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材锯料机

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  • 对于折弯机模具的材料选择要求

    坯料在折弯机模具型腔中塑性变性时,沿型腔表面既流动又滑动,使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦,从而导致折弯机模具因磨损而失效。所以材料的耐磨性是折弯机模具最基本、最重要的性能之一。 硬度是影响耐磨性的主要因素。一般情况下,折弯机模具零件的硬度越高,磨损量越小,耐磨性也越好。另外,耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。 折弯机模具的工作条件大多十分恶劣,有些常承受较大的冲击负荷,从而导致脆性断裂。为防止折弯机模具零件在工作时突然脆断,折弯机模具要具有较高的强度和韧性。 折弯机模具工作过程中,在循环应力的长期作用下,往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。 当折弯机模具的工作温度较高进,会使硬度和强度下降,导致折弯机模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此,折弯机模具材料应具有较高的抗回火稳定性,以保证折弯机模具在工作温度下,具有较高的硬度和强度。 有些折弯机模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态,使型腔表面受拉、压力变应力的作用,引起表面龟裂和剥落,增大摩擦力,阻碍塑性变形,降低了尺寸精度,从而导致折弯机模具失效。冷热疲劳是热作折弯机模具失效的主要形式之一,帮这类折弯机模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。 有些折弯机模具如塑料模在工作时,由于塑料中存在氯、氟等元素,受热后分解析出hci、hf等强侵蚀性气体,侵蚀折弯机模具型腔表面,加大其表面粗糙度,加剧磨损失效。的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证折弯机模具的制造质量,降低生产成本,其材料应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性;还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。 常规淬火体积变化小,形状翘曲、畸变轻微,异常变形倾向低。常规淬火开裂敏感性低,对淬火温度及工件形状不敏感。 砂轮相对损耗小,无烧伤极限磨削用量大,对砂轮质量及冷却条件不敏感,不易发生磨伤及磨削裂纹。 具选材是,必须考虑经济性这一原则,尽可能地降低制造成本。因此,在满足使用性能的前提下,首先选用价格较低的,能用碳钢就不用合金钢,能用国产材料就不用进口材料。另外,在选材时还应考虑市场的生产和供应情况,所选钢种应尽量少而集中,易购买。脉搏制造网是针对机械加工行业的深度垂直B2B服务平台。

  • 模具零件材料选择及加工方法

    模具材料是保证模具使用寿命的关键,同时也关系到加工成本,所以正确选择材料是模具设计的重要工作。在选择模具材料时应遵守以下几项原则:(1)根据冲压材料和冲压件生产批量选用材料;(2)根据模具种类及其工作条件,选用具有较高的强度、硬度、耐疲劳性耐磨性、耐冲击、等的材料:(3)满足加工要求,应具有良好的加工工艺性能,便于切削加工,淬透性好、热处理不易变形;(4)满足经济性要求。在模具制造中,通常按照零件结构和加工工艺过程的相似性,可将各种模具零件大致分为工作型面零件、板类零件、轴类零件、套类零件等。其加工方法主要有机械加工、特种加工二大类,机械加工方法主要包括各类金属切削机床的切削加工,采用普通及数控切削机床进行车、铣、刨、镗、钻、磨加工可以完成大部分模具零件加工,再配以钳工操作,可实现整套模具的制造。机械加工方法是模具零件的主要加工方法,即使是模具的工作零件采用特种加工方法加工,也需要用机械加工的方法进行预加工。 随着模具质量要求的不断提高,高强度、高硬度、高韧性等特殊性能的模具材料不断出现和复杂型面、型孔的不断增多,传统的机械加工方法已难以满足模具加工的要求。因而,直接利用电能、热能、光能、化学能、电化学能、声能等特种加工的工艺方法相继得到了很快的发展,目前以电加工为主的特种加工方法在现代模具制造中已得到了广泛应用,它是对机械加工方法的重要补充。(一)模具零件的毛坯选择模具零件的毛坯主要有锻件、铸件和型材(如热轧板、圆棒等)上的切割件等。毛坯类型的选择主要根据模具零件质量要求、结构尺寸和生产批量等因素来决定,通常凸、凹模等工作零件的毛坯采用锻件,模座、大型模具零件的毛坯采用铸件,垫板、固定板等零件的毛坯则采用型材上的切割件。不同方法得到的毛坯,其加工余量不同,必须合理确定毛坯的加工余量,加工余量过大,浪费材料和工时,而加工余量过小,则不能保证消除毛坯的表面缺陷,甚至造成废品。关于毛坯的加工余量可查阅相关工艺设计手册。(二)模具零件的机械加工 用机械加工方法加工模具零件,要充分考虑模具零件的材料、结构形状、尺寸、精度和使用寿命等方面的不同要求,采用合理的加工方法和工艺路线。尽可能通过加工设备来保证模具零件的加工质量,减少钳工修配工作量,提高生产效率和降低成本。(三)模具零件的电加工 1.电火花加工电火花加工是在一定的介质中,通过工具电极和工件电极之间脉冲放电的电腐蚀作用,对工件进行加工的一种工艺方法,它是不断放电蚀除金属的过程。 电火花加工质量主要受电极制造精度、脉冲放电参数(电规准)、放电间隙、电极损耗的影响,其中电极的设计与制造是关键。(1)电极材料 选择时应根据加工对象、工艺方法和加工设备条件等因素综合考虑,对大中型腔可采用石墨材料电极;中小型腔、窄槽等可采用纯铜电极。 (2)电极设计与制造 电极必须根据模具结构和精度要求,考虑电极损耗和放电间隙等因素进行设计。电极结构可分为整体式电极、组合式电极和镶拼电极三种,应根据电极大小与复杂程度、电极的结构工艺性等因素进行选择。 通常电极精度至少应达到IT7、Ra1.6μm。电极加工主要采用切削加工,必要时可再采用电加工。尽管电火花加工有许多优点,但仍有一定的局限性:①需要制作成形电极;②只能用于加工金属等导电材料;③加工速度一般较慢,为了提高加工速度,一般要事先用机械加工方法对零件进行预加工;④存在电极损耗,影响加工精度;⑤最小角部半径有限制,一般电火花加工加工能得到的最小角部半径等于放电间隙。2.电火花线切割加工 电火花线切割加工和电火花成形加工的原理是一样的,都是基于工具电极和工件之间脉冲放电时的腐蚀现象使金属熔化或气化,从而实现对各种形状金属零件的加工。不过在线切割加工时,是用连续移动的电极丝作为工具电极代替电火花加工中的成形电极。需要特别指出,电火花线切割加工时要注意工件内部残余应力对加工的影响,防止变形。对热处理后的毛坯进行电火花线切割加工时,由于大面积去除金属和切断加工,会使材料内部残余应力的相对平衡受到破坏从而产生变形,破坏了加工精度。在线切割过程中,由于内应力的作用,工件可能会突然开裂。为减少这些情况,应选择锻造性能好,淬透性好,热处理变形小的材料。 脉搏制造网——机械加工b2b服务平台

  • 【转帖】保温材料试验机相关附具清单

    保温[URL=http://www.okyiqi.com]材料试验机[/URL]相关附具清单 根据国家标准: 保温材料[URL=http://www.okyiqi.com]试验机[/URL]相关附具清单1、JC/T992-2006 墙体保温用膨胀聚苯乙烯板胶粘剂聚苯板试板或水泥砂浆试板尺寸: 70x70x20mm 5件附具: 拉伸用上夹具 40x40x10mm 连接M8xΦ20 长≥50mm 5件 试样成型框: 外形70x70mm 内孔40x40mm 厚6mm 金属板 5件 拉伸垫板:外形70x70mm 内孔43x43mm 厚3mm 金属板 5件 拉伸专用下夹具:U型开口长92mm、宽75mm Φ18x100mm 连接轴 1套 拉伸速度:5mm/min 拉伸至破坏 计算5个式样算术平均值2、JGJ144-2004 外墙外保温工程技术规范 夹具选配 A.7抗拉强度试验方法 EPS板试样: 100x100x50mm 5个(用胶黏剂将试样上下表面分别与100x100mm金属板粘结)夹具: 金属试验板:100x100x5mm 10件拉伸速度:5mm/min 至破坏 记录拉力及破坏部位 计算5个式样算术平均值胶粘剂拉伸粘结强度试验方法:1.与水泥砂浆底板粘结试样尺寸: 80x 40x40mm;在中部涂胶粘剂 40x40x3mm养护后,用适当的胶粘剂安十字搭接方式粘结砂浆底板 夹具:金属板:100x100x5mm 10件 2.与EPS板粘结试样尺寸: 100x100x50mm 5个夹具:金属板:100x100x5mm 10件 说明: A.7 A.8 可共 用一套 金属板 玻纤网耐碱拉伸断裂强度试验方法试样:宽度50mm 长度300mm 径向纬向 各20片波纹拉伸夹具:宽度60mm 夹持高度50mm 1套/2件 拉伸速度:100mm/min 拉伸至破坏记录拉力3、GB/T8813-88《硬质泡沫塑料压缩试验方法》试样:100x100x50mm 5个 夹具:金属压板:100x100mm 或Φ150mm 1套/2件4、JG/158-2004胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统附录F 系统抗拉强度试验方法 试样:100x100x70mm 5个 (用胶黏剂将试样上下表面分别与100x100mm金属板粘结)夹具: 金属板:100x100x5mm 10件拉伸速度:5mm/min 至破坏 记录拉力及破坏部位抗压强度 软化系数试样:100x100x100mm 5个 抗压试验加荷速率:0.5-1.5kN 计算5个算术平均值软化系数试样:100x100x100mm 5个 抗压试验加荷速率:0.5-1.5kN计算5个算术平均值抗拉强度 按JGJ144-2004 外墙外保温工程技术规范 A.7抗拉强度试验方法压剪粘结强度试样:水泥砂浆块 110x110x10mm 10块 用标准浆涂料抹在两水泥砂浆块中间,两块相对并错开10mm,夹具:110mm砂浆压剪装置 上压头 120x20或Φ150mm 1套试验:抗压试验速度:5mm/min 加荷至破坏 计算5个算术平均值抗裂砂浆拉伸粘结强度、浸水拉伸粘结强度按 JG/T 24-2000 合成树脂乳液砂壁状建筑涂料 抗裂砂浆压折比按GB/T17671-1999 水泥胶砂强度检验方法(ISO法)耐碱网格布 断裂强力 耐碱强力保留率 断裂伸长率试样:宽度50mm 长度300mm 径向纬向 各20片波纹拉伸夹具:宽度60mm 夹持高度50mm 1套/2件 拉伸速度:100mm/min 拉伸至破坏记录拉力拉伸强度 断裂伸长率哑铃状I型试件 120x10x2 6件 无处理拉抻试验按《GB/T 16777-1997》建筑防水涂料试验方法 中8.2.2进行夹具:波纹拉伸夹具:宽度60mm 夹持高度50mm 1套/2件 试验: 200mm/min拉伸速度拉伸试件至断裂,记录断裂时的最大荷载,并量取此时试件标线间距离(L1),精确至0.1mm,测试5个试件,若有试件断裂在标线外,其结果无效,应采用备用件补做。5、 JG/T 24-2000 合成树脂乳液砂壁状建筑涂料黏结强度 浸水拉伸粘结强度水泥砂浆试块 70x70x20mm 10件 附具: 拉伸用上夹具 40x40x10mm 连接M8xΦ20 长≥50mm 5件 试样成型框: 外形70x70mm 内孔40x40mm 厚6mm 金属板 5件 拉伸垫板:外形70x70mm 内孔43x43mm 厚3mm 金属板 5件 拉伸专用下夹具:U型开口长92mm、宽75mm Φ18x100mm 连接轴 1套拉伸速度:5mm/min 拉伸至破坏 5个式样计算算术平均值6、JG149-2003 膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统胶粘剂 拉伸粘结强度 拉伸速度:5mm/min试样:40x40x3mm 6件 拉伸用上夹具 70x70x20mm 连接M8xΦ20 6件拉伸垫板: 外形70x70mm 内孔40x40mm 厚6mm 金属板 6件拉伸专用下夹具:U型开口长92mm、宽75mm Φ18x100mm 连接轴 1套拉伸速度:5mm/min 拉伸至破坏 取4个中间值计算算术平均值膨胀聚苯板垂直于板面方向抗拉强度试样:100x100x50mm 5个 夹具: 金属板:100x100x5mm 10件 拉伸速度:5mm/min 拉伸至破坏 5个式样计算算术平均值抹面胶浆 拉伸粘结强度 同6.3 胶粘剂 拉伸粘结强度 抗压强度/抗折强度 按GB/T17671-1999 水泥胶砂强度试验方法 抗压夹具 40x40mm 客户自备抗折夹具 三点抗折 跨距0-300mm 可调 支座、压头Φ10mm开裂应变 附录E 试样 600x100mm 膨胀聚苯板 径向、纬向各6条 拉伸速度 0.5mm/min 夹具: 连接板(带万向节1件) 48件 (应变仪长150mm 精度0.1级客户自备)耐碱网格布 断裂强力及断裂强力保留率 断裂应变按《GB/T7689.5-2001》 增强材料 机织物试验方法 第五部分 玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定 类型 1 试样:宽度50mm 长度350mm 5个波纹拉伸夹具:宽度60mm 夹持高度50mm 1套/2件 拉伸速度:100mm/min 拉伸至破坏 5个式样计算算术平均值

  • 高聚物分子量对高分子材料性能的影响

    高聚物分子量对高分子材料性能的影响[中图分类号]O631  [文献标识码]A  [文章编号]1006-7906(2000)05-0027-011 高聚物分子量的特殊性及其测定方法  高聚物的分子量有两个基本特点:一是分子量大;二是分子量具有多分散性,也即同一种聚合物,其分子量的大小各不相同。因此,讨论某一种聚合物的分子量有多大,并没有意义,只有讨论其平均分子量才具有实际价值。  当外界条件固定时,可应用聚合物的性质与分子量成函数关系这一特性,来测定其分子量的统计平均值。由于聚合物的不同性质与分子量有不同的依赖关系,因而根据不同的性质求得的分子量的平均值是不同的。即如果所用的测定方法不同,就要采用不同的统计平均方法。具体如下:  数均分子量:端基分析法、沸点升高法、冰点降低法、膜渗透压法、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]渗透压法。  重均分子量:光散射法、X射线小角散射法、凝胶色谱法。  Z均分子量:超速离心沉降平衡法、GPC(凝胶渗透色谱法)。  粘均分子量:粘度法2 高聚物分子量与高分子材料性能的关系  高聚物平均分子量的大小及其分散性,对高聚物的物理性能与加工性能都有重要的影响。因此,可作为加工过程中各种工艺条件的选择依据。  高聚物的分子量只有达到某数值后,才能表现出一定的物理性能。但当大到某程度后,分子量再增加,除其它性能继续再增加外,机械强度变化不大。由于随着分子量的增加,聚合物分子间的作用力也相应增加,使聚合物高温流动粘度也增加,这给加工成型带来一定的困难。因此,聚合物的分子量大小,应兼顾使用和加工两方面的要求。  分子量分布对高分子材料的加工与使用也有显著的影响。  对塑料而言,塑料的分子量依据产品的要求,变动范围较大,但窄分布对加工和性能都有利,因为存在少量低分子量级分的分子能起内增塑的作用。  对橡胶而言,平均分子量一般都很大,为保证制品强度,常以分子量分布宽一些为宜,这样可改善流动性而有利于加工。但也不宜过宽,因为低分子量级分过多,橡胶混炼时易粘辊。  对合成纤维而言,因其平均分子量较小,分子量分布以窄为宜。若分布宽,小分子的组分含量高,这对纺丝性能和机械强度都不利。

  • 【分享】能对力作出反应的聚合物材料

    生物体有大量材料体系,它们积极地、功能性地对机械刺激作出反应,从而使感觉、听觉或组织和骨头的生长等生理过程得以进行。相比之下,将聚合物暴露于大的应力下,会导致共价键断裂,从而使聚合物受损或破坏。现在,Davis等人发现,可对合成材料进行合理设计,让机械应力以一种有用的方式来改变它们的性质。该研究小组是通过加入一个化学官能团做到这一点的,该官能团在经历一个开环反应时,通过将其颜色变成红色来对机械应力作出反应,从而使研究人员能够直接监测塑料变形的积累。这项工作所依据的原理应能让研究人员开发出其他可对力作出反应的化学官能团,这些官能团有可能使合成材料具有人们所期望的功能,如损伤传感及完全再生性自愈等。

  • 合金材料餐具的重金属迁移

    我们想做合金材料的餐具(餐具、烤架等)的重金属迁移测试,出口到德国,浸泡条件、浸泡方式(样品面积与浸泡液的比例)、限量标准,主要是参考哪些标准?

  • 金属材料试验机检测材料性能

    金属材料试验机检测材料性能 任何材料机械部件或工具,在运用过程中,常常会受到不同外力的作用。如起重机上的钢索,遭到悬吊物拉力的作用;柴油机上的连杆,在传送动力时,不只遭到拉力的作用,并且还遭到冲击力的感化;轴类零件要遭到弯矩、扭力的感化等等。这就请求金属材料必需具有一种接受机器荷而不超越答应变形或不毁坏的才能。这种才能便是材料的力学功能。金属体现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特性便是用来权衡金属材料材料在外力感化下体现着力学功能的目标。强度强度是指金属材料在静载荷感化下抵御变形和断裂的才能。强度目标普通用单元面积所接受的载荷即力示意,标记为σ,单元为MPa。工程中常用的强度目标有屈从强度和抗拉强度。屈从强度是指金属材料在外力感化下,孕育发生屈从征象时的应力,或开端呈现塑性变形时的最低应力值,用σs示意。抗拉强度是指金属材料在拉力的感化下,被拉断前所能接受的最大应力值,用σb示意。关于大部分机器零件,事情时不容许孕育发生塑性变形,以是屈从强度是零件强度计划的根据;关于因断裂而生效的零件,而用抗拉强度作为其强度计划的根据。塑性塑性是指金属材料在外力感化下孕育发生塑性变形而不时裂的才能。工程中常用的塑性目标有伸长率和断面紧缩率。伸长率指试样拉断后的伸长量与本来长度之比的百分率,用标记δ示意。断面紧缩率指试样拉断后,断面减少的面积与本来截面积之比,用y示意。伸长率和断面紧缩率越大,其塑性越好;反之,塑性越差。

  • 激光闪光法在聚合物复合材料导热系数测试中的应用研究

    激光闪光法在聚合物复合材料导热系数测试中的应用研究

    [color=#cc0000]  摘要:针对目前国内在激光闪光法测量聚合物热物理性能参数中存在误差大的问题,本文将从标准测试方法、多种测试方法对比测试、参考材料和实际测试结果文献报道等几方面,介绍了激光闪光法在聚合物材料测试中的应用评价过程,介绍了测试聚合物材料过程中的注意事项。同时针对聚合物材料的导热系数测量,给出了最好采用稳态法防护热流计法的建议。[/color][color=#cc0000]  关键词:聚合物,导热系数,热扩散系数,激光闪光法,热流计法[/color][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000][img=激光闪光法 上海依阳实业有限公司,690,237]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812231046563980_9788_3384_3.png!w690x237.jpg[/img][/color][/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][b][color=#cc0000]1. 问题的提出[/color][/b]  导热系数和热扩散系数是聚合物类材料的重要热物理性能参数,相应的也存在多种测试方法。由于激光闪光法具有测试时间快、样品尺寸小、方向性强等特点,使得激光闪光法也常用于聚合物类材料的热扩散系数和导热系数测量。  但在采用激光闪光法测试聚合物材料过程中,由于对闪光法测量原理和测试能力的理解不足,以及对聚合物材料的特性了解不透彻,从而造成使用闪光法测试中经常会出现与其他方法测试结果不一致的现象。  本文将从标准测试方法、多种测试方法对比测试、参考材料和实际测试结果文献报道等几方面,介绍闪光法测试聚合物材料过程中的注意事项。[b][color=#cc0000]2. 聚合物热物性标准测试方法[/color][/b][color=#cc0000]2.1. 聚合物热物性标准测试方法[/color]  聚合物材料的导热系数一般在0.2~1 W/mK范围内。对于这种低导热系数材料的测试,成熟准确的测试方法是稳态法,如稳态防护热板法和稳态防护热流计法,相应的标准测试方法有A-S-T-M C177、C518、E1530、D5470等。随着技术的进步,这些稳态测试方法对样品的最小尺寸要求是直径25 mm,厚度范围1~25 mm,测试温度范围可以达到300℃以上,测试一个温度点下导热系数大约需要30分钟左右。  由于近十几年来瞬态测试技术的飞速发展,许多瞬态技术在聚合物材料的导热系数测试中得到了应用,如A-S-T-M E1461、D5930。为了规范聚合物材料瞬态测试方法,ISO专门针对塑料材料提出了多个瞬态测试标准方法ISO 22007。按照测试参数将ISO标准分为以下几类。[color=#cc0000]2.2. 聚合物热物性ISO瞬态测试方法分类[/color]  (1)导热系数和热扩散系数  瞬态平面热源法(HOT DISK法) - ISO 22007-2  (2)热扩散系数  温度波分析法 - ISO 22007-3  激光闪光法 - ISO 22007-4[color=#cc0000]2.3. 激光闪光标准方法中对聚合物样品制备的规定[/color]  在ISO 22007中对多个瞬态测试方法进行了规定,本文重点介绍对激光闪光法应用中的规定。  对于绝大多数采用激光闪光法进行的聚合物热物性测试,基本都是采用商品化的激光闪光法测试仪器,测试过程中可调节的参数主要是激光加热功率和样品制备,而样品的制备往往是影响测量结果的重要环节。  在ISO 22007-4第6.1条中,对激光闪光法被测样品的形状和尺寸给出了原则性的大致规定,要求样品为薄片状,直径范围为5~20 mm。样品最小厚度需要根据激光脉冲宽度和样品材料热扩散系数进行确定,即激光脉冲宽度与t1/2时间之比小于0.01,给出的聚合物典型样品厚度范围为0.5~3 mm。同时为了保证一维热流,要求样品直径与厚度之比大于3:1,另外还要求薄片样品的厚度均匀性要优于1%。  在ISO 22007-4第6.3条中,要求被测样品对激光波长呈不透明。如果聚合物样品透明或半透明,则需在样品表面制作很薄的高导热涂层以避免激光光束进入样品,认为薄的高导热涂层对测量结果带来的影响忽略不计。  从上所述可以看出,ISO 22007-4激光闪光法对聚合物样品的制备只给出了指导性原则,允许的操作空间很大,由此带来了一系列的测试问题,特别是聚合物样品厚度的选择上,不同厚度样品的测试结果之间存在很大偏差。另外,对于聚合物复合材料激光闪光法是否还适用也是问题,这对聚合物复合材料热物性评价中测试方法的选择提出了要求。为此,在采用激光闪光法时还需要针对聚合物材料做进一步的研究和规定,以保证测量的准确性。[b][color=#cc0000]3. 聚合物热物性多种瞬态测试方法对比[/color][/b]  在采用瞬态方法对聚合物热物性进行测试过程中,由于受多种因素的影响,测试结果往往出现很大的不一致性。如2005年Wilson Nunes等人比较了使用激光闪光法和瞬态热线法获得的一系列聚合物的测量结果。对于PMMA,两种方法的热扩散系数测量值差异高达20%,导热系数值差异高达10%,也获得过导热系数高达两倍的显著差异。对于LDPE样品闪光法结果要低于热线法结果,而对于HIPS样品则闪光法结果较高,这说明了聚合物热性能准确测量的困难性。  为了规范各种瞬态法在聚合物热物性测试中的应用,提高各种瞬态法测量聚合物热物性的准确性和可靠性,在ISO 22007的起草阶段,就对各种瞬态法在聚合物中的应用进行了评价研究,2009年Martin Rides等人报道了两种聚甲基丙烯酸甲酯的导热系数和热扩散系数的测量比对,所使用的各种方法包括温度波分析法、激光闪光法、瞬态平面热源(热盘)法、瞬态热线法和稳态热流计法。在此对比测试基础上,ISO专门在ISO 22007中增加了一个标准方法,ISO/TR 22007-5“塑料 - 导热系数和热扩散系数的测定.第5部分:聚甲基丙烯酸甲酯样品的多个实验室测试结果”。将对比测试过程和结果制订为标准测试方法,这在标准测试方法中是非常罕见的,由此可见对瞬态法在聚合物热物性测试中的应用进行规范的重要性。  在ISO/TR 22007-5对比测试中,对两种聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料进行了多个实验室对比测试,一种是浇铸料板材形式,另一种是挤出型板材形式。各种测试方法和样品信息如表31所示。  [align=center][color=#cc0000]表3-1 各种瞬态测试方法和相应样品信息[/color][/align][align=center][img=各种瞬态测试方法和相应样品信息-上海依阳,690,375]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812230919358347_4102_3384_3.png!w690x375.jpg[/img][/align]  通过各个实验室之间的比对,尽管测试方法和样品制备之间存在明显差异,但各种方法得到的导热系数结果比较一致,其值约在±7%范围内,热扩散系数测量结果的一致性在±9%范围内,所达到的一致性水平证明了这些不同方法在聚合物热物性测试中的有效性。这些一致性保证需要注意以下几个方面的试验参数控制:  (1)虽然所有参与者都提供了名义上相同的板材样品,但测试中使用的样品实际厚度必须调整到测试方法的规定,以便能够进行测量或确保分析中的假设是有效的。例如,对于激光闪光法,发现挤出型PMMA板的3mm厚度太大而不能进行可靠的测量,因此被测样品必须被加工的得更薄。温度波分析方法适用于厚度约为100um的薄膜或薄片,因此在测试之前必须将样品切割成该厚度。类似地,对于瞬态平面热源法,必须符合测试的厚度要求,这与热瞬态渗透到样品中的深度有关,对于较薄的2 mm厚样品,就需要通过将两个样品堆叠在一起以获得足够厚度以实现可靠测量。  (2)除了样品厚度问题之外,还存在方法上的进一步差异。对于PMMA的激光闪光法测量,由于样品是透明的,其表面必须在测试前用不透明材料处理,否则无法进行测量,而且不透明材料要尽可能薄且均匀,并不受测试过程中温度和激光照射的影响而产生脱落现象。目前一般的样品表面处理工艺是先在样品前后两个表面溅射金涂层以阻挡激光穿透透明样品和增加热接触效果,然后再在样品表面喷涂碳层以增大样品表面的发射率、提高吸收激光能量的能力和减少对激光的反射。  (3)采用激光闪光法测量的是热扩散系数,还需要采用其他方法测量比热容和密度。在ISO标准中,无一例外的都是采用差示扫描量热计(DSC)测量比热容,并未采用激光闪光法测量比热容。在DSC进行比热容测量时,要特别注意取样的代表性,这点在聚合物复合材料中尤为重要。  (4)在参与对比的测试方法中,只有瞬态平面热源法属于体积导热系数测试方法,体积导热系数是厚度方向和面内方向导热系数的函数,这使得瞬态平面热源法测量的导热系数和热扩散系数值通常略高于通过其他方法获得的值,尽管通过一些技术处理使得该差异在离散范围内,因此在对各向异性聚合物热物性测试中要十分小心测试方法的选择和取样的方向性。[b][color=#cc0000]4. 聚合物热物性参考材料[/color][/b]  为了考核和验证激光闪光法测试聚合物热物性的准确性以及试验参数选择的合理性,一般都会选择合适的参考材料进行测试检验。由于聚合物材料的导热系数范围为0.1~1 W/mK,可供选择的参考材料有杜邦公司出品的聚合物材料(纯聚酰亚胺Vespel-SP1)和康宁公司出品的高硼硅玻璃Pyrex 7740。其中,在25~300℃范围内,纯聚酰亚胺Vespel-SP1的导热系数范围为0.37~0.44 W/mK;在-50~300℃范围内,高硼硅玻璃Pyrex 7740的导热系数范围为0.95~1.5 W/mK。  2005年Jacobs和Stroe针对各向同性均质的纯聚酰亚胺Vespel-SP1(常温密度1434kg/m^3)分别采用顶杆法测量了热膨胀系数、采用激光闪光法测量测量了热扩散系数、采用DSC测量了比热容和采用稳态防护热流计法测量了导热系数。在激光闪光法测试中,样品尺寸为直径12.7mm,厚度2.032mm。在热流计法测试中,样品尺寸为直径50.8mm,厚度6.35mm。经过多次不同样品的测试,由激光闪光法、热膨胀系数测量和比热容测量计算获得导热系数值与热流计法直接测量得到的导热系数值,在整个25~300℃范围内相对偏差小于±3%。从这项工作中也可以看出,采用激光闪光法得到导热系数数值,需要进行大量的其他测试,远比热流计法直接测量复杂的多。  另外还可以从另一方面了解激光闪光法在聚合物测试中样品厚度的选择。在美国ANTER公司(现为美国TA公司)激光闪光法测试设备中,随机配备有参考材料纯聚酰亚胺Vespel-SP1,分别有三种规格,一种是直径12.7mm、厚度0.8mm;第二种是直径20mm、厚度1mm;第三种是直径30mm、厚度也是1mm,总之样品厚度都没有超过1mm。  高硼硅玻璃Pyrex 7740是一种透明玻璃,在使用激光闪光法验证测试过程中需要在透明玻璃表面溅射牢固的涂层,操作比较复杂,因此很少作为激光闪光法测试用参考材料,但多用于稳态法导热系数测试参考材料。1992年Yang等人采用稳态AC量热计法对Pyrex 7740在20~310K的低温环境下的热扩散系数和比热容进行了测量,样品直径为12.7mm,厚度1.06mm。采用稳态AC量热计法测量Pyrex 7740并不需要对样品表面溅射涂层,同时这种厚度的选择对激光闪光法有着参考价值。[color=#cc0000][b]5. 闪光法测试聚合物热物性文献报道[/b]5.1. 聚合物薄膜热物性[/color]  聚合物材料的最终产品形式很多时候往往是薄膜形式,这时闪光法样品小的优势得以发挥,可以直接对薄膜聚合物产品进行取样而无需加工,但薄膜样品会带来影响闪光法测量准确性的其他问题,如样品厚度太薄使得激光脉冲宽度引起的误差显得突出,样品透光需要进行表面溅射涂层,而涂层在薄膜上的沉积使得被测样品形成三层结构而需要考虑涂层的影响。  1995年Agari等人报道了采用激光闪光法对四种聚合物薄膜(厚度范围200~500um)的热扩散系数和比热容进行了测试,并研究了样品遮光石墨涂层以及样品厚度等其他因素对测量精度的影响。  2013年Chiguma1等人报道了采用激光闪光法和DSC法对环氧基纳米复合材料薄膜的热扩散系数和比热容进行的测量,样品尺寸为12.7mm×12.7mm×0.134mm,样品表面喷涂石墨层。测试结果显示,对于不同的纳米复合材料,其导热系数变化范围为881~1489W/mK的超高导热系数。对于如此高的导热系数,激光脉冲宽度和样品表面的石墨涂层已经会严重影响测量结果,但文中并未提到测试数据如何处理以及测量结果准确性的评判方法。[color=#cc0000]5.2. 聚合物复合材料热物性[/color]  在聚合物中添加高导热材料可以改进聚合物的导热性能,这类聚合物基复合材料的导热性能是材料性能表征的重要参数,但采用激光闪光法进行测试的文献报道并不多,多数的报道则是采用稳态法。  2006年Xu等人对单壁碳纳米管聚合物基复合材料的热行为进行了研究,采用激光闪光法测量热扩散系数,采用DSC测量比热容,采用TMA测量热膨胀系数,采用TG测量热重,最终计算得到导热系数。闪光法热扩散系数测量的样品尺寸为直径12.5mm,厚度为0.4~0.7mm。样品前后两表面先溅射金涂层,然后再在加热面喷涂碳层,测试温度范围为25~125℃。为了保证闪光法测量的准确性,出于对透光性的考虑,同时还对经过相同表面处理的厚度为0.5mm的Pyrex 7740参考材料进行了测量。最终测试结果表面,随着单壁碳纳米管体积含量0~49%的变化范围,室温下相应的导热系数变化范围为0.233~0.537W/mK。尽管单壁碳纳米管的导热系数标称可以达到2000W/mK,但添加了单壁碳纳米管的聚合物基复合材料的导热系数实际测量值远低于理论计算预测的导热系数范围0.2~335W/mK。  2012年Yamamoto等人在研究纤维增强聚合物复合材料层压板中,分别采用激光闪光法和稳态热流计法对层压板厚度方向上的导热系数进行了测量。采用激光闪光法分别测量了热扩散系数和比热容,计算得到厚度方向上的导热系数,其中样品尺寸为直径12.7mm厚度1mm,密度在1300~1500kg/m^3范围内,样品表面喷涂石墨层,并采用近似密度的参考材料纯聚酰亚胺Vespel-SP1进行测试验证。另外还采用热流计法对层压板两个方向(厚度方向和面内方向)上的导热系数进行了测量。测量结果显示层压板导热系数随着纤维含量的增加而增大,在纤维含量5%时,厚度方向导热系数为0.6~0.8W/mK,面内方向导热系数为0.9W/mK。两种测试方法的对比结果显示,稳态热流计法导热系数测量值始终要比激光闪光法导热系数测量值大0.1~0.2W/mK,这也是我们在聚合物热物性测试中经常遇到的现象,造成这种现象的原因是在激光闪光法测试和分析中假设了样品是各向同性和均质。  2016年Catherine等人采用激光闪光法对高导热聚合物复合材料的各向异性热物性进行了测试,样品尺寸为直径25.4mm厚度1mm左右,样品表面喷涂石墨层,测试温度范围为25~100℃,并分别采用参考材料纯聚酰亚胺Vespel-SP1(0.5W/mK导热系数)和不锈钢(16W/mK导热系数)进行测试验证。尽管文中提到了激光闪光法面内方向热扩散系数测试附件,但只给出了厚度方向上导热系数测量结果(0.5~9W/mK),并未给出面内方向导热系数测试结果,文中只提到聚合物复合材料具有明显的各向异性特征,同时也未提到比热容如何测量。[b][color=#cc0000]6. 稳态热流计法测量聚合物热物性[/color][/b]  采用稳态热流计法(A-S-T-ME1225、E1530、D5470等)可以直接对聚合物导热系数进行测量,如Jacobs和Stroe对纯聚酰亚胺Vespel-SP1在25~300℃范围的导热系数测试,样品尺寸为直径50.8mm,厚度6.35mm。从样品测试可以看出,这种尺寸的样品基本可以满足所有聚合物复合材料的代表性,而激光闪光法则因为样品小而缺少代表性。  在聚合物热物性测量方面,稳态法始终是一种常规测试方法且应用更加广泛。2004年Rudtsch和Hammerschmidt介绍了针对聚合物PMMA热物性进行的五个国家共十八个实验室之间的比对测试。PMMA常温密度为1185kg/m^3,测试温度范围为-70~+80℃,对应的导热系数范围为0.18~0.20W/mK,热扩散系数范围为0.14~0.11mm^2/s。导热系数对比测试方法分为稳态法和瞬态法两类,其中稳态法包括防护热板法和防护热流计法,瞬态法包括瞬态平面热源法、瞬态热带法和探针法,而恰恰没有激光闪光法。比热容测试采用的是差示扫描量热计(DSC),根据导热系数、比热容和密度测试结果计算得到热扩散系数。  上述对聚合物PMMA的对比测试中,PMMA的导热系数较低,在0.2W/mK以下。2011年David和Ronald报道了欧盟九家机构对导热系数为0.5W/mK左右的建筑石材类材料陶土砖(密度为1950kg/m^3)进行的比对测试。其中稳态法采用了防护热板法和热流计法,瞬态法采用了热带、热盘和热桥三种瞬态平面热源法。防护热板法样品尺寸为200mm×200mm×40mm和直径100mm厚度15mm两种,热流计法样品尺寸为直径50mm厚度10mm,此尺寸样品也可用于热带和热盘法测试,而热桥法样品尺寸为100×30×5。在此次对比测试中,测试温度只有10℃和23℃两个点,只对密度和导热系数进行测试对比。在此次比对测试中还是没有选择激光闪光法。  稳态法在聚合物热物性测试中应用的一个典型领域就是树脂基纤维编织类复合材料,这主要是因为稳态法样品尺寸要远比激光闪光法具有代表性,而且稳态法可以直接测量得到导热系数,简化了测量操作过程。2008年Sharp和Bogdanovich针对树脂基三向编织结构复合材料层压板厚度方向导热系数的测试评价,比较了激光闪光法和稳态热流计法,因激光闪光法样品太小无代表性,无法对编织结构的设计和优化提供准确表征,最终确定采用稳态热流计法进行厚度方向导热系数测量。[b][color=#cc0000]7. 参考文献[/color][/b]  (1) Wilson Nunes, Paul Mummery, and Andrew Wallwork. "Thermal diffusivity of polymers by the laser flash technique." Polymer testing 24.5 (2005): 628-634.  (2) MartinRides, et al. "Intercomparison of thermal conductivity and thermal diffusivity methods for plastics." Polymer Testing 28.5 (2009): 480-489..  (3) Jacobs-Fedore, R. A. Stroe, D. E. "Thermophysical properties of Vespel SP1". In Wang, Hsin Porter, Wallace D. Porter, Wally. Thermal Conductivity 27/Thermal Expansion 15. Knoxville, TN: DEStech Publications, Inc. 2005. pp. 231-238. ISBN 1-932078-34-7.  (4) Tye RP, Salmon DR. “Thermal conductivity certified reference materials: Pyrex 7740 and polymethymethacrylate.”In: DinwiddieRB, Mannello R, editors. Thermal conductivity 26—thermalexpansion 14. Lancaster: DEStech Publications 2005. p. 437-51.  (5) Yang, G., A. D. Migone, and K. W. Johnson. "Heat capacity and thermal diffusivity of a glass sample." Physical Review B 45.1 (1992): 157.  (6) Agari, Y., A. Ueda, and S. Nagai. "Measurement of thermal diffusivity and specific heat capacity of polymers by laser flash method." Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 33.1 (1995): 33-42.  (7) Chiguma, Jasper, et al. "Thermal diffusivity and thermal conductivity of epoxy-based nanocomposites by the laser flash and differential scanning calorimetry techniques." Open Journal of Composite Materials 3.03 (2013): 51.  (8) Xu, Yunsheng, Gunawidjaja Ray, and Beckry Abdel-Magid. "Thermal behavior of single-walled carbon nanotube polymer-matrix composites." Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 37.1 (2006): 114-121.  (9) Yamamoto, Namiko, Roberto Guzman de Villoria, and Brian L. Wardle. "Electrical and thermal property enhancement of fiber-reinforced polymer laminate composites through controlled implementation of multi-walled carbon nanotubes." Composites Science and Technology 72.16 (2012): 2009-2015.  (10) Thibaud-Erkey, Catherine, and Abbas Alahyari. Final Report for Project titled High Thermal Conductivity Polymer Composites for Low-Cost Heat Exchangers. United Technologies reserach Center, East Hartford, CT (United States), 2016. (11) Rudtsch, S., and U. Hammerschmidt. "Intercomparison of measurements of the thermophysical properties of polymethyl methacrylate." International journal of thermophysics 25.5 (2004): 1475-1482.  (12) Salmon, David R., and Ronald P. Tye. "An inter-comparison of a steady-state and transient methods for measuring the thermal conductivity of thin specimens of masonry materials." Journal of Building Physics 34.3 (2011): 247-261.  (13) Sharp, Keith, et al. "High through-thickness thermal conductivity composites based on three-dimensional woven fiber architectures." AIAA journal 46.11 (2008): 2944-2954.[align=center][img=激光闪光法 聚合物 上海依阳实业有限公司,690,236]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812231049305161_9631_3384_3.jpg!w690x236.jpg[/img][/align][align=center][/align]

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    请问聚氨酯发泡材料如何检测?发泡材料两边是钢板,发泡后的聚氨酯与钢板有脱层现象,请问到底是什么原因?谢谢

  • 金属材料试验机的检查要点

    一、金属材料试验机开机前的检查要点  1、主机是否接地,一定要确保主机接地,才能保证静电不会对仪器造成伤害;  2、周围环境,是否有大功率电机在运作,防止对仪器造成干扰;  3、电源电压是否正常,电压过高、过低,都会对仪器造成损害;  4、开机检测,看软件是否与机器连接上,有的仪器金属材料试验机软件界面有连接图标,如果图标闪烁,表示连接正常。二、金属材料试验机运行时的检查  1、仪器运行速度是否平稳,看机器横梁上升或下降是否平滑;  2、仪器运行速度是否正常,过快、过慢都说明机器不正常;  3、确定安全的运行距离,益环仪器金属材料试验机均带有过载保护,设置好安全距离,即可放心使用。三、控制面板必要检查点包括:面板显示功能和面板按键功能是否正常,针对金属这类破坏性较高的材料,试验前可以先用控制箱操作一遍仪器,再做试验。 除金属材料外,针对各种试验材料的不同,金属材料试验机在试验前的检查事项也不径相同。但只要注意一些常用的检查要点,特别是关乎机器损坏与否的地方,一定要多留心注意;再把握不用材料的细节之处,就能够确保金属材料试验机能正常地工作。经常对仪器进行检查,能延常仪器的使用寿命,更能让机器更好地为我们服务,俗话说:“熟能生巧”嘛。

  • 北化院成立基础研究所,聚焦化工新材料领域

    [color=#000000]3月20日,中国石化北京化工研究院基础研究所正式成立。[b]该研究所将聚焦化工材料领域前沿基础科学和优势领域基础研究,发展模拟计算和AI机器学习技术方法[/b],加快解决催化科学和高分子材料共性问题,着力提升原创技术源头供给能力,助力化工新材料领域关键核心技术攻关。[/color][color=#000000]化工新材料领域基础研究所的成立,是落实中石化集团公司党组书记、董事长马永生提出的“直属研究院要发挥好基础研究主力军作用,切实履行主体责任,探索设立基础研究中心”要求的具体行动,是北化院承担起提升基础研究效能,集聚力量进行原创性引领性科技攻关,推动集团公司化工新材料领域高质量发展重任的重要一步。[/color][color=#000000]据了解,北化院作为中石化集团化工新材料领域基础研究的主力军,持续[b]关注培育新领域、发展新技术、开发新材料的关键科学问题[/b],近年来开展了多项基础研究课题攻关,培养相关领域基础研究人员上百人。[/color][color=#000000]北化院表示,将积极加快关键核心技术攻关,加强科研领域布局和学科建设,加速高质量科研平台建设,加大高水平科技领军人才、专家人才、青年科技人才、基础研究人才引进和科研团队建设,打造化工新材料领域重要人才集聚中心和创新高地;锚定把基础研究所打造成为全国化工材料领域“排头兵”的总目标,充分发挥基础研究科技创新基石作用,为中国石化高质量发展提供强有力的技术支撑。[/color][来源:中国化工报][align=right][/align]

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