)微泡注射成型后充填过程数值模拟(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 微泡注射成型系统
    1.3 微泡注射成型工艺过程
    1.4 微泡注射成型工艺特点
    1.5 微泡注射成型技术国内外研究及发展现状
        1.5.1 微泡注射成型过程的模型构建与数值方法研究进展
        1.5.2 微泡注射成型技术在我国的研究进展
    1.6 本课题研究内容、意义
第二章 微泡注射成型原理
    2.1 聚合物/气体单相溶液的形成
    2.2 气泡成核
    2.3 气泡的长大
        2.3.1 气泡长大过程的动力学模型
        2.3.2 影响气泡长大的因素
    2.4 气泡定型阶段
    2.5 本章小结
第三章 微泡注射成型后充填过程数学模型
    3.1 泡孔生长模型
    3.2 熔体固化过程模型
        3.2.1 能量方程
        3.2.2 压力场控制方程
    3.3 材料性质
        3.3.1 聚合物粘度模型
        3.3.2 聚合物的密度
        3.3.3 聚合物的热性能
        3.3.4 表面张力
        3.3.5 气体的性质
        3.3.6 聚合物/气体单相溶液的性质
    3.4 传递性质
        3.4.1 气体的扩散
        3.4.2 气体在聚合物中的溶解度
    3.5 本章小结
第四章 微泡注射成型后充填过程的数值实现
    4.1 数值方法概述
    4.2 温求场求解
    4.3 泡孔长大方程的求解
    4.4 压力场求解
    4.5 程序实现
    4.6 本章小结
第五章 算例分析
    5.1 几何模型
    5.2 材料参数和工艺参数设置
    5.3 模拟结果和讨论
    5.4 本章小结
第六章 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢

(8)微孔注射成型过程的数值模拟研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 注射成型背景
    1.2 微孔注射成型技术及应用
        1.2.1 微孔发泡塑料的提出
        1.2.2 微孔发泡注射成型工艺的发展
    1.3 微孔注射成型研究进展
        1.3.1 微孔注射成型技术试验研究进展
        1.3.2 微孔注射成型技术CAE研究进展
    1.4 本课题研究内容和意义
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
第2章 微孔注射成型过程数学模型
    2.1 充模流动控制方程
        2.1.1 基本方程
        2.1.2 基本假设
        2.1.3 基本控制方程的分析与简化
        2.1.4 边界条件
    2.2 气泡长大控制方程
        2.2.1 气泡长大模型
        2.2.2 基本假设
        2.2.3 气体动力学控制的气泡长大方程
        2.2.4 气体扩散控制的气泡长大方程
    2.3 聚合物/气体混合物的流变性能
    2.4 本章小结
第3章 微孔注射成型的数值模型
    3.1 流体压力场计算的有限元离散方程
    3.2 流体温度场计算的有限元离散方程
    3.3 泡孔压力及半径计算的离散方程
    3.4 流体流动前沿追踪
    3.5 本章小结
第4章 微孔注射成型过程数值模拟
    4.1 微孔注射成型数值模拟流程
    4.2 数值模型及材料参数
    4.3 模拟结果与机理分析
        4.3.1 流体流变指数n的影响
        4.3.2 材料参数D_1的影响
        4.3.3 模壁温度的影响
        4.3.4 熔体温度的影响
        4.3.5 初始发泡时熔体填充量的影响
        4.3.6 发泡剂的影响
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 主要工作与结论
    5.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(9)超临界二氧化碳在聚合物挤出成型中的应用进展(论文提纲范文)

0 引 言
1 SC-CO2 在降低聚合物熔体粘度中的应用
2 SC-CO2 制备微孔塑料制品中的应用
3 结 论

(10)微孔塑料成型加工的研究(论文提纲范文)

1 微孔塑料成型技术
    1.1 间歇成型
    1.2 注射成型
    1.3 连续挤出成型[6]
2 微孔塑料挤出成型加工过程中的关键步骤及其影响因素
    2.1 气体/聚合物均相体系的形成
    2.2 气泡成核
    2.3 气泡的长大和定型
3 结束语

四、微孔塑料气泡成核的聚合物刷子模型(论文参考文献)

  • [1]微孔发泡注射成型技术研究进展[J]. 徐以国,裘洲通. 模具制造, 2020(10)
  • [2]以聚丁烯为基体发泡材料的制备与性能研究[D]. 索倩倩. 北京化工大学, 2016(03)
  • [3]聚合物微孔发泡成型过程的内摩擦行为研究[D]. 韩云. 福州大学, 2013(09)
  • [4]微孔塑料连续挤出成型的理论与实验研究[D]. 余忠. 南昌大学, 2011(04)
  • [5]超临界流体微孔注射成型中成核分布的研究[D]. 刘艳龙. 郑州大学, 2010(06)
  • [6]微孔塑料气泡成核过程分子动力学分析[D]. 马培鸽. 郑州大学, 2010(06)
  • [7]微泡注射成型后充填过程数值模拟[D]. 刘萌萌. 郑州大学, 2009(02)
  • [8]微孔注射成型过程的数值模拟研究[D]. 贺永媛. 南昌大学, 2008(05)
  • [9]超临界二氧化碳在聚合物挤出成型中的应用进展[J]. 刘亚青,赵贵哲,张燕君. 中北大学学报(自然科学版), 2008(01)
  • [10]微孔塑料成型加工的研究[J]. 蔡金平,黄兴元,柳和生. 塑料工业, 2007(09)

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用于微孔塑料气泡成核的聚合物刷模型
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