《注射成形過程中聚合物分層結晶行為的超聲線上測量》是依託浙江大學，由趙朋擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：注射成形過程中聚合物分層結晶行為的超聲線上測量
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：趙朋
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在注射成形過程中形成並最終凍結在制品中的皮-芯結晶結構直接影響製品的使用性能，然而目前結晶行為的研究仍停留在離線測量或簡單加工條件下的線上測量階段。本項目擬利用超音波在層狀介質中傳播的聲學特性，研究建立注射成形過程中聚合物分層結晶行為的超聲線上測量理論與方法。主要研究內容包括：研究探索層狀介質中超聲傳播的時域聲場模型，揭示成形過程中層狀結晶結構對超聲信號的影響機理；研究建立基於裂譜分析技術的超聲信號自適應去噪方法，消除因介質內部缺陷所導致的材料噪聲；研究建立基於超聲信號譜整體特性反演聚合物分層結晶結構（結晶度）的方法；研究探索非等溫剪下誘導結晶模型，基於結晶度的演化數據，分析注射過程中聚合物的結晶動力學行為。.本項目的研究成果可實現加工條件下中聚合物結晶過程的可視化，在實施結晶形態控制和材料的高性能化研究方面具有廣闊的套用前景。
結題摘要
本項目圍繞多層介質超聲聲場模型，多層結晶結構反演算法，超聲線上測量技術以及非等溫誘導結晶動力學模型開展研究工作，取得了如下工作進展：（1）建立了面向脈衝反射法的多層介質超聲聲場模型，該模型考慮了各層界面的超聲反射與透射行為以及聚合物的超聲衰減行為；（2）多層介質超聲聲場模型包含了介質的密度信息，提出了密度與結晶度之間的換算方法並進行了實驗驗證；（3）提出了基於回波幅頻特徵的多層結晶結構反演算法，即根據多層介質中超音波傳播聲場模型，全局疊代最佳化出一個能產生與實測超聲信號譜相吻合的多層結晶結構；（4）設計並製造了一種注射成形中聚合物線上檢測裝置，並解決了注射成形中聚合物結晶度超音波線上測量的關鍵技術；（5）建立了非等溫剪下誘導結晶動力學模型，並採用有限體積法對注射成形中聚合物的分層結晶行為進行了三維模擬；（6）以聚乳酸（PLA）為例，發現聚合物的結晶度與超聲速度的倒數呈線性遞減的關係。 本項目已發表期刊論文9篇，會議論文3篇。論文被SCI收錄4篇，EI收錄7篇。項目負責人受邀參編美國Wiley出版社出版的外文專著1部。參加國際會議4人次。申請國家發明專利5項，其中3項已授權。培養博士生2人，碩士生4人。
