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金属粉末型坯动态注射成形技术的研究

中国机械工程 2006年第19期17卷 2057-2063页

作者：刘斌冯彦洪瞿金平华南理工大学聚合物新型成形装备国家工程研究中心聚合物成形加工工程教育部重点实验室广州510640

提出一种金属粉末型坯动态注射成形新方法,在注射成形过程中全程引入振动力场作用,即将振动力场引入金属粉末喂料的输送、塑化、注射和保压全过程,实现动态固体输送、动态塑化混炼、动态注射和动态保压,使注射成形全过程处于周期性振动... 详细信息

提出一种金属粉末型坯动态注射成形新方法,在注射成形过程中全程引入振动力场作用,即将振动力场引入金属粉末喂料的输送、塑化、注射和保压全过程,实现动态固体输送、动态塑化混炼、动态注射和动态保压,使注射成形全过程处于周期性振动状态。通过在实验装置和样机上进行的一些相关实验研究发现,振动力场可以改变熔体在模具内的流动方式,降低充模压力。金属粉末的动态注射成形能得到比传统稳态下注射成形更优的型坯微观结构和性能,振动力场的作用对型坯品质的提高具有较明显的作用。

关键词：金属粉末型坯动态注射成形振动力场

叶片挤出机对PBS/木质素共混体系加工性及性能影响

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高分子学报 2014年第4期24卷 482-490页

作者：陈福泉郭锐标冯彦洪瞿金平华南理工大学聚合物成型加工工程教育部重点实验室聚合物新型成型装备国家工程研究中心广州510640

采用以体积拉伸形变为主导的叶片挤出机制备聚丁二酸丁二醇酯（PBS）/木质素可降解复合材料,考察了叶片挤出机加工温度（130-145℃）、加工转速（10-40 r/min）对复合材料停留时间、表观质量、力学性能以及微观形貌的影响.结果表明,复... 详细信息

采用以体积拉伸形变为主导的叶片挤出机制备聚丁二酸丁二醇酯（PBS）/木质素可降解复合材料,考察了叶片挤出机加工温度（130-145℃）、加工转速（10-40 r/min）对复合材料停留时间、表观质量、力学性能以及微观形貌的影响.结果表明,复合材料停留时间随着加工温度的提升而逐渐减小,加工转速具有类似变化趋势;复合材料表观质量随加工温度影响不显著,但随加工转速影响剧烈;复合材料力学性能随加工温度变化不明显,而随加工转速影响程度不一;复合材料断面微观形貌在不同的加工温度下有细微变化,而在不同的加工转速下变化明显.以上结果与叶片挤出机的结构和固体输送有关,物料在拉伸流场作用下发生正位移输送和塑性能量耗散,提高了传质效率,在适当加工条件下引起组分间相互作用机制加强.综合考虑产品性能与经济成本,确定叶片挤出机制备PBS/木质素复合材料各段加工温度为115、125、135、125℃,加工转速为20 r/min.

关键词：叶片挤出机聚丁二酸丁二醇酯木质素加工性力学性能

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单螺杆挤出机熔融机理研究的发展

中国塑料 2002年第6期16卷 9-14页

作者：冯彦洪瞿金平任鸿烈周南桥华南理工大学工业装备与控制工程系

介绍了国内外单螺杆挤出机熔融机理研究的发展 ,分析了熔融理论发展历程及所面临的问题 ,以及现有熔融理论的适用范围 ,指出在熔融理论研究应用过程中应根据具体问题 ,合理选择熔融理论模型。

关键词：固体床破裂固体颗粒熔融熔体渗入振动动态熔融

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振动场作用下聚合物的新型动态塑化熔融模型

材料研究学报 2006年第1期20卷 59-63页

作者：曾广胜瞿金平冯彦洪华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心

将振动场引入聚合物塑化挤出的全过程,建立了振动挤出机的聚合物动态解析熔融模型．振动场的引入使挤出机的熔融塑化能力得到了很大的提高,熔融段的长度随着振动频率和振幅的增大而减少．在该模型中,随着熔融过程的进行,熔体的厚度缓慢... 详细信息

将振动场引入聚合物塑化挤出的全过程,建立了振动挤出机的聚合物动态解析熔融模型．振动场的引入使挤出机的熔融塑化能力得到了很大的提高,熔融段的长度随着振动频率和振幅的增大而减少．在该模型中,随着熔融过程的进行,熔体的厚度缓慢增加,而固体床缓慢减少,直到聚合物熔体填满整个螺槽横截面;在稳定情况下,熔融段的长度不变,聚合物颗粒进入料筒的速度与挤出机的熔融速度以及产量相等．但是,当熔融段的长度达到某一稳定值后,再增大振幅或频率,熔融段的长度不再发生明显的变化．用该模型能很好地预测振动挤出机的成型参数,得到优化条件．将计算值与实验值比较验证了各振动参数(振幅和频率) 对振动挤出机塑化熔融能力的影响．

关键词：材料科学基础学科熔融模型挤出机聚合物振动

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频率对方腔内周期性混合行为的影响

计算力学学报 2010年第5期27卷 856-861页

作者：徐百平冯彦洪瞿金平华南理工大学聚合物成型加工教育部重点实验室广州510640 广东轻工职业技术学院高分子材料加工工程技术开发中心广州510300

基于涡量-速度法,得到了方腔内高粘度流体上下盖振动拖动作用下瞬时速度场数值解,采用4阶Runge-Kutta方法对示踪剂的界面形变进行数值积分追踪。结果表明,当振动频率为0.1Hz,方腔内将发生混沌混合,当频率增加到0.5Hz时,混合过程演变为... 详细信息

基于涡量-速度法,得到了方腔内高粘度流体上下盖振动拖动作用下瞬时速度场数值解,采用4阶Runge-Kutta方法对示踪剂的界面形变进行数值积分追踪。结果表明,当振动频率为0.1Hz,方腔内将发生混沌混合,当频率增加到0.5Hz时,混合过程演变为常规的层流混合过程。混合过程Poincaré截面对比揭示了频率对KAM岛尺度影响。混沌混合经过一定的时间后,不同初始位置的示踪剂界面拉伸表现出自相似和渐近特性。

关键词：周期性混合混沌混合界面拉伸 Poincaré 截面自相似

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振动力场作用下的单螺杆挤出机固体输送理论

化工学报 2006年第11期57卷 2568-2576页

作者：石宝山瞿金平何和智冯彦洪华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心聚合物成型加工工程教育部重点实验室广东广州510641

在单螺杆挤出机中,通过螺杆的轴向振动将振动力场引入聚合物固体输送过程,提出振动力场强化固体输送过程的新概念.以螺槽中运动的物料为对象建立了振动力场强化固体输送过程的数学模型,并获得了物料沿螺槽方向输送的压力(密度)、速度的... 详细信息

在单螺杆挤出机中,通过螺杆的轴向振动将振动力场引入聚合物固体输送过程,提出振动力场强化固体输送过程的新概念.以螺槽中运动的物料为对象建立了振动力场强化固体输送过程的数学模型,并获得了物料沿螺槽方向输送的压力(密度)、速度的近似解析解.传统固体输送过程就是当螺杆轴向振动的振幅为零时的特例,此时的压力降与DarnellandMol理论一致,但不同的是物料速度及密度沿螺槽方向是变化的,从而修正了DarnellandMol固体输送理论.螺杆的轴向振动提高了固体输送平均压力,缩短了固体输送的长度,增加了固体输送角.透明料筒全程可视化实验挤出机证明了螺杆轴向振动确实缩短了物料固体压实输送所需的螺槽长度.

关键词：单螺杆挤出机振动力场固体输送

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几种中药渣/PP复合材料的制备与性能

高分子材料科学与工程 2012年第5期28卷 121-124页

作者：冯彦洪张叶青李向丽瞿金平何平伟华南理工大学聚合物成型加工工程教育部重点实验室聚合物新型成型装备国家工程研究中心广东广州510640 湖南农业大学食品科学技术学院湖南长沙410128

对几种中药渣(山芝麻,葫芦茶,三叉苦,广霍香)进行蒸汽爆破处理,以马来酸酐改性无规共聚聚丙烯(MAPP)作为相容剂,与聚丙烯(PP)复合制备复合材料,实现几种中药渣废弃物资源的高值化利用。分析了各药渣的主要成分,用扫描电镜(SEM)观察药渣... 详细信息

对几种中药渣(山芝麻,葫芦茶,三叉苦,广霍香)进行蒸汽爆破处理,以马来酸酐改性无规共聚聚丙烯(MAPP)作为相容剂,与聚丙烯(PP)复合制备复合材料,实现几种中药渣废弃物资源的高值化利用。分析了各药渣的主要成分,用扫描电镜(SEM)观察药渣及复合材料拉伸断面的形貌。结果表明,蒸汽爆破处理药渣可使纤维束解离出纤维细胞作为增强材料;药渣纤维的种类影响复合材料的拉伸和弯曲性能,选用木质化程度高、半纤维素含量低、杂细胞少的药渣有利于制备出综合性能较好的复合材料。

关键词：中药渣复合材料蒸汽爆破

脉振频率对脉振模压成型UHMWPE结构与性能的影响

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华南理工大学学报（自然科学版） 2022年第8期50卷 144-154页

作者：胡松喜冯彦洪殷小春邹新良华南理工大学广东省高分子先进制造技术及装备重点实验室/聚合物新型成型装备国家工程研究中心/聚合物成型加工工程教育部重点实验室广东广州510640 韶关学院智能工程学院广东韶关512005

现有超高分子量聚乙烯(UHMWPE)静态成型方法普遍存在成型周期长、能耗高、极易出现热分解等问题,其制品的初生相特征结构被彻底消除使其难以同时具有良好的力学性能和耐磨性能。为此,文中采用脉振模压(PVM)成型技术,在低温下高效地制备... 详细信息

现有超高分子量聚乙烯(UHMWPE)静态成型方法普遍存在成型周期长、能耗高、极易出现热分解等问题,其制品的初生相特征结构被彻底消除使其难以同时具有良好的力学性能和耐磨性能。为此,文中采用脉振模压(PVM)成型技术,在低温下高效地制备了UHMWPE样品(PVM-UHMWPE),并研究了熔融热压阶段不同脉振频率对PVM-UHMWPE样品微观结构与宏观性能的影响规律。结果表明:脉振模压作用引起UHMWPE颗粒相互摩擦,能促进UHMWPE颗粒界面熔合,实现低温成型,这能保留UHMWPE初生相高规整度、高结晶度的特征结构,从而提高样品的整体结晶度和晶片厚度;随着熔融热压阶段脉振频率的增大,脉振作用增强,UHMWPE颗粒界面固结质量提高,PVM-UHMWPE的屈服强度、拉伸模量、断裂强度和断裂功均得到改善,但当脉振频率超过3.0 Hz后,脉振作用对UHMWPE初生相高规整度、高结晶度特征结构的破坏程度加剧,使PVM-UHMWPE的整体结晶度和熔点均降低,在未能进一步增强断裂韧性的同时,致使样品的拉伸模量下降;相对于成型周期长一倍、成型温度高40℃的普通模压样品(CM-210℃-60min),成型温度为170℃、熔融热压阶段脉振频率为3.0Hz的PVM-UHMWPE样品(PVM-170℃-3.0 Hz)的屈服强度、拉伸模量分别提升了大约9%和23%,磨损率和磨损指数分别下降了大约24%和22%,即相对于CM-210℃-60 min样品,PVM-170℃-3.0Hz样品具有更高的机械强度和更好的耐磨性能。

关键词：超高分子量聚乙烯低温高效成型脉振模压脉振频率结晶度力学性能耐磨性能

超声波与可调正应力协同混合装置的研制及尼龙6/碳纤维复合材料制备

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高分子材料科学与工程 2022年第8期38卷 147-153,161页

作者：殷小春汪棋何光建冯彦洪华南理工大学聚合物成型加工工程教育部重点实验室广东省高分子先进制造技术及装备重点实验室广东广州510640

提出一种超声波与可调正应力协同作用的新型混合方法及相应装置。通过调节该装置内定子和转子轴之间的偏心距(e_(2))可以调控物料受到的压缩/拉伸应力大小以适合不同的材料体系,同时改变偏心距(e_(2))还可调节熔体厚度以匹配超声波的有... 详细信息

提出一种超声波与可调正应力协同作用的新型混合方法及相应装置。通过调节该装置内定子和转子轴之间的偏心距(e_(2))可以调控物料受到的压缩/拉伸应力大小以适合不同的材料体系,同时改变偏心距(e_(2))还可调节熔体厚度以匹配超声波的有效作用范围,实现了超声波与正应力协同的熔融混合。利用该装置制备了尼龙6(PA6)/碳纤维(CF)复合材料。扫描电镜和光学显微镜图像表明,在超声波和正应力的协同作用下CF(质量分数25%)均匀分散在基体中且纤维平均保留长度达到291μm;施加超声波后复合材料的拉伸强度和模量分别提高41.4%与30.4%;适当的超声作用使得复合材料电导率提升到8.76×10^(-3) S/m,且逾渗阈值下降超过5%。新设备为高性能聚合物基纤维增强复合材料的制备提供了新途径。

关键词：超声波可调正应力尼龙6 碳纤维