铝合金/聚苯硫醚复合构件注射成形机理研究

发布时间：2021-05-22 18:51

　　金属/聚合物复合构件直接注射成型技术,是近几年来逐渐兴起的新的成型技术。该成形方法工艺操作简单、成本较低,并且能够快速成型,可直接将多种金属合金（铝合金、镁合金等）与苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚苯硫醚（PPS）、尼龙（PA）等注射成型,从而获得强粘附力的复合高强件。本文通过铝（Al）与聚苯硫醚（PPS）的注塑成型复合构件的实验,对铝合金表面处理、注射成型等工艺参数进行实验研究和理论分析,主要研究内容如下:1.设计了 Al-PPS复合构件成型实验模具,包括冷却系统、加热系统等。为控制A1表面温度,设计了基于PLC系统的模具温度控制系统,使用温度传感器对Al表面温度实时监控,并使用电热元器件对模具进行加热。2.铝合金表面机械处理方法研究。使用45#、80#、120#、180#棕刚玉,0.1MPa、0.3MPa喷涂压力处理Al表面,在30℃、60℃、90℃、120℃C、150℃五个不同模具温度下进行注射成型。确定了 45#棕刚玉、0.3MPa压力、120℃C及150℃C模具温度作为表面物理喷砂Al-PPS复合构件成型的最优条件。使用激光共焦显微镜（LSCM）对0.3MPa喷涂压力经不同棕刚... 

【文章来源】：浙江师范大学浙江省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 金属/聚合物复合件成形方法
    1.3 金属/聚合物复合构件注射成形技术的界面结合理论
        1.3.1 界面结合的理论
        1.3.2 提升界面结合的方式
    1.4 金属/聚合物复合构件注射成形关键技术应用现状
        1.4.1 手机领域
        1.4.2 汽车领域
        1.4.3 航空领域
    1.5 本文研究内容以及关键问题
第2章 金属/聚合物复合构件注射成形关键技术理论分析与实验流程
    2.1 金属/聚合物复合构件注射成形关键技术概况
    2.2 实验材料与设备
    2.3 主要材料介绍
        2.3.1 6系列铝合金
        2.3.2 聚苯硫醚(PPS 1130A)
        2.3.3 γ—氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)
    2.4 理论分析
        2.4.1 表面物理喷砂理论分析
        2.4.2 阳极氧化理论分析
        2.4.3 γ-氨丙基三乙氧基硅烷成膜工艺研究
        2.4.4 注塑工艺研究
    2.5 实验方法
        2.5.1 实验流程
        2.5.2 注射成型
        2.5.3 拉伸试验
    2.6 界面结合与失效分析
第3章 实验模具与温控系统设计与研究
    3.1 引言
    3.2 实验模具
    3.3 温控系统
        3.3.1 温控系统工作流程
        3.3.2 温控系统硬件结构与功能
        3.3.3 温控系统的仿真与测试
    3.4 小结
第4章 表面物理喷砂铝合金与聚苯硫醚的实验与分析
    4.1 引言
    4.2 实验方法
    4.3 实验研究
        4.3.1 表面物理喷砂工艺参数对结合力的影响
        4.3.2 表面物理喷砂与KH550处理对结合力影响实验
    4.4 失效分析
    4.5 小结
第5章 阳极氧化与硅烷偶联剂处理铝合金与聚苯硫醚的结合实验与分析
    5.1 引言
    5.2 实验方法
    5.3 阳极氧化参数对复合件结合力的影响
        5.3.1 阳极氧化电流密度对结合力的影响
        5.3.2 阳极氧化电解液温度对结合力的影响
        5.3.3 阳极氧化时间对结合力的影响
    5.4 硅烷偶联剂成膜参数对复合件结合力的影响
        5.4.1 KH550的不同浓度对结合力的影响
        5.4.2 KH550成膜固化时间与温度对结合力的影响
        5.4.3 铝合金表面阳极氧化与硅烷处理协同作用原理
    5.5 失效分析
        5.5.1 失效方式
        5.5.2 结合界面与截面的观察分析
    5.6 小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]AA5083铝合金表面处理对AA5083/低温胶胶接性能的影响[J]. 张爱爱,潘蕾,张帅,王一凡,吕云飞.  表面技术. 2017(10)
[2]铝合金表面微/纳米结构构筑研究进展[J]. 吴英豪,赵文杰,王武荣,张彦彦,李龙阳,薛群基.  表面技术. 2017(05)
[3]金属复合材料微弧氧化研究进展[J]. 唐仕光,陈泉志,李少波,蒋智秋,童庆,黄祖江,李伟洲.  表面技术. 2016(11)
[4]金-塑微结构注射成型仿真与试验研究[J]. 李熹平,刘傅文,王爽,宫宁宁,杨华勇.  机械工程学报. 2016(22)
[5]7475铝合金阳极氧化膜摩擦与磨损性能（英文）[J]. 孔德军,王进春,刘浩.  稀有金属材料与工程. 2016(05)
[6]微注塑相当条件下聚合物熔体的流变性能[J]. 杨灿,黄汉雄.  塑料. 2012(05)
[7]KH550的水解工艺及其对SiO2表面改性的研究[J]. 高正楠,江小波,郭锴.  北京化工大学学报(自然科学版). 2012(02)
[8]钛合金阳极氧化法制备自组装纳米多孔结构薄膜[J]. 张文彦,李广忠,奚正平,张健,汤慧萍,汪强兵.  稀有金属材料与工程. 2012(02)
[9]Y型孔洞阳极氧化铝模板的制备研究[J]. 蔡志泉,张敏,程发良,陈妹琼.  广东化工. 2012(01)
[10]微弧氧化技术较阳极氧化的发展优势[J]. 王亚伟,廉继英,张柳丽,张颖杰.  现代商贸工业. 2011(21)

博士论文
[1]氧气等离子体改性对PBO纤维表面及PBO/PPESK复合材料界面的影响[D]. 张承双.大连理工大学 2009
[2]多孔阳极氧化铝形成机理的研究[D]. 朱绪飞.南京理工大学 2007
[3]塑料注射成型充填过程的数值模拟、优化与控制[D]. 翟明.大连理工大学 2002

硕士论文
[1]铝表面稀土—硅烷复合膜的制备及性能研究[D]. 左轲.中国海洋大学 2013
[2]电压和电解液对阳极氧化铝模板孔间距的影响[D]. 李良方.内蒙古科技大学 2013
[3]硅烷偶联剂在金属预处理及有机涂层中的应用研究[D]. 王雪明.山东大学 2005
[4]铝合金微弧氧化工艺研究[D]. 马晋.武汉理工大学 2003



本文编号：3201499