短纤维增强聚合物气辅注射成型的模拟及实验研究

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1、目录5.4.2熔体温度对气道气体穿透长度和制品翘曲变形的影响...............585.4.3气体延迟时间对气道气体穿透长度和制品翘曲变形的影响.......595.4.4传统注射成型与气辅注射成型间的实验对比研究.......................605.5本章小结......................................................................................................62第6章结论与展望........

2、.........................................................................................636.1结论..............................................................................................................636.2展望...................................................

3、...........................................................64感恩昌大，感谢有你.................................................................................................66参考文献...........................................................................................

4、..........................69攻读学位期间的研究成果.........................................................................................73VII万方数据第1章绪论第1章绪论1.1研究背景短纤维增强聚合物复合材料是一种以聚乙烯或聚丙烯等聚合物为基体，以短碳纤或短玻纤等短纤维为分散相的新型复合材料，由于增强组分短纤维的加入，聚合物基体的机械性能得到极大的提高，通常具有比强度高、比模量大、[1-5]抗疲劳性能

5、好、减震性能好等一系列优点。加上短纤维增强聚合物复合材料加工方法多样，加工成本低廉，近年来已逐步取代木材及金属等传统材料，广泛应用于航天航空、电子电器、汽车、健身器材等领域，同时也日益成为了众多科研工作者研究的热点。注射成型能适应各种结构复杂的塑料制品的加工，目前它也是短纤维增强聚合物复合材料制品制造的首选加工方式。气辅注射成型是一种以传统注射成型技术为基础，结合结构发泡技术而发展起来的一种新型注射成型技术，其与传统注射成型的本质区别在于利用气体[6][7-14]保压代替注射机保压。通常来讲，气辅注射成型具有以下优点：①注

6、射压力小，锁模力低，注射机和成型模具使用寿命长；②制品内应力小，翘曲变形程度低；③制品表面质量高，凹坑缩痕少；④制品壁厚可存在一定差异，制品结构设计自由；⑤材料用量少，成本低，制品比强度高；⑥冷却速度快，成型周期短。基于以上优势，气辅注射成型技术应用范围十分广泛，几乎涵盖了各类塑料制品，如汽车保险杠等汽车零部件、桌椅、厨具、音响及电视机外壳、儿童玩具等等。鉴于短纤维增强聚合物复合材料在提高制品机械性能方面的突出优势和气辅注射成型在改善制品外观质量方面的特殊能力，往单一组分聚合物中加入短纤维并结合使用气辅注射成型，即短纤维增

7、强聚合物气辅注射成型（Shortfiberreinforcedpolymergas-assistedinjectionmolding，简称SFRP-GAIM)，以融合短纤维增强聚合物和气辅注射成型两方面的优势以更广泛的提高塑料制品的质量便存在极大地可能。不过，由于有短纤维和高压气体的引入，成型过程中需要控制的工艺参数大大增多，既包括传统注射成型中的参数如模具温度、熔体温度、注射速率等，也包括新引进的短纤维参数如短纤维质量分数、短纤维间相互作用系数和短纤维长径比等和新引进的气体参数如气体延迟时间、气体注射时间、1万方数据第1

8、章绪论气体注射压力、熔体预注射量等，故SFRP-GAIM工艺参数的控制相比于普通的聚合物注射成型来说复杂的多。目前，国内外有关SFRP-GAIM的理论研究和实验研究的公开报道寥寥无几。而短纤维增强聚合物注射成型与气辅注射成型的理论对SFRP-GAIM技术并不完全适用。故探究SFRP-GAIM过程中工艺参