理论与研究

  • 氧化铈改性热塑性聚氨酯抛光材料的制备与性能

    马驰;刘紫婷;史颖;刘立志;宋立新;王连慧;史胜男;

    利用熔融共混法制备了热塑性聚氨酯/氧化铈(TPU/CeO_2)抛光复合材料,通过小角散射分析(SAXS)、差示扫描量热分析(DSC)、扫描电镜(SEM)和摩擦测定仪等方法研究了CeO_2的加入对复合材料的微相分离结构、热性能及摩擦性能的影响。结果表明:偶联剂可有效地改善CeO_2粒子在聚合物基体中的分散性。在聚氨酯(PU)体系中引入少量改性后的CeO_2粒子,可以使PU硬段的排列有序性增加,增大硬段微区的平均距离,从而促进材料微相分离程度的增加。这种微相结构的变化,可以提升材料的耐热性和热分解温度,当CeO_2粒子含量达到1.0%时,可以使材料的摩擦系数降低至0.10以下,材料去除率达到13.97 nm/min。但是过高含量的CeO_2则会由于分散性不好团聚等问题对微相分离程度及摩擦效果产生不利影响。

    2021年07期 v.49;No.351 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 2192K]
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  • POE/改性LDH协效增韧软触高强PE材料的制备及性能研究

    张填昊;陈非;王泽青;张晓东;

    用硅烷偶联剂对层状双氢氧化物(LDH)进行表面改性,并制备聚乙烯/乙烯-辛烯共聚物/改性层状双氢氧化物(PE/POE/改性LDH)三元复合材料,探究物料比、LDH的表面改性对复合材料表面刚性、光泽度、耐刮擦性能、力学性能和热稳定性的影响。结果表明:随着POE含量的增加,复合材料表面硬度、光泽度和刮痕发白度和刚性明显降低,但冲击强度明显提高。改性LDH相比于未改性的LDH能够明显提高PE/POE复合材料刚性和韧性,降低复合材料光泽度,但同时也明显降低复合材料耐刮擦性能,略微提高复合材料表面硬度。当m(PE)∶m(POE)为6∶4,改性LDH为8份时,复合材料综合性能最优,可以得到高强高韧、低光泽和软触感的复合材料。

    2021年07期 v.49;No.351 8-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1525K]
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  • 聚氯乙烯阻燃面料的制备及性能研究

    赵新新;

    以铝镁系阻燃剂和硅微粉(SF)为添加剂,制备聚氯乙烯(PVC)阻燃面料,并对其阻燃性能、热力学性能和力学性能进行表征。结果表明:当氢氧化镁(FM)阻燃剂含量为10%,SF含量为10%时,燃烧时间、氧指数和烟密度分别为3 s、32.1%和49 R/min,与纯PVC面料相比分别改善86.4%、41.4%和48.4%。同时,PVC/SF/FM的热扩散系数和热导率较纯PVC面料分别提升166.7%和193%;PVC/FM的最大热失重速率为-0.97 mg/min,明显高于PVC/SF/FM;同时,PVC/SF/FM的残炭率为68%,比PVC/FM提升了126.7%。添加SF可以有效促进PVC阻燃面料的成炭过程,形成的残炭更加紧密,可显著改善阻燃性能。DMA和力学性能测试表明,SF的加入对PVC阻燃面料分子链柔性的影响较小,当SF含量为10%以内,PVC阻燃面料拉伸强度和断裂伸长率与未添加时差别不大。综合考虑阻燃性能和力学性能,选取FM阻燃体系,且SF含量为10%时,复合材料的性能最优。

    2021年07期 v.49;No.351 12-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1430K]
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  • 混凝土用碳纤维增强复合材料的性能研究

    俞昊天;卜祥斌;张攀;

    以环氧树脂(EP)为基体,处理前后的碳纤维(CF)为添加剂,制备EP/CF复合材料,并探究CF的含量对EP/CF的力学性能、热膨胀系数、耐酸碱性能的影响。结果表明:处理后CF表面产生明显的刻蚀现象,出现浓度更高的官能团。处理后的CF含量为15%时,EP/CF的拉伸强度为27.28 MPa,与纯EP相比提升172.2%;处理后的CF含量为25%时,EP/CF的抗压强度达到110.52 MPa,较纯EP提升115.9%,从改善力学性能的角度,碳纤维的最佳添加量为15%。SEM分析表明:处理后的CF可以与EP有效结合,从而改善EP/CF的力学性能。处理后的CF含量为15%时,EP/CF在碱腐蚀与普通环境相比,拉伸强度降低0.8%,抗压强度降低1.8%;酸腐蚀与普通环境相比,拉伸强度降低1.6%,抗压强度降低3.8%,说明处理后EP/CF耐酸碱性能较好。温度小于和高于Tg,CF含量为10%时,热膨胀系数迅速降低至最小值,较纯EP分别降低68.23%和76.11%,表明对EP/CF的热稳定性改善效果最好。

    2021年07期 v.49;No.351 17-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1457K]
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  • 水性复合发泡剂发泡聚乙烯的制备及性能研究

    张冬梅;侍芳;杨丽莉;

    以水(H_2O)为发泡剂,聚乙二醇(PEG)为稳定剂,制备环保复合发泡剂,并利用二次开模法制备发泡PE材料,探究H_2O与PEG的质量比对发泡PE形貌及性能的影响。结果表明:随着H_2O与PEG质量比的增加,发泡PE比拉伸强度、比弯曲强度和弯曲模量呈现先提高后降低的趋势,当m(H_2O)∶m(PEG)=0.4∶1.6时,比拉伸强度和比弯曲强度最高;当m(H_2O)∶m(PEG)=0.2∶1.8时,弯曲模量最高。而随着H_2O与PEG质量比的提高,发泡PE断裂伸长率降低。随着H_2O含量的增加,发泡PE耐热性能逐渐下降;但发泡PE隔音性能逐渐提高。当m(H_2O)∶m(PEG)=0.4∶1.6时,能够获得具有良好泡孔结构的发泡PE材料,其力学性能、隔音性能和耐热性能最优。

    2021年07期 v.49;No.351 21-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1696K]
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  • 针状硅灰石/碳纤维协同作用对PTFE性能的影响

    王志丹;王团结;

    选择针状硅灰石(Wo)和碳纤维(CF)作为协同改性剂,制备聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,并对改性复合材料的力学性能、热力学性能和耐磨损性能进行测试。结果表明:改性剂与PTFE基体结合,使得复合材料稳定性提高;改性剂含量越大,弹性模量越大;Wo和CF协效改性效果明显,断裂伸长率和洛氏硬度与纯PTFE相比分别提高11.5%和23.1%。DSC和TMA测试结果表明:复合材料的熔点和结晶度与纯PTFE相比无明显差异,但线膨胀系数由1.29×10~(-4)℃提升至1.72×10~(-4)℃;玻璃化转化温度由307.9℃提升至312.1℃。干摩擦实验中,20%Wo对PTFE的改善效果最好,平均摩擦系数由0.241降至0.179;体积磨损率由853×10~(-4)mm~3/(N·m)降至0.71×10~(-4)mm~3/(N·m);湿摩擦实验中,10%Wo与10%CF对PTFE的改善效果最好,平均摩擦系数由0.161降至0.112;体积磨损率由511×10~(-4)mm~3/(N·m)降至5.34×10~(-4)mm~3/(N·m)。比较干湿两种场景,PTFE+10%Wo+10%CF的耐磨损性能最好。

    2021年07期 v.49;No.351 25-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1476K]
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  • 羽毛球拍用超高分子量聚乙烯/碳纤维复合材料的制备及其性能研究

    毛前伟;蒲咏秋;杨萌;

    采用模压成型的方式将碳纤维(CF)与超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)进行混融制备UHMW-PE/CF复合材料,并对其表面形貌、力学强度、耐磨性能以及耐久性进行测试。结果表明:所有UHMW-PE/CF复合材料中,CF含量为6%时(UHMW-PE/CF-3),在UHMW-PE基体中分散最佳,并且其力学性能均表现最佳,其中拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、拉伸阻尼系数以及压缩阻尼系数分别为31.22 MPa、65.63 MPa、24.95 k J/m2、0.075和0.562。此外,UHMW-PE/CF-3表现最佳的耐磨性能以及耐久性能,说明其具有较好的实用性。因此,制备的UHMW-PE/CF-3材料有望用于羽毛球拍材料领域。

    2021年07期 v.49;No.351 30-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1561K]
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加工与应用

  • “三明治”型PTFE/Cu/炭黑/石墨气体扩散电极的制备及其电催化二氧化碳还原的性能研究

    李庆利;

    采用聚四氟乙烯(PTEF)为基底,制备具有"三明治"结构的PTFE/Cu/炭黑/石墨气体扩散电极,并探究其在流动电解池中电催化二氧化碳还原性能。结果表明:相比传统的Cu/碳纸气体扩散电极,PTFE/Cu/炭黑/石墨气体扩散电极在相同电压下具有更大的二氧化碳还原电流密度和电化学活性面积,更小的电化学阻抗。在100~500 mA/cm2下,PTFE/Cu/炭黑/石墨气体扩散电极生成多碳产物(乙醇、乙烯、乙酸和正丙醇)的法拉第效率,均明显高于Cu/碳纸气体扩散电极。在300 mA/cm2下,PTFE/Cu/炭黑/石墨气体扩散电极最大法拉第效率可达74.4%。在3 mol/LKOH中,PTFE/Cu/炭黑/石墨气体扩散电极可保持70%以上的法拉第效率,并稳定运行50 h,远高于Cu/气体扩散碳纸电极。

    2021年07期 v.49;No.351 34-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1627K]
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  • 高强度PMMA基复合材料的制备及在室内设计中的应用

    周旭婷;唐武飞;

    采用扩链剂、相容剂和云母粉作为增刚助剂,制备聚碳酸酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PC/PMMA)复合材料,探究不同增刚助剂含量对复合材料拉伸强度、耐刮擦性能、硬度和光泽度的影响。结果表明:随着扩链剂含量的提高,复合材料耐刮擦性能、拉伸强度、硬度和光泽度都得到改善;苯乙烯/马来酸酐共聚物(SMA)能够改善复合材料表面性能,但对复合材料光泽度有略微影响,随着其含量增加,复合材料拉伸性能呈现先升高后降低的趋势;随着云母的加入,复合材料表面硬度进一步提高,光泽度和耐刮擦性能略微下降,拉伸强度也呈先提高后降低趋势;最佳复合材料配方为m(PC)∶m(PMMA)∶m(扩链剂)∶m(SMA)∶m(云母粉)=20∶80∶0.4∶3∶10,此时复合材料表面邵D硬度达到85,刮痕处ΔL值达到1.5,光泽度为70°,拉伸强度达到58.9 MPa,具有高强度、高光泽和耐刮擦特点。

    2021年07期 v.49;No.351 38-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1552K]
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  • 聚丙烯/竹纤维复合材料的制备及力学和抗老化性能研究

    李宏岩;周琳霞;

    利用不同质量分数的NaOH溶液碱化处理竹纤维(BF),制备聚丙烯/竹纤维(PP/BF)复合材料,通过FTIR、SEM对碱处理前后的BF进行表征。结果表明:10%的NaOH溶液对BF碱化,使PP/BF复合材料的力学性能最佳,但碱浓度过大时,PP/BF的耐摩擦性能、拉伸强度和弯曲强度降低。通过计算BF的表面自由能,得出碱化BF表面自由能更高,对复合材料的增强效果更加明显。SEM分析可知:BF的碱化处理会降低其表面的粗糙度,减少力学缺陷;当NaOH浓度过高,会破坏BF结构,降低复合材料的力学性能;碱化处理的BF提升复合材料的抗老化性能。结果显示,使用10%NaOH溶液碱化处理的BF对复合材料的性能增强效果最好。

    2021年07期 v.49;No.351 43-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1469K]
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  • 车用高强度改性聚苯醚工程塑料的制备和性能研究

    白红霞;毛兴燕;董勇;

    通过将聚苯醚(PPE)与阻燃聚氯乙烯(PVC)混融,得到聚苯醚/聚氯乙烯(PPE/PVC)复合材料,并对其形貌、热稳定性、力学性能、阻燃性能以及耐化学品腐蚀性能进行研究。结果表明:PPE/PVC-3中PVC具有较好的分散性,与PPE相容最好,体现最佳的热稳定性。力学性能方面,PPE/PVC-3的拉伸强度、断裂伸长率以及冲击强度分别为68 MPa,51%和13.12 kJ/m~2,满足某品牌汽车材料标准值。此外,PPE/PVC-3具有较好的阻燃性能,LOI值达到42.1%,最大热释放速率以及产烟量分别为321 kW/m~2和213 m~2/m~2。经过汽油的腐蚀后,PPE/PVC-3冲击强度和LOI下降率仅为18.9%和10.6%,说明其具有较好的耐化学品腐蚀性能。因此,PPE/PVC-3优异的性能使其可以有效的应用于汽车工程材料。

    2021年07期 v.49;No.351 47-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1574K]
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  • 基于3D打印工艺制备环氧丙烯酸酯光固化成型材料

    姜新宇;

    采用双酚A环氧树脂和丙烯酸作为反应原料制备光固化型环氧丙烯酸酯,并以此作为原料在紫外光条件下制备固体结构的3D打印材料。通过调整双酚A环氧树脂和丙烯酸两种原料的配比制备不同的环氧丙烯酸酯,研究在相同固化条件下,双酚A环氧丙烯酸酯光固化后的力学性能。通过研究发现,当双酚A环氧树脂∶丙烯酸为71∶29,光固化环氧丙烯酸酯具有最佳的拉伸强度(330.9 MPa)、热稳定性和硬度(36.4 HA),适用于3D打印技术。

    2021年07期 v.49;No.351 52-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1526K]
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  • 管道用超疏水PTFE/PPS复合涂层的耐久性分析

    王浩;钟伟;徐东晓;刘壮;温立宪;张志强;

    通过将聚四氟乙烯(PTFE)与聚苯硫醚(PPS)结合得到一种具有优异疏水性能与耐久性能的PTFE/PPS复合涂层,作为在静电粉末喷涂技术使用的一种粉末涂料,并利用磨损测试、耐腐蚀测试以及耐老化试验验证涂层的耐久性。结果表明:制备的PTFE/PPS复合涂层经受500次磨损循环仍能维持(152.2±0.7)°的接触角以及(3.9±0.3)°的滚动角;相比未修饰的管材,PTFE/PPS涂层修饰管材的腐蚀电位从-962 mV升高至-353 mV,腐蚀电流从10~(-3)mA/cm~2降低至10~(-6)mA/cm~2,耐腐蚀性能明显提升;经历150 d老化试验后仍能维持良好的表面形貌,接触角维持(154.5±0.4)°以及滚动角维持(2.1±0.4)°,表现优异的耐老化性能。

    2021年07期 v.49;No.351 56-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1872K]
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生物与降解材料

  • 硅烷偶联剂对高密度聚乙烯/甜高粱渣复合材料性能的增强机制

    卢文玉;蔡红珍;于文凡;张顺一;韩祥生;高锋;

    采用硅烷偶联剂KH550改性处理甜高粱渣(SSS),制备高密度聚乙烯/改性甜高粱渣(HDPE/SSS)复合材料。研究KH550质量分数对SSS表面官能团及微观形貌的影响,并对HDPE/SSS复合材料的微观形貌、静态力学性能、蠕变行为、应力松弛行为及表面亲/疏水性进行系统的探究。结果表明:随着KH550质量分数的增加,复合材料的静态力学强度(拉伸、弯曲和冲击)均呈现先上升后下降的趋势;KH550有效提高复合材料的热稳定性、抗蠕变性能和抗应力松弛性能;复合材料的表面疏水性随KH550用量的增加而增强。当KH550质量分数为3%时,复合材料的界面结合情况较好,其静态力学强度、抗蠕变性能和抗应力松弛最佳。

    2021年07期 v.49;No.351 61-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 2019K]
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计算机辅助技术

  • 基于正交试验法的三相电机连接器注塑成型翘曲变形优化

    邓然;胡嘉晨;钱佳豪;陈涛;

    针对某玻纤增强PBT材料的三相电机连接器,采用Moldflow模拟了其注塑成型过程,并分析了其翘曲变形结果。针对单点进胶方案,采用Moldflow浇口区域定位器算法,基于流阻、填充平衡及成型可行性条件确定了最佳的浇口位置。基于默认工艺计算得到所有效应的最大翘曲变形量为0.693 4 mm,分析得到导致产品翘曲变形的最重要因素是收缩不均。针对收缩不均因素,设计L16(45)的正交试验,模拟计算了产品在不同工艺参数组合下的最大翘曲变形量。通过极差与方差分析得到各工艺参数对最大翘曲变形量的影响程度的排序依次为熔体温度>保压压力>模具温度>冷却时间>保压时间,并得到理论上最小翘曲变形量对应的工艺参数组合为A4B1C3D1E1。仿真计算得到最优工艺参数组合下的最大翘曲变形量为0.435 4 mm,相比初始工艺降低了37.0%,验证了工艺优化对翘曲变形的改善效果。分析了该优化工艺参数组合下的填充等值线、流动前沿温度、气穴和熔接线结果,再结合实际试模产品状态,验证了其应用于实际生产的可行性。

    2021年07期 v.49;No.351 66-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 2507K]
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  • 基于计算机辅助技术的一氧化碳检测仪注塑模具优化研究

    田春燕;李显娜;张崇芳;

    基于Moldflow软件对一氧化碳检测仪注塑成型模具的浇注系统和冷却系统进行设计,同时优化检测仪外壳的注塑成型参数,得到影响其翘曲变形的关键性因素。结果表明:熔体温度对检测仪的翘曲变形量的影响极显著;充填压力对检测仪的翘曲变形影响显著;开模时间对制品的翘曲变形影响不显著。通过优化分析得到最优参数组合为熔体温度250℃、充填压力100%、开模时间4 s,最大翘曲变形量降低8.67%,相比初始参数具有显著改善。

    2021年07期 v.49;No.351 72-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1980K]
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  • 基于正交试验法的碳罐盖板注塑成型质量优化

    曹纪清;

    以某30%玻纤增强尼龙材料的碳罐盖板为实例,对其外观尺寸进行分析,选择合适的材料及注塑工艺参数,利用Moldflow确定最佳的浇口位置,并建立浇注系统,通过设计正交试验,以最大翘曲变形量为指标对注塑工艺参数进行优化。结果表明:综合考虑最大翘曲变形量与质量,得到优化工艺参数组合为A2B3C2D1E1。基于此优化工艺参数模流分析表明:碳罐盖板的最大翘曲变形量及质量分别降低61.8%、10.3%,优化效果显著。仿真模拟及实际试模结果显示:试模样品外观良好,满足振动摩擦焊接要求,可用于实际生产。

    2021年07期 v.49;No.351 76-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1981K]
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工艺与控制

  • 应用于雷电监测的激光测距仪注塑模具设计

    李勇强;刘兵;陈品睿;

    以某型号激光测距仪为例,基于三维建模技术和模流仿真技术,分析塑件的结构特点。选择合适的成型材料,通过Moldflow软件进行网格划分,设计合适的浇口位置、浇注系统及冷却系统。分析塑件成型时的充填时间、速度/压力切换时的压力、流动前沿温度、体积收缩率、缩痕指数、翘曲变形量和锁模力,结果表明各个参数均处在合理范围内。同时,对模具结构进行设计,并对模具的工作过程进行介绍。

    2021年07期 v.49;No.351 81-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1602K]
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  • 基于注塑成型工艺参数优化的电气控制盒低平面度设计

    胡沛玮;齐洪方;王健伟;

    采用Moldflow模拟分析某玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)电气控制盒的注塑成型过程,计算分析其电路板安装区域的翘曲变形及平面度。采用默认工艺参数仿真分析发现,电路板安装区域的初始总翘曲变形量为0.558 2 mm,且引起翘曲变形的最主要因素是收缩不均。设计正交试验模拟研究在不同工艺参数组合下的平面度,通过极差与方差分析发现,各工艺参数对平面度的影响程度的排序为,保压时间>冷却时间>模具温度>熔体温度>保压压力,得到理论上平面度最小的工艺参数组合为A_2B_1C_1D_1E_3,即熔体温度270℃、模具温度75℃、保压压力40 MPa、保压时间5 s、冷却时间25 s。采用最优工艺参数组合进行模流分析,得到平面度值为0.038 26 mm,相比初始工艺参数下的平面度降低44.0%,平面度优化效果显著并达到设计指标要求。通过分析产品填充过程结果验证该优化工艺参数组合进行实际注塑成型的合理性。

    2021年07期 v.49;No.351 85-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 2446K]
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  • 基于仿真模拟技术与正交试验设计的汽车前围盖板低翘曲优化

    杜迎丽;邱磊;谷敏;

    针对某40%长玻纤增强PP材料的汽车前围盖板,采用仿真模拟技术研究其注塑成型的翘曲变形,分析影响产品翘曲变形的重要因素,并对比不同进胶方案,得到最优的方案。利用收缩不均设计正交试验,通过极差分析与方差分析对保压时间、熔体温度、模具温度、冷却时间及保压压力等因素对材料最大翘曲变形量的影响,得到最佳的工艺组合。结果表明:最优工艺组合下的最大翘曲变形量为6.41 mm,相比初始工艺组合降低39.2%,验证工艺优化对翘曲变形的改善效果。同时,分析该优化工艺参数下的填充等值线、流动前沿温度、气穴和熔接线结果,结合实际试模产品状态,验证其具有实际生产的可行性。

    2021年07期 v.49;No.351 91-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 2480K]
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综述

  • CAE技术在塑料设计优化领域的应用

    关德君;王伟;高波;

    以塑料设计优化领域中的CAE技术为研究对象,综述CAE技术的发展历程、技术原理、常用软件及其在塑料设计优化领域的运用优势,归纳CAE技术的特点及应用前景。通过介绍当前CAE技术在塑料模具设计、注塑成型、加工过程等方面的应用现状,为CAE技术在塑料工业领域的进一步发展提供理论参考。

    2021年07期 v.49;No.351 97-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1274K]
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  • 新型塑料材料在电气断路器中的应用分析

    周洋;

    塑料材料常用于电气断路器的外壳和灭弧系统中,但随着电气断路器类型、功能不断发展,设计新型的塑料材料满足电气断路器的发展需要,已经成为当前的研究热点。综述用于电气断路器中的塑料材料的性能要求,对国内外新型塑料材料在电气断路器的外壳、灭弧系统、高压断路器的喷口的应用情况进行归纳论述,并提出新型塑料材料的研发重点、未来的发展方向。

    2021年07期 v.49;No.351 100-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1214K]
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  • 阻燃塑料在电气自控系统中的技术现状与发展趋势

    郭瑶;

    为更好地了解阻燃塑料在电气自动化系统中的性能和应用范围,提高新型阻燃塑料的开发效率,本研究从电气用阻燃塑料的制备及研究现状,对阻燃塑料在电气自控技术领域的应用情况及适用条件进行总结分析。综述阻燃塑料在电气自动化系统中的研究成果,对阻燃塑料未来的发展趋势进行展望。

    2021年07期 v.49;No.351 103-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1213K]
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  • 计算机仿真技术在塑料加工中的应用

    胡光;

    以计算机仿真技术在塑料加工领域的应用为研究对象,综述计算机仿真技术的原理及常见软件,以及在塑料加工领域的最新研究成果。介绍计算机仿真技术在设计塑料模具、调整塑料加工参数、检测塑料性能的应用情况,分析计算机仿真技术在塑料加工的优势和应用前景,为计算机仿真技术在塑料工业领域的进一步应用提供参考。

    2021年07期 v.49;No.351 106-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1220K]
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  • 基于物联网与云计算的塑料成型生产智能监控系统研究

    张皓瑜;王梅;芶小珊;

    针对塑料成型生产监控管理系统响应时间较慢、鲁棒性差、通信质量不佳等问题,以物联网和云计算技术智能监控系统为研究对象,综述其基本原理以及塑料成型工艺流程。结合国内外最新的研究成果,总结塑料成型生产在智能监控系统的应用情况与不足之处,为塑料成型生产智能控制提供理论支撑。

    2021年07期 v.49;No.351 110-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1155K]
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  • 未来主义视角下塑料材料在服装设计中的应用

    侯凤仙;

    随着技术的不断革新和审美观念的转变,未来主义视角下的服装设计更加注重服饰的面料、质感、色彩和舒适度。在非纺织材料中,塑料具有色彩多样、加工工艺简单的优点,成为服装领域的一种创新材料。本研究通过介绍目前塑料在服装设计领域的案例,总结塑料在服装设计中的表现手法、面料特性、风格特点,为未来视角下服装的应用奠定理论基础。

    2021年07期 v.49;No.351 113-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1155K]
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创新与拓展

  • 不同GFRP锚杆锚固与极限抗剪强度分析

    张琴;李林;陈双;

    对直径为24、26、28 mm系列的GFRP锚杆进行破坏性试验,研究不同螺母长度时锚杆的破坏形态、锚固效果、变形性和承载力。实验发现,使用GFRP锚杆和螺母进行实验时,两者同时受到了破坏,为了研究GFRP锚杆性能,选用金属螺母进行分析。锚杆受到破坏前发生的是弹性形变,增长螺母长度有利于提高锚头的抗拔承载力和减少位移量,但螺母长度超过10 cm时,GFRP锚杆锚头锚固力达到其峰值极限抗拔荷载。当GFRP锚杆内径分别是24、26、28 mm时,最大极限载荷分别为175、181和216 kN,杆体受到载荷破坏时抗剪切面长度是GFRP螺杆螺纹有效受力圈数的5倍,进一步推算可得到GFRP锚杆的抗剪强度公式,为GFRP锚杆螺母设计提供理论支持。

    2021年07期 v.49;No.351 116-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1727K]
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  • 全电动注塑机设备合模机构结构优化

    付琳;欧宇;唐承辉;谭福波;

    对常见的合模机构形式进行分析,基于曲柄摇杆机构,提出了一种新型的电动连杆式合模机构。利用矢量封闭方程法构建了合模机构的运动学模型,建立了优化目标和确定了优化变量,设置了约束条件,采用Matlab根据遗传算法对合模机构进行了优化分析。最后基于计算机辅助技术和虚拟样机仿真技术,对优化模型进行了分析验证,结果表明:优化的合模机构的滑块速度与加速度变化平滑、无突变,并且具有较大的工作行程,在合模极限位置拥有最大的推力,能够满足设计需求,为其他类似机构的设计与优化提供了指导。

    2021年07期 v.49;No.351 121-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1418K]
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  • 汽车变速箱速度传感器扫频振动性能分析与结构优化

    陈建军;黄轶;苏建中;

    针对一种采用玻纤增强PPS材料作为骨架的汽车变速箱传感器,采用ABAQUS/Standard隐式求解器计算分析了其在特定加速度激励曲线作用下的扫频振动性能。仿真结果显示,其Y向振动工况的结构最大应力大于许用应力,不满足设计指标要求。通过对比分析Y向振动工况的变形及模态分析结果,发现产生结构最大应力的原因是加速度激励激发了传感器的第一阶模态振型,进而导致较大的变形和应力。最后,针对性地进行了传感器的结构设计优化,减小传感器Z向长度并改变安装固定位置。仿真结果显示,优化设计的Y向振动工况的最大应力下降到许用应力以下,X向振动工况的最大应力虽然有所增大,但仍小于许用应力。优化方案三个方向振动工况均满足设计指标要求,且质量下降了14.3%,一定程度降低了材料成本。

    2021年07期 v.49;No.351 124-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1912K]
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  • 焦化过程中塑料添加对焦炉内气压的影响

    薛慧峰;张元;董军辉;

    提供一种合理化模型以解释焦炉内气压,耦合了三个与焦炉内气压生成相关的重要参数,即塑性层中气体体积的产生速率、塑性材料的固有渗透率和焦化焦炭的横向收缩量。该模型提出F值,U值双自变量因素,当U值大于2.0时,F值不得小于0.5。添加5%的废塑料可以改善透气性,增加炉料横向收缩;添加聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)可以合理调节焦炉内气压,有利于大规模回收废塑料,而聚氯乙烯(PVC)和对苯二甲酸(TFA)的回收利用对于焦炉回收工艺较为困难。

    2021年07期 v.49;No.351 129-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1583K]
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  • 基于加权平均算法和Middle Plane网格的保险杠开模收缩率预测方法

    刘利红;陈亚峰;

    基于Middle Plane中性面网格类型及加权平均算法的保险杠开模收缩率的仿真预测流程。收缩率仿真计算的精度,与网格模型、材料参数、进胶系统、工艺参数等因素相关。网格模型中主要壁面的网格密度要分布均匀,网格质量满足一定标准要求。模流分析采用的UDB文件需要含有高质量标准的CRISM模型参数、实测收缩率数据、PVT曲线及黏度曲线。进胶系统设置与实际注塑过程相同,包括冷、热流道及浇口尺寸。模流分析采用填充+保压+翘曲分析序列,考虑模具热膨胀和角效应。基于模流分析模型计算得到网格单元的各向同性收缩率值并按照一定间隙值进行统计,利用加权平均公式计算得到开模收缩率预测值。与实际模具开模收缩率比较发现:当间隙值取为0.05%时,采用该加权平均公式计算得到的开模收缩率预测值与实际误差值为0.004%。本文提出的保险杠开模收缩率仿真预测方法的精度在多个保险杠项目上也得到验证。

    2021年07期 v.49;No.351 133-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1552K]
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  • 基于PLC的塑料薄膜生产线张力控制系统设计

    刘洋;戴维;伍彪;

    在实际生产加工过程中张力调节技术过程较为复杂,张力控制系统搭建难度较大,传统的控制策略在工业实际应用中难以达到良好的控制效果。针对传统薄膜张力控制器在实际过程中的不足表现,参照塑料薄膜生产线的工作经验,开展基于PLC的塑料薄膜生产线张力控制系统设计。实验过程首先对生产线进行硬件选型与张力控制系统搭建,采用组态软件进行人机交互实验性验证。结果表明:相对于传统控制方案,本文设计生产线张力控制系统具有较好的抗干扰性与鲁棒性,系统易于部署,能够有效满足于控制需求,将该系统推广到实际生产领域能提高系统智能化水平与薄膜参数控制精度。

    2021年07期 v.49;No.351 137-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 1632K]
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  • 基于ABAQUS动态显示求解的高分子材料抗冲击性能虚拟仿真分析

    汤光恒;汤大昶;邓海波;

    进行了老化处理前后、不同厚度的玻纤增强PA66样板的落球冲击实验,实验结果显示,未进行老化处理的2 mm厚度的样板实验不合格,而未老化处理的3 mm厚度的样板实验合格;老化处理后的2 mm厚度和3 mm厚度的样板实验均不合格。实验结果表明,老化处理明显降低了材料的抗冲击性能,而厚度的增加可以有效提升样板的抗冲击性能。基于ABAQUS动态显示求解器建立仿真力学模型,通过对比不同厚度样板的低温落球冲击实验结果,得到该材料低温落球冲击失效的临界厚度为3.6 mm。通过仿真模型计算得到3.6 mm厚度样板的落球冲击过程的最大总应变为0.019 2,作为临界失效应变。该临界失效应变可作为材料低温落球冲击仿真计算的失效判据,辅助该材料应用开发的虚拟验证过程。

    2021年07期 v.49;No.351 141-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1657K]
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  • 注塑机液压系统的机械锁紧装置设计和分析

    王治平;

    根据锁紧装置的工作环境,分析了其特点及要求,结合机构学特征及原理,选择了蜗轮蜗杆机构作为注塑机的锁紧装置。阐述了蜗轮蜗杆的啮合条件,对主要参数的计算方式进行了说明。根据使用工况,选择了蜗轮和蜗杆合适的材料。分析了蜗轮蜗杆在运转时的受力情况,对蜗轮齿面强度进行了计算说明,为蜗轮蜗杆的参数化设计提供了指导。最后,对蜗轮蜗杆的发热情况进行了热平衡分析,并介绍了几种提高散热能力的方法。

    2021年07期 v.49;No.351 145-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 1289K]
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书评

  • 基于市场导向下的化工专业学生就业指导研究——评《化工类专业大学生职业发展与就业指导》

    许阳;

    <正>在供给侧改革背景下,我国产业结构的转型升级已经取得成效,其中较为突出的是就业机会增加。但化工专业传统的就业指导往往难以适应多变的市场环境,以市场为导向开展就业指导工作,并以此培养高素质的化工专业学生,是高校需要解决的问题。从化工行业的就业需求看,市场经济下用人单位大多会直面市场竞争,因此变相提高对化工专业学生知识和能力的要求,高校在针对化工专业学生开展就业指导工作时,需要准确把握市场脉络,通过科学的方法帮助化工专业学生顺利就业。

    2021年07期 v.49;No.351 148页 [查看摘要][在线阅读][下载 542K]
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  • 电子商务背景下化工企业产品营销模式分析——评《现代化工商务概论》

    田春霖;

    <正>随着经济的发展和全球化趋势的不断加强,以电子商务为代表的商业贸易活动日渐增多。相比于传统的线下交易,电子商务这种网上交易模式为化工企业的发展带来契机,并且在一定程度上促进产业结构的调整和升级。化工行业一直是我国的基础产业和支柱产业,在双循环经济发展格局下,化工行业的产品、资源相互渗透,市场中的产品种类繁多,数量也接近饱和。产品的同质化和价格的透明化都使得化工行业的市场竞争趋于白热化,在这种外部市场环境下,化工企业要想提高市场竞争力,就需要充分借助电子商务这一手段提高营销水平,优化营销策略,

    2021年07期 v.49;No.351 149-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 572K]
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  • 专业人才培养视角下的塑料专业英语教学——评《化工专业英语》

    覃小凤;

    <正>随着经济全球化趋势的蔓延,我国经济水平及社会发展水平逐渐提升,国际之间的交流合作也日益频繁,我国相关企业对于塑料专业英语应用型专业人才提出的要求也越来越高,各个塑料企业对于英语专业应用型人才的需求也不断提升。高校塑料专业英语在教学方面出现了一系列问题如学生能力与岗位不对接等,因此,对于高校的塑料英语专业教学工作进行改革势在必行。随着人才培养工作重心的调整,高校只有进行新一轮的教学工作改革,

    2021年07期 v.49;No.351 151页 [查看摘要][在线阅读][下载 620K]
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  • 塑料模具专业英语翻译技巧——评《新编模具专业英语》

    卢杨夏蒙;

    <正>近年来,随着我国塑料模具行业的高速发展,对塑料专业英语人才的需求越发旺盛。塑料模具专业英语翻译,是促进行业之间沟通交流的主要手段,英语翻译的方法影响着英语的应用度。塑料模具专业英语在词汇、句法、语言结构上具有鲜明的模具行业特点,因此,塑料模具专业英语翻译更要注重方法的创新与应用。由任芸丹编写,化学工业出版社2012年出版的《新编模具专业英语》一书不仅涉及大量的塑料模具专业英语词汇、语句、语法等,

    2021年07期 v.49;No.351 152页 [查看摘要][在线阅读][下载 574K]
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  • 基于课程思政的高分子材料专业教学分析——评《新时代高职院校工科专业课程思政教育探索》

    刘雪梅;

    <正>随着思想政治教育理论的不断涌现,课程思政教育成为培养高分子材料专业人才的重要手段,其旨在将思政元素融入高分子材料专业教学中,实现思想政治教育的常态化、具体化、隐性化发展。这一转变意味着对高分子材料专业学生的课程教学要肩负起知识传授和思政教育的双重功能,并且从教学顶层设计上将思政教育当作高分子材料专业学生的首要目标。

    2021年07期 v.49;No.351 153页 [查看摘要][在线阅读][下载 530K]
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  • 电子商务对塑料企业管理的影响——评《电子商务与企业管理》(第四版)

    包学栋;

    <正>电子商务作为互联网技术的衍生品,对社会的发展以及企业管理发挥着越来越重要的作用。众所周知,塑料企业作为制造业的重要组成部分,其传统的商业活动是以产供销模式为主,然而电子商务时代的到来打破了塑料企业这种以产品为中心的商业模式,并发展出顾客至上的服务理念。由此可见,电子商务的兴起给塑料企业的发展带来了新的契机。

    2021年07期 v.49;No.351 154页 [查看摘要][在线阅读][下载 587K]
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  • 塑料企业人力资源管理研究——评《塑料企业管理》

    房亚玥;

    <正>随着塑料行业竞争的加剧,塑料企业面临的市场环境越发复杂,因此需要科学的管理办法帮助企业实现可持续发展。从塑料企业的情况来看,人才是决定塑料企业长远发展的关键因素,完善人力资源管理中选拔、培育和使用人才的方法,才能满足塑料企业当前及未来发展的需要《塑料企业管理》一书,介绍了塑料企业在人事、生产、设备等管理方面的基本内容,对于提高读者的企业管理认知,

    2021年07期 v.49;No.351 155页 [查看摘要][在线阅读][下载 602K]
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  • 《塑料科技》对稿件的要求如下,仅供作者撰稿时参考

    <正>(1)论文要求论点明确、数据可靠,使用的单位符号和物理量应符合国家标准规定。(2)来稿除正文之外,还应包括中英文摘要、中英文关键词、中英文作者名称和单位名称、邮政编码及参考文献等。(3)参考文献应采用顺序编码制,按照国家标准GB/T 7714-2015规定进行著录,格式如下:·期刊:[序号]主要责任者.文章题名[J].刊名,年,卷(期):起止页码.·专著:[序号]主要责任者.专著题名[M].出版地:出版者,出版年:起止页码.

    2021年07期 v.49;No.351 71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1571K]
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  • 征订启事

    <正>《塑料科技》杂志创刊于1973年,是中文核心期刊、中国科技论文统计源期刊(中国科技核心期刊),中国期刊网]、中国学术期刊(光盘版)和中国学术期刊综合评价数据库的来源期刊和全文收录期刊。《塑料科技》杂志被美国化学文摘(CA)、俄罗斯文摘期刊(AJ)、英国高分子图书馆(PL)、美国乌利希期刊指南(Ulrich PD)、美国剑桥科学文摘(材料信息MCSA(MI))、波兰哥白尼索引(IC)收录,荣获首届《CAJ-CD规范》执行优秀奖。

    2021年07期 v.49;No.351 96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1494K]
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  • 逾150,000名观众畅享橡塑科技创新旅程 CHINAPLAS交出满意答卷荣耀收官

    <正>4月16日,疫后第一个国际级橡塑工业展览会-"CHINAPLAS 2021国际橡塑展"在大湾区徐徐落下帷幕。展会首度移师深圳举行,实力书写了一份靓丽的成绩单:35万平方米展示面积,全球41个国家及地区3,576家展商争相亮剑,85个国家及地区的152,134名专业观众如约而至,当中2,363为港澳台地区及海外的观众。

    2021年07期 v.49;No.351 156-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 1653K]
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