《聚合物成形中多場作用下結晶過程的超音波原位表征》是依託浙江大學，由趙朋擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：聚合物成形中多場作用下結晶過程的超音波原位表征
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：趙朋
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
結晶態屬於聚合物凝聚態直接影響製品最終的使用性能。然而，目前注射成形中聚合物結晶調控理論還非常粗略，究其原因是缺乏經濟有效的成形條件下聚合物結晶過程的原位表征手段。在前期研究成果的基礎上，本項目擬藉助於超聲無損檢測技術開發出高精度低成本並可用於生產實際的結晶過程原位表征方法，實現聚合物結晶度、晶粒粒度及結晶晶型演化行為的可視化。具體研究內容包括：基於項目組發現的結晶度與超聲速度之間的線性關係，建立聚合物結晶度的聲速表征方法；研究超音波在聚合物中的散射及吸收衰減行為，建立晶粒粒度的聲衰減表征方法；研究超聲信號、力學性能、鬆弛行為與結晶晶型的關聯模型，建立聚合物晶型的超音波表征方法；搭建實驗研究平台開展非等溫場、高剪下場下超聲原位表徵結晶的實驗研究。 本項目成功後可為聚合物結晶過程的原位表征提供一種全新的方法，在聚合物製品性能最佳化調控方面具有廣闊的套用前景，有望推動聚合物加工工業的進步。
結題摘要
本項目藉助於超聲無損檢測技術實現聚合物結晶度、晶粒粒度及力學性能的線上測量，取得如下工作進展：1、建立了超音波在多層介質中傳播的時域聲場模型，實現了聚合物中超聲參量的反演計算；2、發現超聲聲速倒數與結晶度之間的線性關係，提出了聚合物結晶度的超聲速度表征方法；3、建立了超聲衰減係數與晶粒粒度之間的數學模型，提出了晶粒粒度分布的反卷積算法；4、從聲波動方程出發，建立了描述聚合物彈性模量的超聲參量數學模型，提出了聚合物力學性能的超聲表征方法；5、研製出非等溫高剪下注射成形超聲原位表徵實驗平台；6、提出微發泡注射成形過程的超音波原位表征方法；7、提出注射機鎖模力與成形中型腔壓力的超音波線上測量方法。 本項目已發表SCI論文21篇（其中3篇封面論文），EI論文6篇。除期刊論文外，本項目還在美國塑膠工程師協會年會（ANTEC）上發表EI會議論文3篇（其中2篇最佳論文）。項目負責人參加國際會議7人次，作大會報告1次，邀請報告4次。授權國家發明專利8件。培養博士生3人，碩士生6人。獲中國機械工業科學技術獎一等獎（排第3）。
