第五章___高分子材料成型
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《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. 简述聚合物成型加工时的关键步骤。
A.如何使聚合物产生流动与变形方法: a.加热熔体; b.加溶剂溶液; c.加增塑剂或其它悬浮液。
B.如何硬化定型方法:热固性:交联反应固化定型。
热塑性:a.熔体冷却b.溶液加热挥发成溶剂c.悬浮体先加热使颗粒熔合,再冷却硬化定型3. 简述聚合物转变时所发生的主要变化。
a.形状:满足使用要求而进行,通过流动与变形而实现。
b.结构:组成:非纯聚合物组成方式:层压材料,增强材料,复合材料宏观结构:如多孔泡沫,蜂窝状,复合结构微观结构:结晶度,结晶形态,分子取向等c.性质:有意识进行:生橡胶的两辊塑炼降解,硫化反应,热固性树脂的交联固化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.修饰:美化制品。
5.装配:粘合,焊接,机械连接等。
6. 简述塑料的优缺点。
优点:a.原料价格低廉;b.加工成本低;c.重量轻;d.耐腐蚀;e.造型容易;f.保温性能优良;g.电绝缘性好。
缺点:a.精度差;b.耐热性差;c.易燃烧;d.强度差;e.耐溶剂性差;f.易老化。
第一章测试1【单项选择题】(1 分)3D 打印最早消灭的是以下哪一种技术〔〕A.SLAB.LOMC.FDMD.3DP2【单项选择题】(1 分)使用 SLS3D 打印原型件后过程将液态金属物质浸入多孔的 SLS 坯体的孔隙内的工艺是〔〕A.热等静压烧结B.熔浸C.高温烧结D.浸渍3【单项选择题】(1 分)最早的 3D 打印技术消灭在什么时候〔〕A.二十世纪八十年月B.十九世纪初C.二十世纪末D.二十世纪初4【单项选择题】(1 分)各种各样的 3D 打印机中,精度最高、效率最高、售价也相对最高的是〔〕A.专业级3D 打印机B.桌面级3D 打印机C.个人级3D 打印机D.工业级3D 打印机5【单项选择题】(1 分)以下不是 3D 打印技术需要解决的问题是〔〕A.3D 打印的耗材B.增加产品应用领域C.3D 打印机的操作技能D.学问产权的保护6【单项选择题】(1 分)3D 打印属于以下哪种制造方式的范畴?A.减材制造B.激光制造C.增材制造D.等材制造7【单项选择题】(1 分)3D 打印属于以下哪种制造方式的范畴?〔〕A.减材制造B.等材制造C.激光制造D.增材制造其次章测试1【单项选择题】(1 分)LOM 技术最早是用于什么领域〔〕A.立体地图B.医学影像C.航空航天D.建筑2【单项选择题】(1 分)SLA 技术使用的原材料是〔〕A.高分子材料B.金属材料C.粉末材料D.光敏树脂3【单项选择题】(1 分)FDM 技术的成型原理是〔〕A.选择性激光烧结B.立体光固化成型C.叠层实体制造D.熔融挤出成型4【单项选择题】(1 分)3DP 技术使用的原材料是〔〕A.金属材料B.粉末材料C.光敏树脂D.高分子材料5【单项选择题】(1 分)SLS 技术最重要的是使用领域是〔〕A.高分子材料成型B.金属材料成型C.树脂材料成型D.薄片材料成型第三章测试•第1 局部•总题数:101【单项选择题】(1 分)3D 打印模型是是什么格式〔〕A.RADB.LEDC.STLD.SAL2【单项选择题】(1 分)单击建图标后,如何开启的零件文件〔〕A.选择一个零件模板B.选择一个装配体模板C.选择一个工程图模板3【单项选择题】(1 分)选择所需的草图基准面后,如何翻开草图〔〕A.在草图工具栏上双击草图图标B.在草图工具栏上单击草图图标4【单项选择题】(1 分)零件的第一个特征是什么特征〔〕A.旋转特征B.拉伸特征C.基体特征5【单项选择题】(1 分)如何转变草图尺寸数值〔〕A.双击尺寸,在修改对话框中输入数值B.删除后重绘制6【多项选择题】(1 分)那种关系不能添加到草图的几何关系中〔〕A.水平B.垂直C.共线第四章测试1【单项选择题】(1 分)以下是 SLA 技术特有的后处理技术是〔〕A.去除支撑B.后固化成型件C.排出未固化的光敏树脂D.取出成型件2【单项选择题】(1 分)FDM3D 打印技术成型件的后处理过程中最关键的步骤是〔〕A.打磨成型件B.取出成型件C.去除支撑局部D.涂覆成型件3【单项选择题】(1 分)3DP 打印技术的后处理步骤的第一步是〔〕A.固化B.静置C.除粉D.涂覆4【单项选择题】(1 分)目前 FDM 常用的支撑材料是〔〕A.粉末材料B.PLAC.金属D.水溶性材料5【单项选择题】(1 分)SLA 原型的变形量中由于后固化收缩产生的比例是〔〕A.25%~40%B.70%~90%C.20%~50%D.5%~10%第五章测试1【单项选择题】(1 分)以下不是促进 3D 打印技术在医疗领域应用的方法是〔〕A.鼓舞进展拥有自主学问产权的3D 打印机和专用配套材料B.建立清楚的回报预期C.加强计算机关心设计人才的培育D.严格把握产品本钱2【单项选择题】(1 分)3D 打印技术在建筑行业的应用中,目前使用最广泛的领域是〔〕A.建筑装饰品和建筑模型的生产B.整体建筑物的建筑C.建筑材料的生产D.建筑机械的生产3【单项选择题】(1 分)创是以思维、制造和描述为特征的一种概念化过程。
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。
第一章1热塑性高分子材料热塑性高分子材料本身多为长链大分子,线形或支链聚合物。
2热固性高分子材料:热固性高分子材料是由较低分子量的线性结构物质构成。
3高分子加工成型高分子材料成型加工就是利用一切可以实施的方法,使其成为具有一定外形而又有使用价值的物件或定型材料。
第二章1热传递有热传导对流和辐射。
3幂律方程;τ=ηaγ; ηa称为非牛顿型流体的表观粘度单位是Pa•s。
5滑移塑料熔体在高剪切应力下的流动并非如此贴近管壁处的一层流体会发生间断的流动或称滑移端末效应:不管是用哪种截面流道的流动方程,都只能用于稳态流动的流体,但是在流体由大管或贮槽流人小管后的最初一段区域内流体的流动不是稳态流动。
6鲨鱼皮的主要特征:主要特征是挤出物周边具有周期性的皱褶波纹。
8聚合物的聚集态及其加工性:由于聚合物的大分子结构和分子热运动特点,可以将聚合物划分为结晶态、玻璃态、高弹态、黏流态等聚集态。
12二次结晶:是指一次结晶后,在残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内过程。
这个过程相当缓慢,有时可达几年,甚至几十年。
13后结晶:是指一部分来不及结晶的区域,在成型后继续结晶的过程。
在这一过程中,不形成新的结晶区域,而在球晶界面上使晶体进一步长大,是初结晶的继续。
14退火:退火是将试样加热到熔点以下的某一温度以等温或缓慢变温的方式使结晶逐渐完善化的过程。
15高分子材料的取向作用:聚合物分子和某些纤维状填料,由于结构上悬殊的不对称性,在成型过程中受到剪切流动或受力拉伸时不可避免地沿受力方向作平行排列,称为取向作用。
16取向过程分为两种:取向过程可分为两种,一种是大分子链、链段和纤维填料在剪切流动过程中沿流动方向的流动取向;另一种是分子链、链段、晶片、晶带等结构单元在拉伸应力作用下沿受力方向的拉伸取向。
17流动取向:流动取向是伴随聚合物熔体或浓溶液的流动而产生的。
18拉伸取向:仅受一个方向作用力引起的拉伸取向为单轴拉伸取向(单向拉伸);同时受两个相互垂直方向的作用力引起的拉伸取向为双轴拉伸取向(双向拉伸)。
《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。
第一章绪论一、掌握高分子材料的基本概念,特别是化学纤维的各种定义;1、名词解释:人造纤维(02年)、复合纤维(04年)、异形纤维(06年)、再生纤维(05年)。
2、填空题塑料按热行为的不同,可分为两大类,其中,(热塑性)塑料成形时,通过(冷却)熔体而凝固成形。
改变温度,可令其反复变形。
而(热固性)塑料成形时,通过(加热)而固化成形,材料定性后若再受热,不发生(变形)。
(06年)3、选择题高吸湿涤纶纤维属于一类(D)(07年)A 高感性纤维B 高性能纤维C差别化纤维D功能纤维第二章聚合物流体的制备第一节聚合物的熔融一、掌握聚合物的熔融方法,特别是有熔体强制移走的传导熔融1、简述题(1)简述聚合物在螺杆挤压机中熔体的能量来源。
(02年)(2)试述塑料在挤出机中压缩段由固体转变为熔体的过程和机理。
(04年)第二节聚合物的溶解一、影响聚合物溶解度的因素1、影响聚合物溶解度的因素有(大分子链结构)、(超分子结构)、(溶剂的性质)。
(02年)二、溶剂的选择1、溶剂的选择原则有哪些?2、聚合物的溶解过程分为(溶胀)和(溶解)两个阶段。
未经修正的“溶解度参数相近原则”适用于估计(非极性聚合物)和(非极性溶剂)体系的互溶性。
(06年)3、“溶解度参数相近原则”适用于估计(B)的互溶性。
(08年)A、非极性高聚物与极性溶剂B、非极性高聚物与非极性溶剂C、极性高聚物与极性溶剂D、极性高聚物与非极性溶剂4、在估计聚合物与溶剂的互溶性时,三维溶解度参数图适用于(D)(07年)A非极性聚合物和非极性溶剂体系B极性聚合物和极性溶剂体系C极性聚合物和非极性溶剂体系D A+B4、聚氯乙烯的溶度参数与氯仿和四氢呋喃相近,但为什么四氢呋喃能很好的溶解聚氯乙烯而氯仿不能与之相溶?(08年)三、聚合物—溶剂体系的相分离与相图1、对于具有上临界混溶温度的聚合物-溶剂体系,可采用(改变体系组成)、(升温)、(改变溶剂组成)等几种可能的方法来实现使聚合物溶解形成溶液。
第五章合成高分子第二节高分子材料第1课时通用高分子材料1.了解合成高分子材料(塑料、纤维、橡胶)的性质和用途。
2.了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。
教学重点:三大合成材料的组成和结构的特点教学难点:三大合成材料的组成和结构的特点任务一、塑料1.主要成分:。
例如,聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂等。
2.分类塑料按受热特征分为:和。
热塑性塑料具有结构。
受热时,分子间作用力,易,可反复加工多次使用;冷却时,相互引力增强,会重新硬化;热固性塑料再次受热时,链与链间会形成,产生一些交联,形成结构,硬化定型,加工成型后能加热熔融。
3.聚乙烯(1)聚乙烯具有极其广泛的用途,按合成方法可分为和。
(2)为什么高压聚乙烯比低压聚乙烯的熔点低、密度也低呢?4.酚醛树脂(1)组成:酚醛树脂是用_____与_____在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。
(2)形成:在酸催化下,等物质的量的甲醛和苯酚反应形成_____结构高分子,发生反应为 _______________________________________________; ________________________________________________。
在碱催化下,等物质的量的甲醛与苯酚或过量的甲醛与苯酚反应,生成_____结构的酚醛树脂。
任务二、合成纤维 1.分类⎧⎪⎪⎧⎨⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎩天然纤维:棉、麻、蚕丝、羊毛等人造纤维:用木材、草类的纤维经化学加工制成的粘胶纤维纤维化学纤维合成纤维:用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成的纤维合成纤维具有优良的性能:如强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀等。
2.合成纤维(1)常见的合成纤维①合成纤维的“六大纶”是指涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶,其中被称作“人造棉花”的是 。
①聚酯纤维涤纶是聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的商品名。
写出生成涤纶的化学方程式:__________________________________________________。
高分子材料成型
高分子材料成型是指将高分子材料经过一系列的工艺加工,使其具有特定形状和尺寸的过程。
在高分子材料的成型过程中,常见的方法包括挤出、注射、吹塑、压缩成型等。
首先,挤出是一种常见的高分子材料成型方法,它通过将高分子材料加热至熔化状态后,将其压入到金属模具中,并通过模具的开口形成所需的截面形状。
挤出成型可以制造出各种形状的材料,如管道、棒材、板材等。
挤出成型具有生产效率高、产品质量稳定等优点,被广泛应用于塑料制品的生产领域。
其次,注射是一种将高分子材料以液态形式注入到模具中,经过固化后形成所需形状的成型方法。
注射成型可以制造出复杂的三维结构,如汽车零部件、电子产品外壳等。
注射成型具有生产效果好、产品精度高等优点,被广泛应用于工程塑料制品的生产领域。
再次,吹塑是一种利用高温融化的高分子材料,通过将其挤出到模具中,并利用气流将其吹开成型的方法。
吹塑成型可以制造出具有中空形状的产品,如塑料瓶、容器等。
吹塑成型具有生产效率高、产品质量轻、价格低廉等优点,被广泛应用于包装领域。
最后,压缩成型是一种将高分子粉末或热塑性颗粒加热至熔化状态,然后放置于模具中进行压力加工的成型方法。
压缩成型可以制造出具有较高密度和强度的产品,如齿轮、轴承等。
压缩成型具有工艺简单、成型周期短等优点,被广泛应用于高性
能工程塑料的生产领域。
综上所述,高分子材料成型是将高分子材料通过挤出、注射、吹塑、压缩等一系列工艺加工方法,使其具有特定形状和尺寸的过程。
不同的成型方法适用于不同类型的高分子材料和产品需求,通过选择合适的成型方法,可以实现高分子材料的有效利用和产品的高质量制造。