橡胶电磁硫化模拟及实验研究
发布时间：2022-12-24 08:05
硫化是橡胶制品生产耗能最多的工序之一,常用的硫化介质蒸汽、过热水,硫化介质在输送过程中损耗大量的热量,导致能源消耗大。针对普通硫化能源浪费存在的弊端,采用具有高效、节能、环保电磁硫化工艺,其中以轮胎电磁直压硫化为代表,已成为橡胶硫化行业最佳选择。近几年,磁性高分子复合材料是将磁性填料填充到高分子中形成导磁网络结构,磁性高分子复合材料配方和工艺已成为当今功能性复合材料研究领域热点之一。本论文主要研究工作是通过橡胶硫化和电磁感应加热机理为基础,提出了混炼胶和硫化胶中导磁填料感应生热机理,建立了电磁感应加热数学模型。结合电磁加热工艺,通过实验实现了电磁间接加热模具生热硫化橡胶制品和电磁直接加热导磁填料混炼胶及弹性复合材料。针对所研究的课题本文分为两大部分,第一部分是电磁加热模具进行橡胶硫化的研究,第二部分是电磁直接加热屏蔽功能橡胶复合材料硫化的研究。本文完成主要工作如下:（1）对平板模具进行热处理工艺,基于磁化机理,根据热处理平板模具内部磁畴分布原则,结合电磁加热工艺对热处理平板模具进行实验探究,经过热处理平板模具可以改变金属内部的磁畴,从而有效节约电磁感应加热能源。本文运用三维软件设计一种...
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
符号说明
1 绪论
1.1 橡胶行业的概况
1.2 橡胶硫化机发展概况
1.2.1 轮胎定型硫化机的概况
1.2.2 胎面活络模
1.2.3 平板硫化模具概况
1.3 硫化介质
1.3.1 传统硫化介质
1.3.2 电磁感应加热
1.4 电磁硫化弹性体的概况
1.5 国内外研究现状
1.6 本文研究的目的和主要内容
1.6.1 本文研究的目的
1.6.2 本文研究的意义
1.6.3 本文研究的主要内容
2 橡胶硫化生热机理
2.1 橡胶硫化机理
2.2 电磁加热金属生热机理
2.3 电磁加热非金属等其他材料的生热机理
2.4 混炼胶中导磁填料感应生热机理
2.5 硫化胶中导磁填料感应生热机理
2.6 本章小结
3 中频电磁感应加热实验及模拟
3.1 平板模具材质介绍
3.2 金属热处理对感应加热的影响
3.2.1 线圈位置对于感应加热的影响
3.2.2 感应位置对于感应加热的影响
3.3 电磁场的有限元模拟
3.3.1 电磁场的基本理论
3.3.2 电磁场的边界条件
3.3.3 传热的基本定律
3.4 模拟软件的介绍
3.5 建立模型
3.6 几何体材料的设置
3.7 网格划分
3.8 模拟结果及分析
3.8.1 电磁场各个矢量的分布云图
3.8.2 磁-热耦合温度场分布云图
3.8.3 距离对感应加热温度场效果的影响
3.9 模拟验证
3.10 本章小结
4 实验研究
4.1 实验设备的介绍
4.1.1 实验设备和测量仪器的介绍
4.2 电磁加热模具硫化橡胶厚制品
4.2.1 原料、配方和试样制备
4.2.2 高频电磁感应加热实验工艺条件
4.2.3 电磁加热模具硫化橡胶厚制品实验
4.3 电磁加热模具硫化橡胶的电磁参数测试
4.3.1 介电常数实验仪器的介绍
4.3.2 温度对介电常数实部的影响
4.3.3 温度对介电常数虚部的影响
4.3.4 温度对损耗角正切的影响
4.3.5 频率对介电常数实部的影响
4.3.6 频率对介电常数虚部的影响
4.3.7 频率对损耗角正切的影响
4.4 电磁加热模具硫化橡胶的比热测试
4.4.1 实验仪器介绍
4.4.2 电磁加热模具硫化橡胶的比热测试
4.5 电磁加热的导磁填料混炼胶在线圈中的温度场分布
4.5.1 导磁填料混炼胶制备
4.5.2 电磁加热的导磁填料混炼胶在多线圈上的温度场分布
4.5.3 电磁加热的导磁填料混炼胶在单线圈上的温度场分布
4.6 可加热弹性复合材料在线圈中的温度场分布
4.6.1 可加热弹性复合材料在多线圈上的温度场分布
4.6.2 可加热弹性复合材料在单线圈上的温度场分布
4.7 本章小结
5 全文总结与展望
本文所做的工作
所得结论
创新点
展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文及专利
本文编号：3725819
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
符号说明
1 绪论
1.1 橡胶行业的概况
1.2 橡胶硫化机发展概况
1.2.1 轮胎定型硫化机的概况
1.2.2 胎面活络模
1.2.3 平板硫化模具概况
1.3 硫化介质
1.3.1 传统硫化介质
1.3.2 电磁感应加热
1.4 电磁硫化弹性体的概况
1.5 国内外研究现状
1.6 本文研究的目的和主要内容
1.6.1 本文研究的目的
1.6.2 本文研究的意义
1.6.3 本文研究的主要内容
2 橡胶硫化生热机理
2.1 橡胶硫化机理
2.2 电磁加热金属生热机理
2.3 电磁加热非金属等其他材料的生热机理
2.4 混炼胶中导磁填料感应生热机理
2.5 硫化胶中导磁填料感应生热机理
2.6 本章小结
3 中频电磁感应加热实验及模拟
3.1 平板模具材质介绍
3.2 金属热处理对感应加热的影响
3.2.1 线圈位置对于感应加热的影响
3.2.2 感应位置对于感应加热的影响
3.3 电磁场的有限元模拟
3.3.1 电磁场的基本理论
3.3.2 电磁场的边界条件
3.3.3 传热的基本定律
3.4 模拟软件的介绍
3.5 建立模型
3.6 几何体材料的设置
3.7 网格划分
3.8 模拟结果及分析
3.8.1 电磁场各个矢量的分布云图
3.8.2 磁-热耦合温度场分布云图
3.8.3 距离对感应加热温度场效果的影响
3.9 模拟验证
3.10 本章小结
4 实验研究
4.1 实验设备的介绍
4.1.1 实验设备和测量仪器的介绍
4.2 电磁加热模具硫化橡胶厚制品
4.2.1 原料、配方和试样制备
4.2.2 高频电磁感应加热实验工艺条件
4.2.3 电磁加热模具硫化橡胶厚制品实验
4.3 电磁加热模具硫化橡胶的电磁参数测试
4.3.1 介电常数实验仪器的介绍
4.3.2 温度对介电常数实部的影响
4.3.3 温度对介电常数虚部的影响
4.3.4 温度对损耗角正切的影响
4.3.5 频率对介电常数实部的影响
4.3.6 频率对介电常数虚部的影响
4.3.7 频率对损耗角正切的影响
4.4 电磁加热模具硫化橡胶的比热测试
4.4.1 实验仪器介绍
4.4.2 电磁加热模具硫化橡胶的比热测试
4.5 电磁加热的导磁填料混炼胶在线圈中的温度场分布
4.5.1 导磁填料混炼胶制备
4.5.2 电磁加热的导磁填料混炼胶在多线圈上的温度场分布
4.5.3 电磁加热的导磁填料混炼胶在单线圈上的温度场分布
4.6 可加热弹性复合材料在线圈中的温度场分布
4.6.1 可加热弹性复合材料在多线圈上的温度场分布
4.6.2 可加热弹性复合材料在单线圈上的温度场分布
4.7 本章小结
5 全文总结与展望
本文所做的工作
所得结论
创新点
展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文及专利
本文编号：3725819
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3725819.html
