微注塑制品成型工藝及微觀力學性能研究.pdf

1、微注塑成型的壁面滑移效應、粘性耗散和表面張力等微小尺度下的流動特性導致微注塑制品內(nèi)部呈現(xiàn)較常規(guī)注塑成型更為復雜的多層次結(jié)構(gòu)，從而在很大程度上改變了微制品的性能。就力學性能方面的研究主要集中在微觀結(jié)構(gòu)與宏觀力學之間的關(guān)系，而對于注塑制品的微觀結(jié)構(gòu)與微觀力學性能之間的聯(lián)系卻很少有人研究，本論文主要研究微注塑成型制品多層次的內(nèi)部形態(tài)結(jié)構(gòu)對應的微觀力學性能，以及這類微觀力學性能與微觀結(jié)構(gòu)隨工藝改變而變化的情況。主要工作及結(jié)論如下：
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2、、采用單因素實驗，利用偏光顯微鏡、納米壓痕和廣角X射線衍射等測試手段分別研究了模具溫度對該特定結(jié)構(gòu)的微齒輪制品的結(jié)晶度、形態(tài)結(jié)構(gòu)、晶粒尺寸、取向情況、晶型、晶粒密度、硬度和模量的影響。結(jié)果表明：隨著模具溫度的升高，芯層厚度不斷增加，皮層厚度和剪切層厚度不斷減小，各層β晶體含量降低，結(jié)晶度提高；微觀力學性能方面，剪切層和芯層的模量硬度均隨著模具溫度的升高而增大；剪切層、芯層、過渡區(qū)和皮層硬度模量依次減??；模具溫度為50oC時產(chǎn)生了壁面滑移

3、效應。
　　2、隨著注射速度的不斷增加，微制品皮層和剪切層厚度不斷減小，芯層厚度不斷增加，且β晶體的分布區(qū)域變寬；較高的注射速度導致微制品取向度降低；近澆口位置剪切層硬度和模量在注射速度為28mm/s時最大，芯層的硬度和模量隨著注射速度的增加而減小。
　　3、本文通過添加劑和成型方式進一步改變工藝研究其對微齒輪結(jié)構(gòu)及性能影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：隨著β成核劑含量的增加，芯層β晶體的分布變寬，芯層厚度變小，剪切層厚度變大，同時微齒輪結(jié)晶

4、度提高，且在β成核劑含量為0.7wt％時達到最大；近澆口處β晶體含量的變化趨勢與結(jié)晶度變化趨勢相一致；隨著β成核劑含量增加，剪切層的硬度和模量緩慢增大；芯層硬度和模量與結(jié)晶度變化趨勢相一致。隨著α成核劑的加入，微齒輪在成核劑含量為0.5wt%時，結(jié)晶度最大；隨著成核劑含量的增加，熔點升高；芯層的硬度和模量不斷增大，且在成核劑含量為0.5wt%時達到最大；剪切層的模量的變化趨勢與結(jié)晶度的變化趨勢相一致。原料二次擠出后成型的微齒輪取向度降低