注塑成型中颗粒填充物聚丙烯的冷却情况#中英文翻译#外文翻译匹配

0 注塑成型中 颗粒填充 物 聚丙烯 的冷却 情况 何敏嘉 ， 费尔布 陈艳译 摘要 ： 聚丙烯复合材料 的 冷却 情况被用于 在 同一 注塑成型过程 中 ， 对 影响散热性能的各种填料（磁铁矿，重晶石，铜，滑石，玻璃纤维和锶铁氧体） 于不同比例下 的调查 。注塑成型期间， 分别对 室温和高温时热电偶在型腔模具表面 的测量 记录和对斜坡冷却曲线的热扩散 分析 中 发现 ： 该注射成型 的 工艺和 该模具 的填充材料 使 冷却曲线显示 出不同的合并 路段 。所以说 热 扩散系数是个暂时性的系数。 热扩散表明，最高值为 30的 滑石粉填充聚丙烯， 在 最短的冷却时间 可以 发现 35铜填充聚丙烯。 系统性变化的 具有 热传递性能的复合材料， 在 不同的填充材料和填充比例 中 使 注塑 过程优化， 并以此来 定制热流性能 。 此外 ， 滑石粉填充聚丙烯 使设计的复合材料 与预定的最高热 流相附，是 热 传递 的首选方向。 关键词 ： 聚丙烯 ;热 性能 ;注塑成型 ;微粒填料 1 .导言 常用的塑料 ，如聚丙烯和聚酰胺都有一个低导热系数。不过在汽车行业，如传感器或执行器， 需要新的材料或具有高导热性。 通过增加合适的填料， 比如 塑料，其热行为聚合物是可以改变的 。 系统的热扩散 大于 1.2 2毫米 /秒，从 0.2 2毫米 /秒 多 为补聚丙烯 。 这种填充聚合物具有较高的热导率，由于广泛的应用在电子封装 上而成为一个越来越重要的 研究领域 。较高的热导率可以通过使用一个合适的填料达到，如铝，碳纤维和石墨，铝氮化物或磁铁矿颗粒。 此外 ，在注塑机 上 模具 的冷却反应 ， 是受聚合物填料 的 热性能 影响 。然而，填充材料 比较能体现出 热导率 的 价值观 。 大幅比较不同的材料，是 很 困难的，甚至可以说是不可能的。 因此，聚丙烯样品不同的填充剂（四氧化三铁，硫酸钡，铜，玻璃纤维， 滑石粉）的挤出和注射成型用各种体积分数（ 0-50 ）来表示 。 1 磁铁矿重晶石一般是用来增加重量的聚丙烯，如：为一瓶措施，锶铁氧体是用聚合物粘结磁铁，玻璃纤维是用于加固新材料，滑石粉是一种反阻断剂。然而， 铜被选为额外灌装机，因为它具有高度的热导率相对于其他材料。 热性能，这些注射成型样品和注塑成型行为人调查和 相关的金额和种填充材料。 2 .理论思考 傅立叶法的热量传递，在一维给出 与温度 T ，时间 t ，位置 x和热扩散在一个均质体，热扩散率 A和热导率 L是相互关联的，由具体密度 r 和具体的热容量 Cp根据 假设一名注射成型工艺与恒温灌浆期为聚合物的温度 TP和相对恒定的温度 Tm及作为温度独立的热扩散，解析解决 式 （ 1 ）结 果 在 式 （ 3 ） ,S是指壁厚注射模压部分和 T的温度 zai 时间 t后注射。忽略高阶计算， 式 （ 3 ） 可以减少为 2 式 （ 4 ）给出的关系冷却速度和热扩散率，在注射成型过程中，凡高热扩散导致更高的冷却速度和短周期的过程。 3 .实验 3.1 材料 试验材料供应合作编写 RTP的有限公司（法国）几种聚丙烯（ PP ）化合物与各种填料（四氧化三铁，硫酸钡，铜，玻璃纤维，滑石粉）在挤出过程中讲到的类似在 式 2 。填充物材料是常用材料在工业产品。填料粒子不具备表面涂层可以影响热性能。一些选定的性能灌装材料列在 表 1 图 1.模具注塑成型实验。 图 2 .模具与腔准备测试样本，在一个注塑机。立场与热电偶温度测量标志是一个箭头。 3.2 热扩散率测量 热扩散的高分子材料，是衡量一个瞬态法， 与 雷射闪光实验有密切的关系。温度信号 3 由热电偶转移到上侧的抽样检验和注册 ,被转让温度信号启动一个热平衡过程该标本，记录由热电偶作为区别样品的背面和恒定温度，用来为评价的热扩散率。最小二乘算法是用来确定热扩散率，而变系统地热扩散值在一个特别设计差分计划。精确的测量多 于 总量的 3 。 为热扩散率测量，小缸 10毫米直径 5-6毫米的身高，剪下的注射 成型棒（参见图 1 ） 。 3.3 注塑成型 与注塑机标准样品测量拉伸性能连同一棒热测量 10毫米直径和 130毫米的长度分别准备在一模（参见图 1 ） 。在腔的拉伸试验棒铬（ K型）热电偶 中的 应用。 在注塑成型实验温度记录每 0.5秒一个数字万用表和储存在一台个人电脑。热电偶 s大约 0.2毫米成空腔。因此，一个良好的热之间的接触聚合物和热电偶，甚至后缩的成型，是 为了 保证录得 更好 的温度时间 。 用过的注射液成型参数列于表 2 。由此时代特征的注塑成型周期提交见表 3 。 4 结果与讨论 4 图 3 比较冷却曲线填补聚丙烯 与聚丙烯复合材料的各种填料组分的四氧化三铁。 在图 3 中 ，聚丙烯 的冷却过程 在一个时间 在温度测量所热电偶达到最高值约。 随着越来越多的时间观测到温度下降。 经过 在模具打开，冷却行为记录与热电偶变化，因为它是无较长的接触与注射成型的材料。由于以大直径的棒，这个时间（ ） ，直到模具是打开及注射成型零件跳伞选择相对较高，以确保该部分肯定凝固。 可以看出，在图 3斜率曲线变化显着后 ，这对应于时间那里后，压力是拆除。此外，图。三指出这种复合材料在腔降温快随着越来越多的磁铁矿分。要达到的温度 条 -温度远远低于 凝固的采样聚丙烯需求，在描述实验的时候，而冷却时间聚丙烯 的 Fe3O4减至 （参看表四） 。减少冷却时间，是在好的协议所增加的热扩散的磁铁矿填充复合材料由于高的热扩散粒子（参见附表一） ，其中的线索，就 式 （ 4 ） ，以一个增加冷却速度。温度时间依赖性图。 3条不遵循一个简单的线性行为预期温度 -时间曲线由 式 （ 4 ）在对数计。 只为填补聚丙烯实测值可安装一个单一的直线之间大约 15 和第 54秒 的这条路线通往一个扩散 （参见式（ 4 ） ） 。其他测量冷却曲线的聚丙烯复合材料的磁铁矿装有在每个个案，两直线， 为高温第 和低温 的地区。热扩散估计从斜坡上的回归直线 5 计算热扩散系数的 的温度较高部分的冷却曲线有一点点低于扩散系数测量暂态技术，而计算热扩散酶 的温度越低，部分地区的冷却曲线满足实测值扩散图 3 比较冷却曲线填补聚丙烯与聚丙烯复合材料的各种填料组分的四氧化三铁。该符号字里行间都回归直线（参见文） 。 图 4显示测得的热扩散率数据的调查样本中可以看出， 该热扩散的磁铁矿 -聚丙烯复合材料是由 为填补聚丙烯截至 增加磁铁矿负荷。因此，冷却时间变短为高磁铁矿填料馏分（图三） 。 原因之一，为改变 在边坡的冷却曲线显示图 3是改变热扩散率随温度的，其中就表现在是图 5 磁铁矿和重晶石聚丙烯复合材料 随着温度的升高热扩散率降低。因此，价值观来自模实验应小于测值的复合材料在室温。 热扩散的 PP基体中，主要是所造成的声子，是关系到 6 等于无害速度 v和平均自由程长度 L声据上述凝固温度的影响 PP基体（约 条，测量的 DSC ） ，热扩散的基质减少，以致降低了体积弹性模量 k ，因而减少了声子速度 ，并降低平均自由程的长短 。此外，上述凝固温度日 Ts无晶在聚丙烯矩阵 是在 低于 Ts结晶 下 在聚丙烯基体中出现的。存在或缺乏微晶影 响体积弹性模量 K和声子自由的道路。其原因 是 不同实验都是非等压条件在注塑成型过程和非等温条件样品的厚度 的 冷静 过程 ，磁铁矿，重晶石，玻璃纤维， 滑石，永磁铁氧体和铜填料比较空聚丙烯图 6 冷却的过程与 铜填充聚丙烯 存在 差异。 图 4 在室温下热扩散价值观注射成型聚丙烯样品中不同填料和各种填料的比重来衡量暂态技术（参见文） 图 5 温度依赖性的热扩散的磁铁矿和重晶石填充聚丙烯 的 填料含量 7 图 6聚丙烯复合材料 的 填料 在 30vol%后 铜填充复合降温速度远远超过其他调查材料。该温度的影响剩余聚丙烯是，在整 个注射液成型工艺高于气温其他调查材料。冷静的 过程与 其他复合材料没有显示有较大的差别。该气温的磁铁矿装聚丙烯是一种比温度低一点的重晶石填充聚丙烯。气温的锶铁氧体聚丙烯复合材料，再次是低于那些该磁铁矿填充聚合物。 而测得的热扩散率的滑石粉填充聚丙烯是远高于热扩散其他调查材料，甚至远高于这对铜填充聚丙烯，冷却行为滑石粉是较小较其他调查材料。魏登费勒等人 研究出 该滑石粉沿着自己的方向填充复合一个对齐的滑石粉。测量的热扩散率是平行于这个主轴的最高热导率，而温度测量在注塑成型过程中揭示扩散垂直流方向发展。这意味着，该滑石粉填充聚丙烯样品中有强烈各向异性最高 并 在流动方向低垂直于水流。尽管出现了高导热的铜（参看表 1 ）相对于其他用于填充材料， 冷静是相对的测气温 的 。结果表明：这是一个相对的措施，一个最理想的互联网络的高导电粒子在聚丙烯基体，低于 1 和极差相比，互联磁铁矿 55 或互联的重晶石 46 。 作者还讨论了影响颗粒大小和形状 的 聚丙烯矩阵 2,3 。 8 图 7 各种聚丙烯复合材料的冷却时间（从 200下降到 60度 ） 冷却时间是线性依赖于填料量分数在聚丙烯基体中 ， 数据计算回归系列于表 6 。它可以清楚看出，铜填充聚丙烯降温下降速度，远远超过其他调查材料。 冷却的情况，聚丙烯重晶石， 锶氧体和磁铁矿是相似的，而磁铁矿降温一点点速度比所有其他材料。 5 结论 冷静的 过程中 聚丙烯在注塑成型工艺可以减少所使用的磁铁矿重晶石，锶铁氧体，玻璃纤维，滑石粉和铜填料。 冷 却 过程中，由于的依赖了传热和潜热凝固温度 ，所以 不能完全解释由简单指数律来自傅立叶的法热传导。此外，在注射 成型周期，的注射液成型周期和热扩散的聚丙烯矩阵 周期， 冷却曲线显示不同的合并路段。 此外，各向异性的热传导性，例如： 为滑石粉填充物，或低互联的粒子影响冷却行为，如铜。 为使用的材料和在调查范围填料冷却时间冷却下来注射成型复合材料，从温度200 降至 60是线性依赖于填料。 铜在聚丙烯基体中的冷却时间可缩短 从 9 50.5 至 20， 9秒。 在这个过程循环 中，具有 较高热传递性能的一些复合材料，可以用来优化模 具 进程提高冷却 速度 。 文献： 1 Back E. 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