高分子材料体积拉伸流变加工技术进展

高分子材料加工产业对加工过程高效、环保、低能耗的发展需求,推动着聚合物塑化输运方法与原理的不断创新。在高分子材料电磁动态塑化加工成型方法的基础上,进一步提出了基于体积拉伸流变的高分子材料加工成型方法与技术。详细介绍了体积拉伸形变支配的叶片塑化输运设备和偏心转子塑化输运设备的基本结构与工作原理,并阐述了两者在高分子材料加工中的应用优势。研究结果表明,与传统螺杆式塑化输运技术相比,体积拉伸流变塑化输运技术具有缩短加工热历程、混炼效果好、制品性能优良、对物料适应性广等显著优势。高分子材料在加工领域新技术的发展,为开发新型塑料产品、提高产品性能并降低产品成本开拓了广阔的空间。

国内外注塑发泡成型技术发展概况

阐述了国内外注塑成型发泡技术的发展情况和应用背景,分析了微孔注塑成型技术的优势,综述了微孔注塑成型技术的基本原理、先进辅助技术以及应用材料,简要介绍了微孔注塑成型制品的表征手段,并对微孔注塑成型技术的发展前景进行了展望。

UHMWPE模压成型方法与技术进展

目前,性能较好的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)制品得到了广泛应用,但是,由于UHMWPE的黏度较高,难以输送、塑化和成型。模压成型是UHMWPE制品最主要的成型方式之一。首先,对最常用的普通静态模压(CM)成型方法进行陈述,分析并总结了成型温度、成型周期、成型压力以及冷却速率等模压成型参数对CM成型UHMWPE制品微观结构和性能的影响,发现,CM成型存在成型周期长、能耗高以及制品难以兼具良好的力学强度和耐磨性能等问题;其次,阐述了UHMWPE高速冲击(HVC)模压和超声模压的成型原理和特点,发现,引入动态力场后,能降低成型温度、缩短成型周期和减少能耗,但是,由于HVC成型UHMWPE制品韧性较差,超声模压成型制品力学强度较低。因此,动态模压成型方法是UHMWPE制品高效成型的重要研究方向之一。

聚丙烯热裂解回收技术的研究进展

随着社会的发展,塑料使用量的不断上升,废旧塑料的回收再利用问题得到大量关注。聚丙烯(PP)由于价格低廉、综合性能优良,在日常生活中得到大量应用,成为废旧塑料的主要组成部分。其分子主链的惰性特点导致降解缓慢,回收技术相对缺少,该类废旧塑料的回收再利用问题需要得到重点解决。本文综述了PP热裂解、催化热裂解、共热解等相关机理和特点,简述了重要热解产物的回收利用现状,并对废旧PP热裂解回收利用进行展望。

塑料体积脉动注射成型技术研究

针对体积脉动注射成型技术及装备,通过实验数据分析了脉动力场作用对高分子材料流动能力、模腔压力响应、微观结构等的影响,从而阐明了脉动力场作用对高分子材料注射和保压成型过程的强化效果,并揭示了脉动力场作用实现高分子材料不相容共混体系自增韧和自增强的内在原因。通过对体积脉动注射成型技术研究进展的介绍,阐明了脉动力场作用在优化注射成型过程和提升注塑产品服役性能方面的优势与潜在应用。

基于STM32的动态注塑信号调节器设计

文中设计了一种基于STM32芯片与UCOSIII操作系统的动态注塑信号调节器。采用DDS芯片AD9833与数字电位器MCP41010配合实现了P/Q信号的发生与调幅;采用运算放大器OP07组成的加法器实现P/Q振动信号与P/Q静态信号的合成;基于RS485接口与Modbus通讯协议实现动态注塑信号调节器与上位机的实时通讯;基于emWin图形库设计了人机交互界面,可以在触摸屏上设定选定注塑参数。试验测试表明:动态注塑信号调节器能够根据上位机反馈的通讯信息在不同工序下输出不同波形、频率与幅值的P/Q动态注塑信号,满足泵控液压激振系统与动态注塑的应用需求。

超高分子量聚乙烯分子链缠结调控技术研究进展

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有优异的物理机械性能,被广泛应用于多种领域。但UHMWPE极高的分子量使其分子链高度缠结,制约UHMWPE分子链的长程运动,影响UHMWPE的聚集态结构,对UHMWPE的各项性能造成很大影响,因而调控UHMWPE的分子链缠结程度对于提高其加工和使用性能尤为重要。本文分别从UHMWPE溶解、UHMWPE结晶、聚合物共混改性与加工力场四个方面对UHMWPE分子链缠结调控技术的研究进展进行了总结,分析了不同方法的分子链解缠结机理,并展望了UHMWPE分子链缠结调控技术的发展趋势。

国内外大型注塑机技术发展动态综述

随着现代生产生活中航天、汽车、国防及医疗等领域对大型注塑制品应用需求的增长,高效、节能、智能的大型注塑机设备及其制造技术迅速发展。本文介绍了现阶段国内外大型注塑机的发展概况,以合模装置为主线总结了大型注塑机在轻量化方向的发展历程,以动力驱动系统为主线介绍了大型注塑机在节能化方向的发展情况,并结合工业4.0的发展环境总结了智能注塑的发展趋势。

云环境下塑料设备数据远程采集与监控技术研究

针对塑料设备加工过程的参数采集以及设备的监控维护存在的不足,研究了一种基于云环境下塑料设备综合信息远程采集与监控技术。提出了系统的整体方案设计,实现了多台塑料设备跨域互联网接入和综合信息远程采集与存储,并且能够在远程监控中心对塑料设备进行实时监控和历史数据分析,实现设备监控和数据共享。通过实际应用分析,云技术的使用有效降低了系统的实现和运行成本,为中小型企业搭建自己的设备远程数据采集系统提供了借鉴和参考。

国内外螺纹联接防松技术进展

重点分析螺纹联接的松动机理,把松动过程分为两个阶段,第一阶段是因螺纹根部材料的局部塑性变型造成预紧力下降的过程,第二阶段是由啮合螺纹间的微滑移和接触压力的变化引起螺母旋转后退的过程。为了更好地设计和选择防松方法,分析预紧力和预紧力矩之间的关系,探讨预紧力、摩擦力、螺纹磨损等因素对防松性能的影响。从抑制螺纹副的相对运动出发,分析国内外先进的防松方法。以横向振动试验结果为依据评估一些防松方法的性能优劣。该文为螺纹联接防松方法的设计与选用提供指导。

图像自动识别技术在物流自动化中的研究与应用现状分析

计算机视觉、深度学习的融合发展是推进物流自动化产业智能化的必然途径。介绍了条形码技术和FRID技术在物流自动化的应用特点,聚焦图像识别技术中图像分类技术和OCR技术在物流自动化中的应用现状,阐述图像识别关键技术简况及分类依据等。探讨研究与应用中存在的问题与难点,以期为构建更快、更准确的自动分拣系统提供参考。

汽车用复合材料A级表面检测技术的研究进展

A级表面是汽车工业中非常重要的一个评价指标。随着聚合物复合材料在汽车工业中的比重日益增大,必须提高复合材料表面质量以扩展其应用。可以采用粗糙度、光泽、桔皮、鲜映性DOI、雾影等多个指标来对复合材料表面质量进行评估,并讨论了各种测试手段对应的仪器及应用。

成型温度对脉振模压成型自增强UHMWPE结构与性能的影响

在远低于普通模压(CM)成型温度的温度下,采用脉振模压(PVM)成型实现了自增强超高分子量聚乙烯(UHM-WPE)制品的低温高效成型。通过拉伸性能、耐磨性能、流变性能、差示扫描量热分析、扫描电镜、原子力显微镜、红外光谱等测试表征,分析了成型温度对PVM成型UHMWPE(PVM-UHMWPE)样品宏观性能和微观结构的影响规律。结果表明,PVM的低温成型能保留UHMWPE部分初生相特征结构,提高了整体结晶度和晶片厚度,赋予了PVM-UHMWPE样品更高的力学强度和抵抗磨损能力;随着成型温度的提高,分子链在颗粒界面处的扩散程度增加,并形成垂直于颗粒界面的“纤维状”晶相提高了PVM-UHMWPE样品的界面固结质量,但当成型温度达到180℃时,对初生相结构的破坏加剧,致使整体结晶度和晶片厚度降低,反而弱化了样品力学强度和耐磨性能。因此,成型温度为170℃的PVM-170℃-3Hz样品具有最好的力学性能和耐磨性能。

基于近红外光谱的废杂塑料分类

塑料制品因其成本低廉且性能优良而广泛的应用于各行各业的方方面面,本质是高分子聚合物。但由于塑料在自然条件下降解困难且回收成本较高、回收效率较低,对环境造成了严重的影响。为解决塑料高效低成本的回收再利用问题,本文提出了一种基于近红外光谱技术,并结合当今前沿的机器学习技术的废杂塑料识别和分类系统。该系统采用基尼指数对近红外光谱进行特征波数选择,从而去除冗余数据。基于knn、LightGBM和神经网络建立单一的塑料分类模型,并采用随机搜索、遗传算法等算法对超参数进行优化。针对单一模型的不足之处,采用基于Stacking集成学习框架进行模型融合,进一步提高识别准确率和效率。结果表明该系统具有重要的实际运用价值和广阔的市场前景。

多孔碳及其复合材料在超级电容器中的研究进展

多孔碳超级电容器具有比电容高和循坏寿命长等优点,是当前研究和应用最广泛的一类超级电容器材料。综述了多孔碳材料的不同制备方法和多样化的多孔碳材料前驱体,并介绍了掺杂石墨烯、过渡金属氧化物(TMDs)、过渡金属碳化物或氮化物(MXene)及杂原子等手段来改善碳基电极的离子传输能力,对其在电容器中的应用进行了总结。

双级微结构对柔性压力传感器性能的提升

以2种不同的模板设计方案,采用注射压缩成型制备单级和双级微柱阵列的热塑性聚氨酯柔性薄片,经裁剪、喷金后得到微结构柔性传感基片。将单级和双级微结构柔性传感基片分别与平整柔性传感基片面对面封装成柔性压力传感器1和传感器2。模拟结果表明,受压后微柱顶面上边缘区域接触应力较大。单级和双级微柱受压后纵截面分别呈“碗”和“花苞”状结构;双级微柱在较小压力作用下即可发生形变,且其受压后与平整传感基片的接触形变和接触面积较大。因此,相比传感器1,传感器2具有较高灵敏度(0.53 kPa-1,0~1 kPa)、较短响应时间/松弛时间(100 ms/80 ms)和较低检测限(约58 Pa)。微柱较高的耐压性使传感器2具有较宽的检测范围(0.058~600 kPa),能在4000次的循环压缩/释放测试(峰值压力约500 kPa)中保持较稳定的压阻响应。传感器2可准确检测人体脉搏、发声和运动,表明其具有应用于智能可穿戴领域的潜能。

一种高效制备高性能PLA/PBAT复合材料的方法及其性能研究

为解决聚乳酸(PLA)韧性较差这一问题,人们提出了诸多弹性体填充方案来增韧PLA,但这些方案大多会造成PLA的强度损失,或者引入不可降解的相容剂组分,因此,开发了一种由聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)填充,由三螺杆挤出机挤出结合三辊式轧机冷压的方式制备样品。通过对本工艺制备的样品进行表征,在样品的扫描电子显微镜(SEM)照片中发现三辊冷压工艺对于PBAT的拉伸作用,在拉伸作用的诱导下产生了原位成纤现象。同时在差示扫描量热仪(DSC)测试中发现拉伸作用对PLA的结晶有促进作用,在拉伸试验中,证明了原位成纤和结晶度的提高分别对PLA起到了增韧和增强的作用,最后通过热失重(TG)测试对样品的热稳定性进行表征,探究了此工艺对于热稳定性的影响。并将此工艺的增韧机理进行了归纳,为PLA的增韧提供了新的思路。

基于机器视觉的无人机旋翼移印缺陷检测研究

旋翼是无人机获得举升力的重要零件,它的健康状态是无人机稳定飞行的重要保证,旋翼标识是检查无人机飞行姿态和旋翼健康状态的重要参照之一,针对大疆无人机旋翼标识生产过程中表面质量检测的工人劳动强度大、检测准确率低的生产痛点,设计了满足工业生产需求的机器人视觉检测系统,系统与工业机器人结合将印刷缺陷的产品分拣出来,实现生产检测的自动化。系统利用工业相机、视觉光源、工业计算机搭建系统检测系统,通过滤波、连通域处理、特征提取等算法设计,能够高效地将漏印、少印、多印等缺陷产品分拣出来,降低了企业用工成本的同时,提高了产品出厂的良品率。

基于STM32的程控多路数字信号发生器设计

该文设计了一种基于STM32芯片与UCOSIII操作系统的程控多路数字信号发生器。采用DDS芯片AD9833与数字电位器MCP41010配合实现了激振信号的发生与调幅;基于RS485接口与Modbus通讯协议实现信号发生器与上位机的实时通讯;基于emWin图形库设计了人机交互界面,可以在触摸屏上设定选定激振信号参数。经试验测试表明,设计的程控多路数字信号发生器能够产生波形、频率与幅值均独立可调的交流信号,并能够根据上位机传递的通讯信息实时对信号进行调节,满足多路激振信号源的应用需求。

水凝胶基传感器电极的研究进展

水凝胶是凝胶分子在最佳条件下通过物理或化学交联而制备的亲水聚合物网络,因其具有强大的可调节机械性能、自愈能力、良好的生物相容性,被认为是一种极具应用前景的传感器材料。近年来,柔性可穿戴电子设备逐渐成为人机交互技术和人工智能领域的主要研究方向,水凝胶传感器因具有良好的性能且能够实现多种信号的监测及传输,从而得到广泛研究,促进了柔性可穿戴电子设备的发展。本文介绍了目前水凝胶基传感器电极的研究进展,总结了不同用途的水凝胶基传感器电极的发展历程,重点阐述了水凝胶基传感器的电极在柔性可拉伸传感器领域的应用研究,最后总结分析了目前水凝胶基传感器电极存在的不足,并对水凝胶基传感器及其电极的制备工艺作出了展望。