徐斌
,
王敏杰
,
于同敏
,
赵丹阳
高分子材料科学与工程
针对微尺度聚合物熔体流动粘性耗散变化规律,基于流体能量方程进行了理论分析.随着通道特征尺寸的减小,粘性耗散项在能量方程中所占比例在增加,表明粘性耗散作用在增强.选用当量直径分别为1000 μm、500 μm、350 μm的矩形截面和圆形截面毛细管口模,以高密度聚乙烯进行不同温度与不同剪切速率下的粘性耗散实验,计算了单位长度粘性耗散温升.结果表明,随着通道特征尺寸的减小,单位长度粘性耗散温升在增加.当剪切速率从低向高变化时,特征尺寸较小的毛细管口模单位长度温升增加较快.因此,随着通道特征尺寸的减小,粘性剪切摩擦在逐渐增强.
关键词:
粘性耗散
,
微通道
,
聚合物熔体
徐斌
,
王敏杰
,
于同敏
,
赵丹阳
高分子材料科学与工程
针对复杂微型腔制作的难点,基于紫外光刻电铸(UV-LIGA)技术和掩膜腐蚀的方法加工了细胞皿微型腔.以聚丙烯(PP)进行单因素充模流动工艺试验,通过极差分析,研究了注射速率、模具温度、熔体温度、保压压力和保压时间对微制品成型质量的影响规律.注射速率对提高充填率起主要作用,模具温度和熔体温度是次要因素,而保压压力和保压时间相对其它因素对充填质量影响较差,但必须保持在一个较高的水平.在获取优化工艺参数后,获得合格的制品.因此基于UV-LIGA技术和掩膜腐蚀的方法制作复杂结构微型腔对于微注塑成型是可行的.
关键词:
微注塑成型
,
细胞皿
,
紫外光刻电铸
,
成型工艺
徐斌
,
王敏杰
,
于同敏
,
赵丹阳
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.10.005
在分析聚合物熔体的壁面滑移机理和微通道中尺度效应对壁面滑移的影响基础上,通过对Hatzikiriakos所建壁面滑移模型滑移系数的修正,建立了微通道的壁面滑移模型.采用修正前和修正后壁面滑移模型,通过数值模拟,计算出了直径为0.5mm的微通道中在不同剪切速率下的滑移速度和压力降.对比计算结果,修正后的滑移模型计算出的滑移速度减小了,而压力降增加了.通过与试验测得的压力降对比,根据修正后的壁面滑移模型计算出的压力降更接近试验值.
关键词:
壁面滑移
,
数值模拟
,
微尺度效应
赵丹阳
,
王敏杰
,
李凯
,
宋满仓
,
金翼飞
高分子材料科学与工程
微挤出模具内聚合物熔体流动的均匀性直接决定着制品的成型质量,是挤出模具设计的基础.根据聚合物流变测试理论,基于Kelvin-Voigt本构方程,建立了相对微尺度黏度模型;基于Navier滑移定律,建立了壁面滑移模型;以双腔微管的挤出流动为例,研究了模具流道主要结构参数对挤出流动均匀性的影响,结果表明,各参数对流动均匀性影响的显著程度由强到弱的顺序依次是分流角、内筋定型段长度、压缩角和压缩比.根据确定的最佳流道结构参数,设计制造了双腔微管挤出模具,挤出实验结果验证了该方法的正确性和有效性.
关键词:
微尺度效应
,
流变特性
,
壁面滑移
,
流动均匀性
,
微挤出成型
