高分子材料成型理论基础
马克思主义哲学在高分子材料成型加工新技术研究中的指导作用
马克思主义哲学在高分子材料成型加工新技术研究中的指导作用1. 本文概述研究背景：概述当前高分子材料成型加工技术的发展现状及其面临的挑战。
理论框架：说明马克思主义哲学如何为技术研究提供理论支持和方法论指导。
随着科技的不断进步，高分子材料在现代工业中的应用日益广泛，其成型加工技术成为材料科学领域的关键研究课题。
本文旨在探讨马克思主义哲学在指导高分子材料成型加工新技术研究中的重要作用。
文章首先回顾了当前高分子材料成型加工技术的发展现状，分析了在材料性能、加工效率和成本控制等方面存在的挑战。
在此基础上，本文引入马克思主义哲学的基本原理，探讨其在材料科学研究中的适用性和指导意义，特别是在方法论和实践路径上的应用。
通过对马克思主义哲学的深入分析，本文旨在揭示其对高分子材料成型加工技术发展的理论贡献和实践价值。
研究目的在于提出一种结合哲学思考与科学实践的研究方法，以期推动高分子材料成型加工技术的进步，并为相关领域的技术革新提供理论支持。
文章结构安排如下：第一部分介绍研究背景和现状第二部分阐述马克思主义哲学的基本观点及其在材料科学中的应用第三部分探讨马克思主义哲学对高分子材料成型加工技术的具体指导作用最后一部分总结全文，提出未来研究方向和实践建议。
2. 马克思主义哲学概述在撰写《马克思主义哲学在高分子材料成型加工新技术研究中的指导作用》一文中，“马克思主义哲学概述”这一段落可以这样展开：马克思主义哲学，作为一门全面深刻揭示自然界、人类社会及思维发展普遍规律的科学哲学体系，其核心内容包括辩证唯物主义和历史唯物主义两个主要方面。
辩证唯物主义认为物质是世界的本原，强调自然界和人类社会的发展都遵循客观辩证规律，主张通过实践活动把握事物的本质和发展趋势。
历史唯物主义则着重探讨人类社会历史发展的特殊规律，尤其是生产力与生产关系、经济基础与上层建筑之间的矛盾运动，以及阶级斗争和社会形态更替的历史进程。
在科学研究和技术进步领域，马克思主义哲学提供了独特的世界观和方法论。
第二节高分子材料的拉伸流动(基础理论3)
成型方法对粘度的要求： 成型方法对粘度的要求： ηa=10 Pa. 注、挤：ηa=102~105 Pa.S （ =102~105S-1） 压延：ηa=10 Pa. 左右（ 10~ 压延：ηa=102 Pa.S左右（ =10~102S-1） ηa＜10 Pa.S，用涂刮、浸渍法； ηa＜ Pa.S，用涂刮、浸渍法； ηa＞105 Pa.S，用熔融烧结法加工。 ηa＞ Pa.S，用熔融烧结法加工。
（3）流动活化能与蒸发热之间的关系： 流动活化能与蒸发热之间的关系： ΔEη =βΔHv 式中β 比例常数,一般低分子β≈ β≈1 式中β—比例常数,一般低分子β≈1/3~1/4。 流动活化能与碳链中碳原子数的关系 随相对分子质量增大而增大。 ΔHv 随相对分子质量增大而增大。 亦会随相对分子质量的增大而增大， ΔEη 亦会随相对分子质量的增大而增大， 但有一极限值。 但有一极限值。 （4）高分子的流动 是通过链段的相继蠕动（逐步位移） 是通过链段的相继蠕动（逐步位移） 来实现整个分子链的位移。 来实现整个分子链的位移。
塑料在成型时的剪切速率的范围
压缩模塑：1~ 10S-1 ， 压缩模塑： 10S 混炼与压延：10~ 混炼与压延：10~ 103S-1 ， 挤出： 挤出： 102S-1~ 103S-1 ， 注射： 注射： 103S-1~ 105S-1 涂层： 涂层： 102S-1~ 103S-1 ， 浇铸与蘸浸： 10S 浇铸与蘸浸：1~ 10S-1 同一塑料在给定条件下，求得了η 同一塑料在给定条件下，求得了η，就可以判断在指 定的成型方法中加工的难易。 定的成型方法中加工的难易。 塑料的ηa与加工的关系 与加工的关系。 塑料的ηa与加工的关系。 熔体ηa约在 ~ PaS，分散体为1PaS左右 约在10 左右。 熔体ηa约在10~107PaS，分散体为1PaS左右。 ηa大，难加工；ηa小也难加工（如尼龙）。 ηa大 难加工；ηa小也难加工 如尼龙） 小也难加工（
《高分子材料成形工艺学》各章复习思考题汇总
绪论1．简述塑料、化学纤维和橡胶的分类和主要品种。
2．简述塑料、化学纤维和橡胶所涉及的主要特异性品质指标名称。
3．简要说明化学纤维的线密度和相对强度概念。
4．简述超细纤维的特点和复合纺丝制造方法。
5．简要说明高分子材料成形基本过程和成形过程中的变化。
6．成形制品时选择材料及其成形工艺应遵循哪些基本原则？并简要说明。
第一篇高分子成形基础理论第一章高分子材料的成形品质1. 高分子的可挤出性受哪些因素的影响？通常如何评价高分子的可挤出性？2. 挤出细流类型有哪些类型？什么类型是正常纺丝的细流类型？如何实现？3. 可纺性与哪些因素相关？如何相关？4. 可纺性理论包括哪两种断裂机理？请简要说明。
5. 什么是模塑性？试画图并说明高分子的最佳模塑区域。
6. 评价模塑性通常采用什么方法？请简要说明方法原理。
7. 聚合物的拉伸曲线有哪三种基本类型？哪两种拉伸曲线具有可延性？如何获得该两种拉伸曲线？8. 什么是可延性？高分子为什么具有可延性？如何评价可延性？9. 可延性的影响因素有哪些？如何影响？10. 试分析高分子成形过程中应如何对待高分子的粘弹性。
11. 试说明高分子成形过程中应如何利用高分子的松弛特性？12. 高分子应变硬化的物理基础是什么？高分子成形中哪些工艺利用了应变硬化？13. 合成纤维的成形中经常采用多级拉伸，试问有什么意义？多级拉伸应如何实施？14. 高分子的热膨胀系数随温度的变化表现出什么样的规律？15. 简要说明高分子比热容随温度的变化关系？16. 为什么非晶聚合物的导热系数随温度的变化规律在玻璃态和高弹态不同？第二章高分子成形流变学基础1. 区别三组概念：①剪切流动和拉伸流动；②稳态流动与非稳态流动；③等温流动与非等温流动。
2. 非牛顿流体有几种类型？分别表现出怎样的流动行为？3. 高分子流体在宽剪切速率范围内为什么往往会出现第一牛顿区、非牛顿区和第二牛顿区三个区域的流变特征？4. 什么是宾汉流体？有什么样的流动特征？为什么表现出那样的流动特征？5. 什么是幂律方程？幂律方程的K 和n 有什么特征？6. 时间依赖性流体有哪两种？它们为什么会出现时间依赖性？7. 测得一种热塑性聚合物熔体在注射成形条件下的流体稠度K=64，n=0.65，该熔体通过直径4mm 、长75mm 圆形等截面喷孔时的体积流率为5×10-5m 3·s -1，试计算管壁处的剪应力、剪切速率和整个圆管中的流速分布函数。
高分子材料成型加工原理
⾼分⼦材料成型加⼯原理第⼀章绪论1.按所属成型加⼯阶段划分，塑料成型加⼯可分为⼏种类型？分别说明其特点。
(1)⼀次成型技术⼀次成型技术，是指能将塑料原材料转变成有⼀定形状和尺⼨制品或半制品的各种⼯艺操作⽅法。
⽬前⽣产上⼴泛采⽤的挤塑、注塑、压延、压制、浇铸和涂覆等。
(2)⼆次成型技术⼆次成型技术，是指既能改变⼀次成型所得塑料半制品(如型材和坯件等)的形状和尺⼨，⼜不会使其整体性受到破坏的各种⼯艺操作⽅法。
⽬前⽣产上采⽤的只有双轴拉伸成型、中空吹塑成型和热成型等少数⼏种⼆次成型技术。
(3)⼆次加⼯技术这是⼀类在保持⼀次成型或⼆次成型产物硬固状态不变的条件下，为改变其形状、尺⼨和表观性质所进⾏的各种⼯艺操作⽅法。
也称作“后加⼯技术”。
⼤致可分为机械加⼯、连接加⼯和修饰加⼯三类⽅法。
2.成型⼯⼚对⽣产设备的布置有⼏种类型？(1)过程集中制⽣产设备集中；宜于品种多、产量⼩、变化快的制品；衔接⽣产⼯序时所需的运输设备多、费时、费⼯、不易连续化。
(2)产品集中制⼀种产品⽣产过程配套；宜于单⼀、量⼤、永久性强的制品、连续性强；物料运输⽅便，易实现机械化和⾃动化，成本降低。
3.塑料制品都应⽤到那些⽅⾯？(1)农牧、渔业(2)包装(3)交通运输(4)电⽓⼯业(5)化学⼯业(6)仪表⼯业(7)建筑⼯业(8)航空⼯业(9)国防与尖端⼯业(10)家具(11)体育⽤品和⽇⽤百货4.如何⽣产出⼀种新制品？(1)熟悉该种制品在物理、机械、热、电及化学性能等⽅⾯所应具备的指标；(2)根据要求，选定合适的塑料，从⽽决定成型⽅法；(3)成本估算；(4)试制并确定⽣产⼯艺规程、不断完善。
第⼆章塑料成型的理论基础1.什么是聚合物的结晶和取向？它们有何不同？研究结晶和取向对⾼分⼦材料加⼯有何实际意义？2.请说出晶态与⾮晶态聚合物的熔融加⼯温度范围，并讨论两者作为材料的耐热性好坏。
晶态聚合物：Tm——Td；⾮晶态聚合物：Tf——Td。
对于作为塑料使⽤的⾼聚物来说，在不结晶或结晶度低时最⾼使⽤温度是Tg，当结晶度达到40%以上时，晶区互相连接，形成贯穿整个材料的连接相，因此在Tg以上仍不会软化，其最⾼使⽤温度可提⾼到结晶熔点。
高分子材料成型加工ppt课件
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高分子成型加工
定义：将聚合物（有时加入各种添加剂、助剂 或改性材料）转变为制品或实用材料的一种工 程技术。
基本任务： 1.研究各种成型加工方法和技术； 2.研究产品质量与各种因素之间的关系； 因素包括：a.聚合物本身的性质； b.各种加工条件参数； c.设备和模具的结构尺寸； d.各种添加剂、助剂； 3.研究提高产量和降低消耗的途径。
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二、聚合物的可模塑性
★定义：聚合物在温度和压力作用下形变和在 模具中模制成型的能力。
可模塑性取决于聚合物的流变性、热性 质，模塑条件和模具的结构。
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★表征方法：螺旋流动试验
L 2 d
C
Pd T
2
H
C
Pd
H T
d
21
三、聚合物的可纺性
★定义：聚合物材料通过加工形成连续的固态 纤维的能力。
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绪论
一、聚合物加工过程
首先，使原材料产生变形或流动取得所 需要的形状；然后，设法保持取得的形状 （即硬化）。
流动－硬化是加工过程的基本程序。
方法
方法
聚合物
可塑性状态
流动与变形
工艺条件
硬化定形
制品
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二、聚合物加工形式
★聚合物熔体的加工—挤出、注射、压延、模压 ★类橡胶状聚合物的加工—吹塑、拉幅薄膜 ★聚合物溶液的加工—流涎薄膜、湿或干法纺丝 ★低分子聚合物或预聚物的加工—浇铸 ★聚合物悬浮体的加工—胶乳、搪塑 ★聚合物的机械加工—车、铣、刨
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第一节 聚合物材料的加工性
一、聚合物的可挤压性
★定义：聚合物通过挤压作用形变时获得形状 和保持形状的能力。
粘流态才能挤压变形，受到剪切作用。 可挤压性与粘度、设备结构、压力有关。
高分子材料加工原理第五章
(2)纺丝流体从喷丝孔中的剪切流动
向纺丝线上的拉伸流动的转化
(3)流体丝条的单轴拉伸流动
(4)纤维的固化
（二）纤维成型过程中成纤聚合物的变化
(1)几何形态变化 (do (2)物理形态变化 ①宏观状态参数 T-X (温度场) Ci-X (浓度场) ②微观状态参数 取向度 结晶度 网络结构 V-X (速度场) P-X (应力场) dx)
ρxAxVx=常数
T(x)：由补偿式接 触温度计、红外线 拍照等确定 ρ(T) ① 高速摄影法 不发生 结晶时
ρx ≈ K Vx
dx： ②取样器取样法确定
③ 激光衍射法
έ(x) =
dVx dx
Test stand for temperature and velocity measurement: Infrared Camera and Laser Doppler Anemometer
(3)化学结构变化
（三）纺丝过程的基本规律
1.在纺丝线的任何一点上，聚合物的流动是稳态 和连续的.
纺丝线:熔体挤出细流和固化初生纤维的总称. 稳态： , T , Ci , P, 0
t
连续：在稳态纺丝条件下，纺程上各点
每一瞬时所流经的聚合物质量相等（流动
连续性方程) : 熔体纺丝 溶液纺丝 ρxAxVx=常数 ρxAxVxCix=常数
2.纺丝线上的主要成形区域内，占支配地位的形变是单轴拉伸
3.纺丝过程是一个状态参数连续 变化的非平 衡态动力学过程 同 一时间不同位置V 、 T 、 Ci 、 P 等连续变化.
4.纺丝动力学包括几个同时进行并相互联系的单元过程
动能传递、传热、传质、结构参数变化等.
(四)纺丝流体的可纺性
高分子加工工程复习题(含部分答案)
《高分子加工工程》主要习题第一章绪论1. 何谓成型加工？高分子材料成型加工的基本任务是什么？将聚合物（有时加入各种添加剂、助剂或改性材料）转变为制品或实用材料的一种工程技术。
1.研究各种成型加工方法和技术；2.研究产品质量与各种因素之间的关系；3.研究提高产量和降低消耗的途径。
2.A.B.悬浮体先3.a.b.结构：c.性质：方法条件不当而进行：温度过高、时间过长而引起的降解4. 聚合物成型加工方法是如何分类的？简要分为那几类？1.根据形变原理分6类：a.熔体加工：b.类橡胶状聚合物的加工：c.聚合物溶液加工：d.低分子聚合物和预聚体的加工：e. 聚合物悬浮体加工：f.机械加工：2.根据加工过程中有无物理或化学变化分为三类：a.主要发生物理变化：b.主要发生化学变化：c.既有物理变化又有化学变化：5. 简述成型加工的基本工序？1.预处理：准备工作：原料筛选，干燥，配制，混合2.成型：赋予聚合物一定型样3.机械加工：车，削，刨，铣等。
4.6.优点：a.缺点：a.7.8.1新……第二章1可塑性、指物体在外力作用下发生永久形变和流动的性质。
可挤压性、可挤压性是指聚合物受到挤压作用形变时，获得形状和保持形状的能力。
可模塑性、聚合物在温度和压力作用下变形和在模具中模塑成型的能力。
可延性、是指无定形或结晶固体聚合物在一个或二个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。
可纺性、指聚合物通过加工形成连续固体纤维的能力。
牛顿流体、非牛顿流体、假塑性流体、胀塑性流体、拉伸粘度、拉伸应力与拉伸应变速率的比值，剪切粘度、滑移、高分子在导管中流动时，在管壁处是时停时动的，这种现象称为滑移。
端末效应、包括入口效应和出口效应。
5、为什么聚合物表现出可纺性，而小分子不具有可纺性？一般，聚合物熔体粘度η很大，而它的表面张力较小，因此η/ γf的比值较大。
这种关系是聚合物具有可纺性的重要条件。
而低分子与高分子相比，它的粘度很小，所以不具可纺性。
绪论
功能高分子材料－隐形眼镜
1950年开始。材质：聚甲 基丙烯酸甲酯（PMMA）， 具有优越的光学特性，又能 矫正角膜性散光。1960年捷 克学者利用十年的时间发明 了软性隐形眼镜的材料，就 是一直延用至今的聚甲基丙 烯酸羟乙酯（HEMA）。
功能高分子材料－－发光材料
在塑料中加入蓄光型发光材料经加工就 可制成发光塑料。
1.3
高 分 子 科 学 发
展
方
向
高分子材料的发展方向
高性能化 高功能化
复合化 精细化 智能化
1.5
存
在
问
题
制约因素
：高分子制品废弃后对环境的污染
解决途径
（1）延长使用寿命：减少废弃
（2）回收利用：低性能应用；降解
（3）自然降解：自然分解回归自然
生物降解高分子材料
目前自然界的污染存在“白色”（塑料）和“黑色”（橡胶） 垃圾。发展可生物降解的产品是必要而且急需的，但许多具体 问题不能解决。 1、可降解塑料袋承重能力低； 2、可降解塑料袋色泽暗淡发黄， 透明度低；3、是价格偏高，成本难以接受。
天然高分子 的直接利用 天然高分子 的化学改性
淀粉、蛋白质、橡胶、棉麻丝、竹、木等
天然橡胶的硫化,硝化纤维的合成，赛璐珞等
高 分 子 合 成 高 分 子 时 代
缩聚反应，自由基、配位、离子聚合等， 酚醛树脂，PVC，PMMA……
塑料的发现
1869年31岁的印刷工人 约翰•海阿特发明赛璐珞
1909年贝克兰发明 酚醛树脂
高附加值新型功能材料。
交通领域通道标识、楼梯标识、标志线； 发光涂料、发光壁纸、工艺品、玩具、 体育休闲用品。
功能高分子材料－－发光材料
成型加工原理
第一章1、材料的四要素是什么？相互关系如何?2、一与其它材料相比，高分子材料具有那些特征?（以塑料为例）a质轻b拉伸强度和拉伸模量较低，韧性较优良。
C传热系数小，可做优良的绝热材料。
D电气绝缘性优良。
E成型加工性优良。
F减震、消音性能良好。
G某些塑料具有优良的减磨耐磨和自润滑性能。
H耐腐蚀。
I透光性良好。
J着色性良好。
K可赋予各种特殊功能。
L使用过程中易产生蠕变、疲劳、冷流、结晶等现象，长期使用性能较差。
M热膨胀系数大。
N耐热性（熔点、玻璃化转变温度）较低，使用温度不高。
0易燃烧。
燃烧时会产生大量黑烟和有毒气体。
3、高分子成型加工的定义，研究的主要内容？高分子成型加工：将聚合物（有时还加入各种添加剂、助剂或改性剂等）转变成使用材料或制品的一种工程技术。
主要内容：（1）高分子材料加工工艺：a材料制备：配方设计、混合、配制。
b 成型：工艺特点、工艺过程、工艺条件、控制因素。
（2）相关理论：影响加工工艺及制品性能的因素、各种工艺的原理、物理变化和化学变化。
4、高分子材料的五个条件？一、以聚合物为主体，主要视材料的性质如何。
二、属多相复合体系：两组分以上，宏观均相，亚微观分。
三、具有可加工性。
四、 良好的使用性能和适当的寿命。
五、 具有工业化生产规模。
5、简要描述高分子材料的制造过程? 高分子材料的主要原材料来自石油、煤、天然气、矿物和农副产品等。
高分子材 料的生产由高分子化合物的制造和成型加工高分子化合物的制造：获取高分子化合物的方法大致可分为三种。
（高分子反应、复合化、聚合反应）6、高分子成型加丄原理课程与其他专业课程的关系？多门课程集一体、多学科知识基础 第二章1、简述聚合物热-机械特性与成型加工性的关系。
高分子材料热机械特性与成型加工的关系； »| *空吹塑成；“E 真空荷压力成扌 匚匚I 薄膜和样维热拉彳 薄膜和纤维冷拉伸玻璃态高弹态 啟流杰「2、聚合物材料的加工性包括哪些，分别进行简述?1可挤压性：聚合物处于粘流态时通过挤压作用产生不可逆变形而获得一定形状 和保持形状的能力。
临界切应力高分子流变学名词解释
临界切应力高分子流变学名词解释流变学是研究材料流动和变形规律的一门科学。
聚合物流变学为高分子成型加工奠定理论基础。
聚合物熔体流动时，外力作用发生粘性流动，同时表现出可逆的弹性形变。
故称之为弹粘体。
聚合物的流动并不是高分子链之间的简单滑移，而是运动单元依次跃迁的结果。
它的流变行为强烈地依赖于聚合物本身的结构、分子量及其分布、温度、压力、时间、作用力的性质和大小等外界条件的影响。
绝大数高分子成型加工都是粘流态下加工的，如挤出，注射，吹塑等。
热塑性塑料成型过程一般需经历加热塑化、流动成型和冷却固化三个基本步骤。
弹性形变及其后的松驰影响制品的外观，尺寸稳定性。
牛顿流体是指在受力后极易变形，且切应力与变形速率（或切变速率）成正比的低粘性流体凡流动行为符合牛顿流动定律的流体，称为牛顿流体。
牛顿流体的粘度仅与流体分子的结构和温度有关，与切应力和切变速率无关。
牛顿流体：水、甘油、高分子稀溶液。
假塑性流体其表观剪切黏度随剪切速率的增加而减小的一种非
牛顿流体，非牛顿流体中最为普通的一种。
流动曲线不是直线，而是一条斜率先迅速变大而后又逐渐变小的曲线，而且不存在屈服应力。
流体的表观粘度随剪切应力的增加而降低。
即剪切变稀。
例子：橡胶、绝大多数聚合物、塑料的熔体和溶液。
材料成型工艺基础部分(中英文词汇对照)
材料成型工艺基础部分0 绪论金属材料:metal material (MR)高分子材料:high-molecular material陶瓷材料:ceramic material复合材料:composition material成形工艺:formation technology1 铸造铸造工艺:casting technique铸件:foundry goods (casting)机器零件:machine part毛坯:blank力学性能:mechanical property砂型铸造:sand casting process型砂:foundry sand1、1 铸件成形理论基础合金:alloy铸造性能:casting property工艺性能:processing property收缩性:constringency偏析性:aliquation氧化性:oxidizability吸气性:inspiratory铸件结构:casting structure使用性能:service performance浇不足:misrun冷隔:cold shut夹渣:cinder inclusion粘砂:sand fusion缺陷:flaw, defect, falling流动性:flowing power铸型:cast (foundry mold)蓄热系数:thermal storage capacity 浇注:pouring凝固:freezing收缩性:constringency逐层凝固:layer-by-layer freezing 糊状凝固:mushy freezing结晶:crystal缩孔:shrinkage void缩松:shrinkage porosity顺序凝固:progressive solidification 冷铁:iron chill补缩:feeding等温线法:constant temperature line method 内接圆法:inscribed circle method铸造应力:casting stress变形:deforming裂纹:crack机械应力:mechanical stress热应力:heat stress相变应力:transformation stress气孔:blow hole铸铁:ingot铸钢:cast steel非铁合金:nonferrous alloy灰铸铁:gray cast-iorn孕育处理:inoculation球墨铸铁:spheroidal球化处理:sheroidisation可锻铸铁:ductile cast iron石墨:graphite蠕墨铸铁:vermicular cast iron热处理:heat processing铝合金:Al-alloy熔炼:fusion metallurgy铜合金:copper alloy氢脆:hydrogen brittleness1、2 铸造方法(casting method)手工造型:hand moulding机器造型:machine moulding金属型:metal mold casting金属模:permanent mould压力铸造:press casting熔模铸造:investment moulding蜡膜:cere离心铸造:centrifugal casting低压铸造:casting under low pressure 差压铸造:counter-pressure casting 陶瓷型铸造:shaw process1、3 铸造工艺设计浇注位置:pouring position分型面:mould joint活块:loose piece起模:patter drawing型芯:core型芯撑:chaplet工艺参数:processing parameter下芯:core setting合型:mould assembly冒口:casting head尺寸公差:dimensional tolerance尺寸公差带:tolerance zone机械加工余量:machining allowance 铸孔:core hole非标准:nonstandard label收缩率:rate of contraction线收缩:linear contraction体收缩:volume contraction起模斜度:pattern draft铸造圆角:curving of castings芯头:core register芯头间隙:clearance芯座:core print seat分型线:joint line分模线:die parting line1、4 铸造结构工艺性加强筋:rib reinforcement撒砂:stuccoing内腔:entocoele2 金属塑性加工塑性加工:plastic working塑性:plastic property锻造:forge work冲压:punching轧制:rolling拉拔:drawing挤压:extruding细化晶粒:grain refinement热锻:hit-forging温锻:warm forging2、1 金属塑性加工理论基础塑性变形:plastic yield加工硬化:work-hardening韧性:ductility回复温度:return temperature 再结晶:recrystallize再结晶退火:full annealing冷变形:cold deformation热变性:heat denaturation锻造比:forging ratio镦粗:upset拔长:pull out纤维组织:fibrous tissue锻造性能:forging property可锻性:forgeability变形抗力:resistance of deformation化学成分:chemical constitution热脆性:hot brittleness冷脆性:cold-shortness变形速度:deformation velocity应力状态:stress condition变形温度:deformation temperature过热:overheating过烧:burning脱碳:carbon elimination始锻温度:initiation forging temperature 终锻温度:final forging temperature 2、2 金属塑性加工方法自由锻:flat-die hammer冲孔:jetting弯曲:bend弯曲半径:bending radius切割:cut扭转:twist rotation错移:offsetting锻接:percussion基本工序:basic process辅助工序:auxiliary process精整工序:finishing process模锻:contour forging锻模:forging die胎膜锻:fetal membrane forging剪床:shearing machine冲床:backing-out punch冲裁:blanking弹性变形:elastic distortion塑性变形:plastic yield剪切变形:shearing deformation最小弯曲半径:minimum bending radius 曲率:angularity弯裂:rupture回弹:rebound辊轧:roll forming辊锻:roll forging斜轧:oblique rolling横轧:transverse rolling辗压:tamping drum挤压:extruding拉拔:draft2、3 塑性加工工艺设计工艺规程:process specification锻件图:forging drawing敷料:dressing锻件余量:forging allowance锻件公差:forging tolerance工夹具:clamping apparatus加热设备:firing equipment加热规范:heating schedule冷却规范:cooling schedule后续处理:after treatment分模面:die parting face冲孔连皮:punching the wad模锻斜度:draft angle圆角半径:radius of corner圆饼类锻件:circumcresent cake-like forging 长轴类锻件:long axis-like forging2、4 锻件结构工艺性锥体:cone斜面:cant空间曲线:curve in space粗糙度:degree of roughness2、5 冲压件结构工艺性3 焊接焊接:welding铆接:riverting熔焊:fusion welding压焊:press welding钎焊:braze welding3、1 焊接理论基础冶金:metallurgy电弧焊:arc welding气焊:acetylene welding电渣焊:electro-slag welding 高能束焊:high energy welding 电子焊:electronic welding激光焊:laser welding等离子焊:plasma welding电弧:electric arc阳极区:anode region阴极区:negative polarity弧柱区:arc stream正接法:electrode negative method反接法:opposition method脱氧剂:deoxidizing agent焊缝:welded seam焊缝区:weld zone熔合区:fusion area热影响区:heat-affected zone脆性断裂:brittle fracture过热区:overheated zone正火区:normalized zone相变区:phase change zone焊接应力:welding stress收缩变形:contraction distortion角变形:angular deformation弯曲变形:bend deformation扭曲变形:warping deformation波浪变形:wave transformation反变形法:reversible deformation method 刚性固定法:rigid fixing method预热:warming-up缓冷:slow cool焊后热处理:postweld heat treatment矫形处理:shape-righting3、2 焊接方法埋弧焊:hidden arc welding气体保护焊:gas shielded arc welding氩弧焊:argon welding熔化极氩弧焊:consumable electrode argon welding 钨极氩弧焊:argon tungsten-arc welding二氧化碳气体保护焊:CO2 gas shielded arc welding 碳弧焊:carbon arc welding碳弧气刨:carbon arc air gouging电渣焊:electro-slag welding高能焊:high grade energy welding等离子弧切割:plasma arc cutting (PAC)堆焊:bead weld电阻焊:resistance welding电焊:electric welding缝焊:seam welding压焊:press welding多点凸焊:multiple projection welding对焊:welding neck摩擦焊:friction welding扩散焊:diffusion welding硬钎料:brazing alloy软钎料:soft solder3、3 常用金属材料的焊接焊接性:weldability焊接方法:welding method 焊接材料:welding material 焊条:electrode焊剂:flux material碳素钢:carbon steel低碳钢:low carbon steel中碳钢:medium carbon steel 高碳钢:high carbon steel低合金钢:lean alloy steel不锈钢:non-corrosive steel 有色金属:nonferrous metal 3、4 焊接工艺设计型材:sectional bar药皮:coating焊丝:soldering wire连续焊缝:continuous weld断续焊缝:intermittent weld应力集中:stress concentration焊接接头:soldered joint坡口:groove对接:abutting joint搭接:lap joint角接:corner joint4 粉末冶金(power metallurgy)粉末冶金成品:finished power metallurgical product 铁氧体:ferrite硬质合金:sintered-carbide高熔点金属:high-melting metal陶瓷:ceramic4、1 粉末冶金工艺理论基础压坯:pressed compact扩散:diffusion烧结:agglomeration固溶: solid solubility化合:combination4、2 粉末冶金的工艺流程制备:preparation预处理:anticipation电解法:electrolytic method雾化法:atomization粒度:grain size松装密度:loose density流动性:flowing power压缩性:compressibility筛分:screen separation混合:compounding制粒:pelletization过烧:superburning欠烧:underburnt5 金属复合成型技术自蔓延焊接:SHS welding热等静压:HIP准热等静压:PHIP5、1 液态成型技术与固态成型技术的复合高压铸造:high-pressure casting电磁泵:magnetic-pump压射成型:injection molding柱塞:plunger piston冲头:drift pin挤压法:extrusion method转向节:knuckle pivot制动器:arresting gear5、2 金属半凝固、半熔融成型技术凝固:freezing半熔融:semi-vitreous触变铸造:thixotropy casting触变锻造:thixotropy forging注射成型:injection molding5、3 其她金属成型新技术快速凝固:flash set非晶态:amorphous溢流法:press over system喷射沉积:ejecting deposit爆炸复合法:explosion cladding method 扩散焊接:diffusion welding挤压:extruding轧制:roll down6 非金属材料成型技术6、1 高分子材料成型技术高分子材料:non-metal material耐腐蚀:resistant material绝缘:insulation老化:ageing耐热性:heat-durability粘弹性:viscoelasticity塑料:plastic material橡胶:rubber合成纤维:synthetic fibre涂料:covering material粘结剂:agglomerant粘度:viscosity热塑性塑料:thermoplastic plastics 热固性塑料:thermosetting plastic 通用塑料:general-purpose plastics 工程塑料:engineering plastic薄膜:thin film增强塑料:reinforced plastics浇注塑料:pouring plastics注射塑料:injiection plastics挤出塑料:extrusion plastics吹塑塑料:blowing plastics模压塑料:die pressing plastics聚合物:ploymer semiconductor吸湿性:hygroscopic cargo定向作用:directional action生胶:green glue stock填料:carrier丁苯橡胶:SBR顺丁橡胶:BR氯丁橡胶:CR丁腈橡胶:NBR硅橡胶:Q聚氨酯橡胶:U压延:calender硫化:sulfuration胶粘剂:adhesive胶接:glue joint刹车片:brake block零件修复:parts renewal蜂窝夹层:honeycomb core material 6、2 工业陶瓷制品的成型技术干燥:drying坯料:blank润滑剂:anti-friction结合剂:binder热压铸:hot injiection moulding6、3 非金属材料成型技术的新进展热压烧结:hot pressed sintering7 复合材料的成型技术复合材料:composite material树脂:resin7、1 金属复合材料的成型技术硼纤维:boron fiber钛合金:titanium alloy碳纤维:carbon filter等离子喷涂:plasma spraying浸渍法:immersion method锭坯:ingot blank7、2 聚合物基复合材料的成型技术晶须:whisker缠绕成形:enwind forming湿法缠绕:wet method enwind7、3 陶瓷复合材料成型技术料浆:slurry溶胶-凝胶法:sol-gel method化学气相沉积: chemical vapor deposition (CVD)原位:in situ8 材料成型方法的选择粉末冶金:powder metallurgy 工程塑料:engineering plastics 工程陶瓷:engineering ceramics。
《材料成型理论基础》课程大纲
《材料成型理论基础》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：材料成型理论基础英文名称：Fundamentals for Materials Processing二、课程编码及性质课程编码：0809554课程性质：专业核心课，必修课三、学时与学分总学时：56学分：3.5四、先修课程工程材料学、传热学、流体力学、材料成形工艺基础五、授课对象本课程面向材料成型及控制工程专业学生开设，也可以供材料科学与工程专业和电子封装技术专业学生选修。
六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）本课程是本专业的核心课程之一，其教学目的主要包括：1．让学生对液态成形、连接成形、固态塑性成形及高分子材料成形的基本过程有较全面、深入的理解，掌握其基本原理和规律。
2．了解液态金属的结构和性质；掌握液态金属凝固的基本原理，冶金处理及其对产品性能的影响。
3．掌握材料成形中化学冶金基本规律和缺陷的形成机理、影响因素及防止措施。
4．掌握塑性成形过程中的应力与应变的基础理论，金属流动的基本规律及其应用。
5．了解高分子材料的组织转变及流动、成形的基本规律。
表1 课程目标对毕业要求的支撑关系七、教学重点与难点：教学重点：1）本课程以材料成形工艺的理论基础为主线，根据成形加工过程中材料所处或经历的状态，分为液态凝固成形、固态塑性成形、连接成形、塑料注射成形等几类，学习材料在成形过程中的组织结构、性能、形状随外在条件的不同而变化的规律性知识。
2）本课程着重利用前期所学的物理、化学等基础理论，以及传热学、流体力学等专业基础理论知识，学习液态成形、塑性成形、连接成形等基本材料成形技术的内在规律和物理本质，包括共性原理，同时也要注重个性规律性认识。
3）课程将重点或详细介绍三种主要材料成形方法中的主要基础理论和专门知识，阐述这些现象的本质，揭示变化的规律。
而对次要成形方法的基本原理或发展状况等只作简要介绍或自学。
4）重点学习的章节内容包括：第4章“单相合金与多相合金的凝固”（6学时）、第5章“铸件凝固组织的形成与控制”（6学时）、第7章“焊缝及其热影响区的组织和性能”（6学时）、第8章“成形过程的冶金反应原理”（6学时）、第11章“应力与应变理论”（4学时）、第12章“屈服准则”（6学时）。
高分子物理学中的突破——聚合物自组装
高分子物理学中的突破——聚合物自组装聚合物自组装是高分子物理学研究领域中的一个新兴方向，在材料科学、生物医药领域中具有广泛的应用前景。
在聚合物自组装中，将分子自发地聚集在一起，并形成一定的结构和功能。
这种自发的组装方式为高分子材料设计和制备提供了新的思路和方法。
本文将探讨聚合物自组装的研究进展和应用前景。
1.聚合物自组装的基础理论聚合物自组装是指由单体分子自发地形成的有序结构和功能材料。
这种自组装是由分子间的非共价相互作用（如范德华力、静电作用、氢键、水合等）驱动的。
这些相互作用不同程度地影响着聚合物分子间的相互作用和组装方式。
因此，理解相互作用的本质和影响因素对聚合物自组装的控制至关重要。
在聚合物自组装的过程中，通常涉及到三个方面的基本问题：组装模式、组装驱动力和组装得到的结构和性能。
组装模式可以分为两种类型：微相分离和纳米粒子自组装。
微相分离是指在溶液中，由于亲疏水性差异等因素，聚合物分子以不同的相相互分离。
纳米粒子自组装是指聚合物分子通过非共价相互作用形成的纳米级结构，如纳米球、管、棒等形态。
这些形态的产生和具有的功能与聚合物分子结构及其间相互作用密切相关。
聚合物自组装的驱动力是由相互作用导致的，其中范式力是最主要的相互作用。
范式力是由于电荷、磁性、极性和诸如索尔霍夫是斯基效应等成分所引起的各种作用力。
在聚合物自组装过程中，静电作用可以使分子通过相互吸引在一起。
氢键也是非常重要的相互作用，由于氢键受到许多因素的影响，如H原子的性质、原子间距、方向等，因此可以通过改变这些因素来调控聚合物的自组装方式和组装结构。
此外，其他相互作用力如疏水作用、π-π堆栈作用、水合等也在聚合物自组装中发挥了重要作用。
组装得到的结构和性能是聚合物自组装的最终目标之一。
聚合物组装形态的多样性和复杂性往往决定了组装材料的性能和特性。
例如，纳米球可用于生物医学载体、纳米管可用于导电材料、纳米棒可以用于催化剂等等。
2.聚合物自组装的应用前景聚合物自组装在材料科学、生物医药、新能源领域中具有广泛的应用前景。
材料成型及控制技术
材料成型及控制技术材料成型及控制技术是通过改变金属材料的结构与形状来提高材料的性能,这是X为大家整理的材料成型控制技术论文，仅供参考!材料成型控制技术论文篇一材料成型与控制工程模具制造技术分析初探摘要：材料成型与工程控制在制造业中扮演着十分重要的角色，是机械制造业发展的重头戏，在发展中机器制造业企业必须加以重视。
作为汽车、电力、石化、造船及机械等方面的基础制造技术，材料成型加工技术在发展中得到不断成熟与发展壮大。
文章主要论及材料成型与控制工程方面的汽车零部件方面的模块制造技术方面额介绍与分析探讨。
关键词：材料成型控制工程技术现代制造工业在行业发展中呈蒸蒸日上的发展新趋势，并受到业界的广泛关注，为工业发展作出巨大的贡献。
制造业的材料成型与控制工程方面的技术发展，同时也是业内十分关注的内容之一，我们从其技术发展特点入手屁，实现进一步分析和探究。
一、材料成与控制工程模具制造技术分析探讨材料成型与制造中讲究技术发展，从效益、节能、生产速率等方面考虑进一步探讨研究，下面以奇瑞A21汽车中支板产品图的制造技术方面进行分析探究。
(一)金属材料成型与控制工程加工技术1技术材料一次成型加工技术挤压：在置于模具内金属坯料的端部加压，使之通过一定形状、尺寸摸孔，产生塑性变形，获得与模孔相应的形状尺寸的工件。
特点：塑性好、不易变形拉拔：在置于模具内金属坯料的前端施加拉力，使之通过一定形状、尺寸的摸孔，产生塑性变形，获得与模孔相应的形状尺寸的工件特点：变形阻力比挤压小，但对材料塑性要求高轧制：金属通过旋转的轧辊受到压缩产生塑性变形，获得一定形状、尺寸断面的工件。
2金属材料的二次成型加工锻造：阻力大，通常需要加热实现。
自由锻造：在锤或压力机上，通过砧子、锤头或其它简单工具对金属坯料施加压力，使之产生塑性变形，获得所需形状、尺寸的工件。
特点：不用模具，易变形，简单的工件形状。
模型锻造：坯料在锤或压力机上，通过模具施加压力，产生塑性变形，获得所需形状、尺寸的工件。
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1.2.1 概述
可模塑性
可挤压性 可纺性 可延性 线形聚合物 体形聚合物
高聚物的状态变化
与成型加工的关系
三种物理状态： 玻璃态：< Tg 高弹态：Tg ~ Tf (Tm) 粘流态：> Tf (Tm)
聚合物从一种状态 (1) 聚合物的分子结构 (2) 聚合物体系的组成
另一种状态的影响因素：
(3) 聚合物所受应力
(4) 环境温度
当聚合物及组成一定时，在一定外力作用下，聚集态
的转变主要与温度有关：
聚合物 聚集态 内聚能 性能 聚合物对加工 技术的适用性
不同
不同
不同
不同
T<Tg
玻璃态
大分子链上仅键长、键角发生形变 模量高、形变极小，不宜大形变加工 只能进行机械加工 体积膨胀，大分子不能移动，但链段有足够活动 空间、能移动，形变可逆 非晶聚合物：Tg—Tf 近 Tf 侧，强力成型，形变可 逆， Tg 以下使用 结晶聚合物：Tg—Tm 拉伸
③PVC及氯乙烯共聚物不能测定MFR；
其品种、牌号以粘数区分；
～CH2
CH Cl CH2 CH Cl CH Cl CH2 CH2 CH Cl
⑤MFI不能代替实际的聚合物熔体的流动，但 人们找到了MFR值与实际生产的对应关系；
～
塑
总结： MFI值与实际生产的对应关系： MFI值——牌号—— M ——流动性能； —— M ——性能； MFI值——牌号—— 成型方法； 成型方法：强调获得形状的能力；
2、可模塑性的表征 3、流动长度与MFI区别 4、可模塑性的影响因素
1.2.4聚合物的可纺性 1、细流的稳定性
2、可纺性影响因素
1.2.5 聚合物的可延性 1、可延性 （1）冷拉伸
（2）热拉伸
2、可延性影响因素
3、可延性的表征
1 聚合物的可挤压性 聚合物通过挤压作用形变时获得形状和 保持形状的能力 固体高聚物（不可压缩）、粘度太高
的聚合物熔体不流动，故很难挤压成型。
例如：PTFE、UHMWPE熔体粘度 ＞1013泊（dyn· S/㎝2）。 可采用其它方法成型（烧结成型、纳 米插层增塑）。
a
结论：聚合物熔体粘度在一个适当的
范围内才能挤压成型。
适当的粘度范围： 102～ 108泊。
聚合物熔体的可挤压性与
而
熔融指数仪
又反映熔体的流动性。★
Point of elastic limit 弹性极限点
Yielding point 屈服点 Strain softening 应变软化
Y N D B
Breaking point 断裂点
B Y A
A
plastic deformation 塑性形变
Strain hardening 应变硬化
O
A y
2.160 2.160 5.000 5.000 1.200 2.160 5.000 2.160 0.325 2.160 1.200
2.095 2.095 2.095 2.095 2.095 2.095 2.095 2.095 2.095 2.095 2.095
（2）MFI表征意义
__
根据Flory经验方程：logη=A+B M w MFI加工，MFI值如何选取？
例：成型加工艺——注射成型、熔融纺丝 要求：聚合物熔体流动性好，容易获得形状； 成型工艺——管材成型、板材成型 要求：熔体通过口模后有足够的粘度保持形 状。
（3）MFI应用注意
①不同材料的MFR值不可比较；PP,PE, PS
②不同条件下测定MFI不可比；
整个大分子能移动，呈塑性，模量降至最低， 较小外力能引起宏观流动，形变不可逆 大多数成型方法在此温度范围
T=Tg—Tf
高弹态
T=Tf—Td 粘流态
1.2.2 聚合物的可挤压性
1、可挤压性 2、可挤压性的表征 （1）MFI定义
（2）MFI表征意义 （3）MFI的实用意义
1.2.3聚合物的可模塑性
1、可模塑性定义
B
（4） 聚合物的力学强度----静态
实际强度和理论强度差别大。
存在缺陷，引起应力集中。 缺口冲击强度，拉伸强度，弯曲强度， （5） 聚合物的疲劳强度---动态 在周期性交变应力作用下在低于静态强度的应力下破裂。 6 蠕变 7 应力松弛
由裂纹的发展引起的。
疲劳寿命随分子量的提高而增加。
疲劳强度：静态强度=1：4 （大多数热塑性）
1
2
Mw
结论：MFI间接地反映了分子量的大小。 PE相对分子量与熔体流动速率、熔融粘度的关系
MFI为何可以表征可挤压性？
MFI
MFI ηa ηa
流动性好
流动性差
容易获得形状
容易保持形状
结论：
可 挤 压 性 两 方 面
聚合物熔体在适当的粘度范围内，其可挤压 性可定量地用MFR值表征。（不可理解MFR值大可
1.1 高分子材料的性能
1.1.1 高分子材料的力学性能 （1） 高弹性 ----主要是橡胶
a b c d 弹性模量小，形变大 弹性模量与绝对温度成正比 形变时有热效应 高弹性变表现明显的松弛现象
（2） 粘弹性 ----既有弹性又有粘性 a 静态粘弹性：蠕变 应力松弛
b 动态粘弹性
（3） 聚合物的力学屈服
a
a
有关，
在定温下10min内聚合物从出料孔挤出的质量（g）来表示， 称为熔融指数。简称MI或MFI。
熔融指数 仪
<<<
加工方法与熔融指 数值
<<<
常用树脂测定MFI的标准条件
树脂 实验温度/℃ 负荷/㎏ 标准口模内径/㎜
PE PP
PS PC POM ABS PA
纤维素酯 丙烯酸树脂
190 230 190 190 300 190 200 230 275 190 230
强调保持形状的能力；
2可模塑性：在温度和压力作用下变形和在模具中模制成型的能力。
取决于材料的流变性，热性质和其他物理力学性质。
成型方法： 注塑 模压 挤出
螺旋流动 试验
<<<
△P—压力降； △T—熔体与螺槽壁间的温差； d—螺槽横截面的有效直径； ρ—固体聚合物的密度； △H—熔体和固体间的热焓差； λ—固体聚合物的导热系数；η—熔体粘度； C—常数，与螺线横截面的几何形状有关；
1.1.2 高分子材料的物理性能
（1） 热性能 导热性能差， 比热容和热膨胀性比金属好。
（2） 电性能 极好的电绝缘性能 容易有静电
（3） 光性能 a 折射 b 透明性
（4） 渗透性 液体和气体的扩散 薄膜材料
1.1.3 高分子材料的化学性能
（1） 老化性能 化学反应使分子链断裂 各种稳定剂
（2） 降解和交联 降解一般有害 交联有益也有害