混炼流场特性对Al 2 O 3 /ABS复合材料性能的影响

发布时间：2022-05-08 11:01

　　在熔融共混设备中,双转子连续混炼机是一种既能够连续工作,又具有优异混合特性的新型混炼机械,混炼机的混炼流场特性对所制备的复合材料性能有着决定性的影响。本文以双转子连续混炼机的混合特性及其对Al2O3/AbS复合材料的微观结构、导热性能和机械性能的影响为研究目标,借助于非牛顿流体CFD软件,对双转子连续混炼机不同构型转子的混炼流场特性以及物料在混炼过程中所经历的拉伸折叠解聚作用进行了分析研究;运用双转子连续混炼设备平台,进行了 Al2O3/ABS复合材料制备的实验研究。对所制备的复合材料的微观结构、导热性能及机械性能进行了表征,探讨了双转子连续混炼机的转子构型、材料组分、工艺参数等对复合材料性能的影响,并取得以下主要研究成果:（1）当填充量低于70wt%时,大粒径Al2O3填充的复合材料的导热系数优于小粒径填充的复合材料;当填充量高于70wt%时则相反。这是由于大粒径填料构成导热通路所需粒子数更少,而在较高填充量下小粒径能构成更多的导热通路。将两种粒径Al2O3进行复配填充时,复合材料的导热性能和机械性能均比单一粒径Al2O3填充的复合材料有一定的提升,当大小粒径比例为7:3时,复合材料... 

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 双转子连续混炼机的研究进展
        1.2.1 双转子连续混炼机转子构型的研究进展
        1.2.2 双转子连续混炼机流场特性的研究进展
    1.3 导热复合材料的研究进展
    1.4 课题研究的目的和主要内容
第2章 材料组分对Al_2O_3/ABS复合材料性能的影响
    2.1 实验原料与设备
    2.2 实验方案及性能表征
    2.3 实验结果及分析
        2.3.1 填充量对复合材料性能的影响
        2.3.2 粒径效应对复合材料性能的影响
        2.3.3 不同种类填料的配合效应对复合材料性能的影响
    2.4 本章小结
第3章 混沌转子混炼流场流动特性的数值模拟
    3.1 转子的几何模型
        3.1.1 流场的物理模型
        3.1.2 流场的基本假设
        3.1.3 流场的数学模型
        3.1.4 有限元网格的划分
        3.1.5 边界条件及模拟参数的设定
    3.2 混炼流场模拟结果及分析
        3.2.1 转子构型对混炼流场混合指数的影响
        3.2.2 转子构型对混炼流场压力场的影响
        3.2.3 转子构型对混炼流场速度场的影响
        3.2.4 转子构型对混炼流场剪切速率的影响
    3.3 本章小结
第4章 混炼工艺与转子结构对Al_2O_3/ABS性能的影响
    4.1 实验原料与设备
    4.2 实验方案与性能表征
    4.3 实验结果及分析
        4.3.1 转子构型及转速对转子混炼流场的影响
        4.3.2 转子构型及转速对复合材料综合性能的影响
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
硕士生期间成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]Al2O3的表面改性及其在环氧树脂导热涂料中的应用[J]. 雷定锋,马文石,郑梓聪,汪双凤,刘应亮.  功能材料. 2016(07)
[2]双转子连续混炼机混沌型转子混合性能的研究[J]. 刘海涛,沙金,陈涛,谢林生,马玉录.  中国塑料. 2015(11)
[3]双转子混炼机中固体粉末与聚合物共混的数值模拟[J]. 马昆,丁玉梅,邵剑波,刘苗苗,杨卫民,安瑛.  橡胶工业. 2015(09)
[4]Al2O3对ABS复合材料导热性能影响[J]. 赵薇,汪瑾,朱花竹,徐卫兵.  现代塑料加工应用. 2015(01)
[5]大型双转子连续混炼机转子混炼段混合性能的研究[J]. 张晓强,黄建东,江波,毕超.  工程塑料应用. 2015(01)
[6]双转子连续混炼机不同转子元件混合性能的对比研究[J]. 马昆,丁玉梅,邵剑波,杨卫民,安瑛.  中国塑料. 2014(05)
[7]双转子连续混炼机混炼段的剪切应力[J]. 缪国斌,田华,谢林生.  常州大学学报(自然科学版). 2011(04)
[8]基于POLYFLOW双转子连续混炼机混炼形态模拟[J]. 柳天磊,杜遥雪.  现代塑料加工应用. 2010(05)
[9]双转子连续混炼机混合指数研究[J]. 缪国斌,谢林生,田华.  现代制造工程. 2010(06)
[10]双转子连续混炼机混炼段拉伸作用的研究[J]. 张霞,谢林生,马玉录.  中国塑料. 2010(03)



本文编号：3651534