进料器

德国高特福公司，在高压毛细管流变的测试技术上一直在不断地推陈出新。新上市的流变仪连续进料系统，是一个全新的理念突破和实现。它做为高压毛细管流变仪的新型选配附件，第一次让大家将焦点关注在测试加样部分。先来看一下，连续进料系统的工作动态图：高特福品牌为什么会针对“进料”这个步骤进行改造升级？这种升级又会解决流变测试中什么问题呢？ 首先，这是被测材料在进行工艺加工精确模拟试验时的必要条件。目前，橡胶工业中的流变仪主要使用门尼粘度计和MDR硫化仪。这两种仪器的测量范围和测试出的结果，与实际加工中材料的真正形变状态对比，两者差异较大。由于材料的非线性行为，对胶料的加工行为的预测往往会因为缺少其他更优的仪器选择性而导致材料的加工行为无法预测，或者是预测到的加工行为是错误的。而且橡胶材料的触变效应在实验室测试时也常被技术人员忽略，而在实际加工中，橡胶料在挤出或注射成型前都是进行了充分塑化的，尤其是橡胶材料中还含有蜡和增塑剂，这导致加工过程中胶料会产生滑移行为，这些情况和现象，在实验室的测试中都是必须要考虑进去的因素，不能被忽略。而传统的橡胶测试仪器，进样后在模具中无法对胶料进行充分的塑化，也无法记录这些行为，因此测试数据不包括这些影响，所以导致测试结果与实际情况大相径庭。因此，（如果采用传统的橡胶流变测试仪器和方式来预测工艺效果）往往在产品都开始生产后才被发现实验室表征的加工状态是错误的，这就造成了生产时间和材料的浪费。在模具流动模拟中（即模流分析），忽视塑化对流动行为的贡献，特别是忽视壁滑行为，会导致模具（口模）预测设计的错误，使新产品启动生产时间长且成本高。这里要解释一下什么是材料的塑化高分子材料的塑化主要指的是材料的充分混合及充分熔融，塑化好的橡胶材料都有较好的流动性。由于橡胶材料的导热性能较差，与塑料相比，橡胶的加工温度都偏低，因此在实验室表征时，可以对橡胶提前混炼，达到较好的混合效果，但是放入加热设备中达到充分熔融较难，因此在表征的设备内会出现塞流。也就是橡胶材料有一定的触变性，即材料的流动性不仅仅受剪切速率影响，同时也与受力时间的有关。材料承受一定时间的作用力后才会流动。同时未塑化好的材料会产生平推流，因此在未塑化好的材料使用Mooney校准就结果就不正确了。而实际加工过程中，在加工设备，橡胶材料都进行了良好的塑化。如果在实验室要进行表征材料的流动性，需要尽量接近实际生产条件下材料的流动状态，因此选用Contifeed提前进行塑化，能够更加接近橡胶材料的真实状态。另一个重要的材料实例，如PVC干混料，这也需要对材料进行塑化，才能使粉状料凝胶化结。在这里，常规测试过程中，至少需要在单螺杆或双螺杆挤出机中进行一些塑化。在使用了挤出机塑化后才可能在后续测试中，测量出一条良好的流动曲线。因为，为实现流动曲线而设定的每一速度的停留时间都会发生变化。连续进料系统CONTIFEED的诞生，减少了测试工作量，直接将挤出机的塑化过程与高压毛细管流变仪的测试连成一体，并允许在测试前设定一个确定的材料塑化过程，然后被塑化好的料自动提供到流变仪中，一气呵成的完成测试。一站式测试简单、快捷、方便操作。那么连续进料系统Contifeed该如何设置？ CONTIFEED连续进料系统是将一个螺杆直径20mm，长径比10D或25D的小型实验室挤出机与毛细管流变仪的料筒连接在一起（无论单料筒还是双料筒流变仪均适配）。图1 连续进料系统的结构原理示意图挤出机通过一个旁路阀与毛细管流变仪的料筒相连，连接位置在口模的上方。该装置允许通过毛细管流变仪产生的不同背压使材料塑化。自动旁通阀可以实现完全自动化的熔体挤入和测量程序。由于自动进料，停留时间可缩短50%。图1显示了该设备的结构原理，其中实验室挤出机与双料筒毛细管流变仪相匹配，用于同时填充两个料筒。每个料筒都配有毛细管口模。例如，口模可以有相同的直径，但不同的长度，以此来进行Bagley校正 (入口压力损失校正)。下面我们来进一步深入了解一下塑化对停留时间和表观粘度的影响一般来说，聚合物通过塑化改变其流变行为，这是由于聚合物链的解缠绕，特别是如PVC和弹性体这样的材料在加工前必须进行适当的塑化。图2显示了塑化对停留时间的影响。可以节省高达50%的时间。图2 通过平衡压力曲线减少停留时间通过进料挤出机进行塑化 螺杆直径和长径比：20mm / 10d图3显示了塑化对高油填充SBR胶料粘度的影响。这些数据采用Ostwald de Waele模型(幂律)近似表示。表3列出了Ostwald de Waele模型系数。塑化并不影响幂律系数，但粘度水平显示出约10%左右的差异。见下图图3 通过进料挤出机进行塑化对表观粘度的影响表1:Ostwald de Waele参数增塑对校正粘度和拉伸粘度的影响为分析CONTIFEED塑化对挤出胶料性能的影响，通过标准毛细管流变仪，在有CONTIFEED塑化和无CONTIFEED塑化两种情况下，给出挤出胶料的测试结果。这些数据经过了Bagley(入口压力损失)和Rabinowitsch-Weissenberg校正。这里介绍两个例子。图4显示了CONTIFEED塑化对轮胎胶料的影响，可以看到修正的剪切粘度的变化很大，而对拉伸粘度的影响较小。通过塑化，剪切粘度差异高达35%，拉伸粘度达18%。图4 塑化对修正的剪切粘度和拉伸粘度的影响图5显示了塑化对轮胎胶料影响的另一个例子，可以看到对修正剪切粘度的影响很小，而对拉伸粘度的影响很大。在这个例子中，塑化只产生了5%的剪切粘度变化，而拉伸粘度的变化很大有54%。图5 塑化对修正了的剪切粘度和拉伸粘度的影响这些例子表明，塑化不能仅仅考虑粘度和拉伸粘度的变化，因为剪切变稀行为也在改变。此外，对粘度和拉伸粘度的影响可能对于不同的材料来说，影响大小也完全不同。流变学数据表明，材料1在长直流道内的压力损失较小，毛细管入口区域差异较小，而材料2在长直流道内的压力损失几乎相同，毛细管入口区域差异较大。结论综上所述，通过连续进料系统CONTIFEED的进料塑化和挤出后，有以下优点:无气泡供料到毛细管流变仪通过这个系统对材料的有效的预热，可缩短流变测试50%的测量时间快速预热时间可以缩短材料的停留时间特别适用于热稳定性较差的材料可以确定注塑成型工艺的相关流变学数据经塑化粉末状材料也可以很容易的进行测量可以测量PVC干混物通过连续进料系统CONTIFEED塑化，剪切粘度和拉伸粘度都有所下降，适合在挤出收敛部分测定，最高可达约50%。因此，与忽略了预剪切历史的传统测试技术相比，连续进料系统CONTIFEED产生的数据更适合于过程模拟。

二、 设备工作原理： 一定重量的砂砾通过振动弹入进料器。由于进料器下部的高速气流高速运动形成了一个真空，因此碰撞介质就被吸入射枪组件中，而后被喷射气流射向测试样件。在介质撞击测试目标后，介质就掉入砂砾收集箱内。碎石冲击试验通过碎石冲击试验机使大量小的、带有锋利边缘的钢丸或碎石在短时间内撞击涂层表面，整个试验在可控温度下进行。冲击结束后，用胶带去除松散涂层，露出样板上残留的石击点痕迹，通过分析涂层的破坏程度判断其抗石击性能的优劣。 三、 测试标准及试验方法： ISO 20567 --1《色漆和清漆 涂层的耐石击性的测定 第1部分：多次冲击试验》DIN55996-1:2001《涂层材料的碎石冲击强度检验第1部分：多重冲击试验》SAE J400《汽车表面涂层的抗碎石测试汽车工程师协会（SAE）美国测试与材料协会（ASTM）德国汽车工业协会（VDA）符合SAE J400、ASTM D3170、VDA、GM 9119P/9508P / 9619P、Ford、Mazda MES MN 601C、JIS M0141、GMW 1407、TL211-6,GME 60 268、Nissan、Chrysler 463PB-39-01、GMW14668-3.4.9、Chrysler 463PB-52-01、Volkswagen及Toyota等的测试要求。 三、主要技术参数 1、工作压力范围：0 ~ 5.0 kgf/cm2/等级1.6 ，可根据客户实际气源压力情况进行调节，最高可到8.0kgf/cm22、压缩空气管内径：19mm 或更大3、空气槽容积：180L能够满足：当打开磁阀时预先规定的400kpa（4bar）的工作压力能够持续保持至少10秒钟4、进料方式：自动进料，进料速度可调5、VDA 喷枪：30.0±0.5 mm6、SAE 喷枪：52.6±0.5 mm7、工作时间：0—999S 可调8、振动时间：0—999S 可调9、循环次数0—99S可调10、碰撞箱体配置：角度可调试验台一套 ，0—180度角度任意可以调节，更配有高精度移动式角度显示器，方便客户调节冲击角度。11、 标准试验台冲击窗口：300*300 mm （有活动的支撑架可调节窗口大小以适合不同大小的试样试样厚度不超过30 mm ）。 12、试验箱外尺寸：约1800 L*950 W*1500H mm；碰撞箱主体结构采用≧6mm的钢板+烤漆；击打窗口采用10mm的钢板,抗振、耐磨性好。13、试验冲击材料：4mm—5mm硬度：61HRC-65HRC有棱角钢颗粒、或8-16mm水磨石、或JIS A5001规定的石子均可14、试验压力: 100±5kPa、200kPa±10kPa15、试验次数：1-5次均可16、喷射时间：8-12S/500g或30-35S/2000g17、喷射角度：54°±1o (特殊90°±1o)18、喷射距离：10-500mm（可调）19、喷枪内径: 30.0±0.5 mm或 52.6±0.75 mm20、试样尺寸：80×80 mm或200×100 mm21、试验温度：-20±2℃、22±5℃(室温)创新点：原来市场都是表显的，我们现改为触屏式操作，更方便，精确！

11月24日上午，在2022年感恩节之际，仪器信息网将携手日立科学仪器（北京）有限公司特别举办“追光逐电 与日俱新”光电行业主题网络会议。此次会议将聚焦光电材料器件研究进展与相关表征技术，同时，作为感恩节直播活动，直播间将设置多轮千元红包雨、精美礼品抽奖回馈参与直播的广大用户。【直播免费报名倒计时，赶快点击报名】一、活动背景光电产业是将光子学、电子学、信息学技术相融合的高新技术产业，是围绕光信号产生、传输、处理和接收等环节，开展各类零件、组件、设备制造及应用市场商业行为活动的总和。光电行业虽是一个新兴产业，但已呈现出生机勃勃的发展态势，产值指标一路扶摇直上。据数据，2019年光电行业总体规模已超过1.5万亿元，预计全球光电市场仍会持续以两位数的速度增长。正是这种快速增长的产业发展速度，吸引了众人的眼球，带动了世界各国光电相关产业的发展。光电子材料、器件是光电子技术的关键和核心部件，是现代光电技术与微电子技术的前沿研究领域，对应材料、器件的表征测试技术对于光电技术发展至关重要。为推动光电表征测试技术及光电产业的发展，仪器信息网携手日立科学仪器（北京）有限公司，11月24日特别举办“追光逐电 与日俱新”光电行业主题网络会议，邀请光电材料、器件研究专家及检测技术专家，以线上报告分享形式，共同探讨光电产业检测技术的最新进展。二、活动时间11月24日 09:30 –12:00三、活动报名点击会议官网报名，或扫码以下二维码报名https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/hitachi2022/ 四、活动日程时间 报告题目演讲嘉宾09:30会议开场及红包雨主持人09:32薄膜光电器件中的界面能带结构陈琪(中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 研究员)10:00日立电镜在光电行业的应用（三维形貌观察和失效分析）周海鑫 (日立科学仪器（北京）有限公司 电镜市场部 副部长)10:28抽奖及红包雨：小米充电宝主持人10:30面向未来显示的量子点发光材料与器件宋继中(郑州大学 教授)11:00日立光谱在光电材料研发测试中的应用王锡树(日立科学仪器（北京）有限公司 光谱应用工程师)11:28抽奖及红包雨：新秀丽双肩包主持人五、活动福利直播间千元惊喜红包雨（需要在微信内进入直播）；优质问答奖，日立甄选高定礼盒；二等奖，新秀丽双肩包；三等奖，小米充电宝六、活动嘉宾宋继中 郑州大学 教授【嘉宾简介】本科毕业于郑州大学，曾在显示面板公司-友达光电从事OLED研发，目前为郑州大学教授。近年来一直从事发光显示材料及器件教学及科学研究。在发光显示领域，首次实现了铯铅卤量子点的电致发光，被Science、Nature Nanotechnology等评价为“首次（first）发展”、“发起了（initiated）”、“开启了（opened）”该LED体系。研究成果在Nature Photonics、Advanced Materials等期刊上共发表SCI论文80余篇，被SCI他引12000余次，获国家发明专利授权20项。支持国家优秀青年基金、江苏省杰出青年基金等项目。2015、2017年连续指导第十四届（一等奖）、第十五届（特等奖）“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛，获第十五届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛优秀指导教师奖。【分享题目】面向未来显示的量子点发光材料与器件【分享摘要】全无机铯铅卤（CsPbX3）量子点发光二极管（QLEDs）具有窄而可调谐的发射光谱，显示出高纯度和真实的色彩，被认为是未来柔性和高清显示有力的候选者。报告的内容包括： 1. 率先构筑了该体系量子点发光器件，被评论为“发展（developed）”、“发起（initiated）”了该方向； 2. 针对应用化受限于电-光转换效率低的问题，提出了该体系量子点表面态及缺陷态的调控思路，发展了“混合溶剂纯化”、“杂化钝化”、“界面钝化”、“异质相”等策略，与国际同行交替刷新了器件的最高效率； 3. 针对应用化受限于难以规模化生产的问题，发展了“三配体协同”的方法，实现了高效量子点的规模化合成。陈琪 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 研究员【嘉宾简介】陈琪，研究员，博士生导师，创新实验室副主任，获评国家优秀青年科学基金，江苏科技创新U35攀峰提名奖，苏州杰出青年岗位能手等。担任Chinese Chemical Letters青年编委，TCL集团技术顾问等。2014年获中国科学技术大学博士学位，2014-2017年在中科院苏州纳米所和美国华盛顿大学从事博士后研究；2017-2020年任中科院苏州纳米所副研究员，2021年晋升为研究员。研究领域为新能源、新型显示器件中的材料与界面。迄今在Nature Commun.，J. Am. Chem. Soc.，Adv. Mater.，Energy Environ. Sci.，Nano Lett.等期刊发表论文50余篇。作为项目负责人承担科技部国家重点研发计划课题，国家自然科学基金，龙头企业合作项目等十余项。【分享题目】薄膜光电器件中的界面能带结构【分享摘要】薄膜光电器件，包括太阳能电池，光电探测器，发光二极管和激光器等，是由电极层，界面层和活性层等多层薄膜堆叠组成的光-电或者电-光转换器件，包含丰富的层间甚至层内异质结，其中的关键科学问题是界面能带结构与器件性能的构效关系。薄膜光电器件的界面能带结构非常复杂，不仅随空间位置改变，而且在工况下动态演变，难以根据界面材料组成由理论模型准确推测。 本人致力于发展横截面扫描探针显微术，突破薄膜光电器件垂直封闭结构的限制，解决包埋界面能带结构的工况表征难题。通过界面能带结构与器件性能之间构效关系的准确理解，解析薄膜光电器件未知工作机理，从而为界面设计提供判据，突破器件性能瓶颈。周海鑫 日立科学仪器（北京）有限公司电镜市场部副部长【嘉宾简介】周海鑫博士毕业于北京化工大学，主修高分子材料和化学专业，曾在德国马克斯普朗克高分子研究所电镜中心工作，主要负责电镜的测试和相关研究工作，对扫描电镜和透射电镜的原理、操作及应用非常熟悉。周博士目前主要负责日立表面科学相关产品的技术支持、应用开发和产品推广，具有将近10年的电镜相关领域工作经验。【分享题目】日立电镜在光电行业的应用（三维形貌观察和失效分析）【分享摘要】电子显微镜作为重要的微观表征设备，已经广泛的应用于光电行业。本报告将重点介绍日立各类电镜及其相关产品的特点以及其在光电相关行业的应用案例，包括各类光电材料的形貌观察和成分分析，光电器件的三维形貌观察和失效分析，光电薄膜的粗糙度测量及界面分析等。王锡树日立科学仪器（北京）有限公司光谱应用工程师【嘉宾简介】王锡树，日立科学仪器（北京）有限公司 分析应用部 光谱产品工程师，硕士毕业于上海师范大学，目前主要负责日立紫外-可见-近红外分光光度计、荧光分光光度计等光谱产品的应用工作，拥有多年光谱分析测试技术和应用解决方案等方面的工作经验。【分享题目】日立光谱在光电材料研发测试中的应用【分享摘要】介绍日立荧光光度计和紫外可见近红外分光光度计对光电材料的表征