單絲的案例
單絲拉拔數值仿真 ￥800
<p>本案例建立了光滑表面的單絲拉拔模型以及帶有一定粗糙度的單絲拉拔模型，基于COMSOL軟件模擬了單絲拉拔的全過程，仿真結果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202207/7b39772fbba04bc5bd17a13286e4896a.gif" alt="Untitled11.gif"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202207/619d879501f74495901bed49a08585c1.gif" alt="Untitled12.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>光滑表面的單絲拉拔模擬結果</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202207/6bf6aae44d39423493df35d1da6cbca2.gif" alt="Untitled21.gif"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202207/acdf5d497bb24324b476986c0d9fbd96.gif" alt="Untitled22.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>粗糙表面單絲拉拔模擬結果</strong></p><p>感興趣的朋友可以下載模型源文件，歡迎交流合作</p>
展開 浙大今日《Science》：首次實現宏觀材料的精確可逆融合與分裂！
SEM追蹤表明，GO單絲溶脹后殼層結構中的GO片沿圓周取向。干燥過程中，GO殼層發生適應性的大形變，相互鉚合皺褶溝槽實現界面處的粘接。最終形成截面較圓的一根致密的融合纖維，密度為1.51 g/cm3 (圖1C, D)。分裂時，較粗的融合纖維先是整體均勻溶脹，然后大的縫隙在體積繼續膨脹時出現，最終分裂成多根類圓柱形的GO纖維，該溶脹纖維具有與初始溶脹單絲相近的尺寸（平均為65μm）與結構（圖1E, F）。分別干燥后，變成GO片致密堆疊的細絲，密度約為1.54 g/cm3。進一步用熒光標記和EDS驗證，也證實融合與分裂通過GO殼層的大形變完成。整個過程中，GO單絲殼層同時起到一個保護性的屏障作用，使單絲殼層內部相互連接的GO片不擴散至殼外，而僅發生隨殼層自適應的褶皺與折疊。XRD結果證明，融合時隨著溶劑的蒸發，GO纖維束的片層間距從大于2.21nm減小為0.84nm；分裂時隨著溶劑的滲入，片層間距從0.84nm逆向增大至大于2.21nm。
圖1.可逆融合與分裂的現象及過程表征
融合與分裂的可循環性
可逆的融合與分裂可以進行多個循環。在5個循環中，50根GO纖維融合后的直徑穩定在55μm左右；分裂后的干態單絲直徑穩定在11μm左右。量子點元素標記法EDS追蹤表明，在循環中單絲的結構基本保持穩定，GO殼層破壞較少，內部的GO片基本保持在殼層內部而不相互擴散。力學拉伸測試表明，循環中50根GO纖維的融合絲拉伸強度穩定在259MPa，分裂后干態單絲的拉伸強度穩定在281MPa。更多精彩視頻請抖音搜索：材料科學網。
展開 揭開電線電纜神秘面紗：制造工藝流程詳解
電線電纜生產工藝流程
1銅、鋁單絲拉制
電線電纜常用的銅、鋁桿材，在常溫下，利用拉絲機通過一道或數道拉伸模具的?？?，使其截面減小、長度增加、強度提高。拉絲是各電線電纜公司的首道工序，拉絲的主要工藝參數是配模技術。
2單絲退火
銅、鋁單絲在加熱到一定的溫度下，以再結晶的方式來提高單絲的韌性、降低單絲的強度，以符合電線電纜對導電線芯的要求。退火工序關鍵是杜絕銅絲的氧化。
3導體的絞制
為了提高電線電纜的柔軟度，以便于敷設安裝，導電線芯采取多根單絲絞合而成。從導電線芯的絞合形式上，可分為規則絞合和非規則絞合。非規則絞合又分為束絞、同心復絞、特殊絞合等。
為了減少導線的占用面積、縮小電纜的幾何尺寸，在絞合導體的同時采用緊壓形式，使普通圓形變異為半圓、扇形、瓦形和緊壓的圓形。此種導體主要應用在電力電纜上。
4絕緣擠出
塑料電線電纜主要采用擠包實心型絕緣層，塑料絕緣擠出的主要技術要求：
4．1．偏心度：擠出的絕緣厚度的偏差值是體現擠出工藝水平的重要標志,大多數的產品結構尺寸及其偏差值在標準中均有明確的規定。
4．2．光滑度：擠出的絕緣層表面要求光滑，不得出現表面粗糙、燒焦、雜質的不良質量問題。
4．3．致密度：擠出絕緣層的橫斷面要致密結實、不準有肉眼可見的針孔，杜絕有氣泡的存在。
5成纜
對于多芯的電纜為了保證成型度、減小電纜的外形，一般都需要將其絞合為圓形。絞合的機理與導體絞制相仿，由于絞制節徑較大，大多采用無退扭方式。
展開 電線電纜的制造工藝及所需主要設備
拉制工藝分：單絲拉制和絞制拉制。??
2．絞制為了提高電線電纜的柔軟度、整體度，讓2根以上的單線，按著規定的方向交織在一起稱為絞制。絞制工藝分：導體絞制、成纜、編織、鋼絲裝鎧和纏繞。??
3．包覆根據對電線電纜不同的性能要求，采用專用的設備在導體的外面包覆不同的材料。
包覆工藝分
A．擠包：橡膠、塑料、鉛、鋁等材料。B．縱包：橡皮、皺紋鋁帶材料。C．繞包：帶狀的紙帶、云母帶、無堿玻璃纖維帶、無紡布、塑料帶等，線狀的棉紗、絲等纖維材料。D．浸涂：絕緣漆、瀝青等.
三、塑料電線電纜制造的基本工藝流程
1．銅、鋁單絲拉制電線電纜常用的銅、鋁桿材，在常溫下，利用拉絲機通過一道或數道拉伸模具的?？?，使其截面減小、長度增加、強度提高。
2．單絲退火銅、鋁單絲在加熱到一定的溫度下，以再結晶的方式來提高單絲的韌性、降低單絲的強度，以符合電線電纜對導電線芯的要求。退火工序關鍵是杜絕銅絲的氧化.??
3．導體的絞制為了提高電線電纜的柔軟度，以便于敷設安裝，導電線芯采取多根單絲絞合而成。從導電線芯的絞合形式上，可分為規則絞合和非規則絞合。非規則絞合又分為束絞、同心復絞、特殊絞合等。
4．絕緣擠出塑料電線電纜主要采用擠包實心型絕緣層，塑料絕緣擠出的主要技術要求：??
（1）偏心度：擠出的絕緣厚度的偏差值是體現擠出工藝水平的重要標志,大多數的產品結構尺寸及其偏差值在標準中均有明確的規定。??
（2）光滑度：擠出的絕緣層表面要求光滑，不得出現表面粗糙、燒焦、雜質的不良質量問題.??
（3）致密度：擠出絕緣層的橫斷面要致密結實、不準有肉眼可見的針孔，杜絕有氣泡的存在。
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浙大高超教授團隊 Science：氧化石墨烯纖維可逆融合和分裂
SEM追蹤表明，GO單絲溶脹后殼層結構中的GO片沿圓周取向。干燥過程中，GO殼層發生適應性的大形變，相互鉚合皺褶溝槽實現界面處的粘接。最終形成截面較圓的一根致密的融合纖維，密度為1.51 g/cm3 (圖1C, D)。分裂時，較粗的融合纖維先是整體均勻溶脹，然后大的縫隙在體積繼續膨脹時出現，最終分裂成多根類圓柱形的GO纖維，該溶脹纖維具有與初始溶脹單絲相近的尺寸（平均為65μm）與結構（圖1E, F）。分別干燥后，變成GO片致密堆疊的細絲，密度約為1.54 g/cm3。進一步用熒光標記和EDS驗證，也證實融合與分裂通過GO殼層的大形變完成。整個過程中，GO單絲殼層同時起到一個保護性的屏障作用，使單絲殼層內部相互連接的GO片不擴散至殼外，而僅發生隨殼層自適應的褶皺與折疊。XRD結果證明，融合時隨著溶劑的蒸發，GO纖維束的片層間距從大于2.21nm減小為0.84nm；分裂時隨著溶劑的滲入，片層間距從0.84nm逆向增大至大于2.21nm。
圖1.可逆融合與分裂的現象及過程表征
融合與分裂的可循環性
可逆的融合與分裂可以進行多個循環。在5個循環中，50根GO纖維融合后的直徑穩定在55μm左右；分裂后的干態單絲直徑穩定在11μm左右。量子點元素標記法EDS追蹤表明，在循環中單絲的結構基本保持穩定，GO殼層破壞較少，內部的GO片基本保持在殼層內部而不相互擴散。力學拉伸測試表明，循環中50根GO纖維的融合絲拉伸強度穩定在259MPa，分裂后干態單絲的拉伸強度穩定在281MPa。
展開 淺析汽車線束在超聲波焊接后的撕裂力
(1) 單絲表面殘留的潤滑液。
導體絞合前的單絲在生產時應盡量將拉絲液或退火液的濃度控制在工藝范圍的下限，以減少單絲表面殘留的潤滑液。通常拉絲液的濃度控制在5.5%，退火液的濃度控制在0.5%，即可保證銅單絲不氧化，同時將銅單絲表面殘留的潤滑液減少至最低程度。
(2) 導體表面氧化。
銅導體氧化后會在表面形成一層氧化銅，使導體表面發黃甚至發黑。這層氧化銅會阻礙銅分子之間的熔合，從而影響焊接后的撕裂力。通過對比試驗發現，導體表面氧化程度越深，則焊接后的撕裂力越小，因此在電線的整個生產過程中都要做好防氧化處理。若待焊接的汽車電線采用的是緊壓導體，最好在導體絞合緊壓時使用0.1%～0.4%的苯丙三氮唑酒精溶液，將抗氧劑溶解在工業酒精中，用輸液管滴入束絞的單絲或并絲中，以起潤滑和冷卻束絞線的作用，可防止緊壓導體在銅絞線過拉拔模時因溫度升高而引起的表面氧化，還可對拉絲過程中銅絲表面的殘留物起到清洗作用，進而可以達到更好的焊接效果。
(3) 塑料析出物。
待焊接的電線應遵循先進先出原則，盡量減少庫存時間。避免因長時間存放導致塑料的析出物粘附在導體表面，影響焊接質量。
圖3 是2TBD 0.35 電線超聲波焊接后的撕裂力隨電線存放時間的變化。從曲線的變化趨勢可以看出，電線存放時間越長，導體表面粘附的塑料析出物就越多，焊接質量越差，撕裂力越小; 反之則撕裂力越大。因此，需超聲波焊接的電線應在半年內使用，超過半年的電線再進行超聲波焊接時撕裂力會大大降低，甚至出現不合格的情況。
圖3 撕裂力隨存放時間的變化
(4) 雜質。
展開 淺析汽車線束在超聲波焊接后的撕裂力
(1) 單絲表面殘留的潤滑液。
導體絞合前的單絲在生產時應盡量將拉絲液或退火液的濃度控制在工藝范圍的下限，以減少單絲表面殘留的潤滑液。通常拉絲液的濃度控制在5.5%，退火液的濃度控制在0.5%，即可保證銅單絲不氧化，同時將銅單絲表面殘留的潤滑液減少至最低程度。
(2) 導體表面氧化。
銅導體氧化后會在表面形成一層氧化銅，使導體表面發黃甚至發黑。這層氧化銅會阻礙銅分子之間的熔合，從而影響焊接后的撕裂力。通過對比試驗發現，導體表面氧化程度越深，則焊接后的撕裂力越小，因此在電線的整個生產過程中都要做好防氧化處理。若待焊接的汽車電線采用的是緊壓導體，最好在導體絞合緊壓時使用0.1%～0.4%的苯丙三氮唑酒精溶液，將抗氧劑溶解在工業酒精中，用輸液管滴入束絞的單絲或并絲中，以起潤滑和冷卻束絞線的作用，可防止緊壓導體在銅絞線過拉拔模時因溫度升高而引起的表面氧化，還可對拉絲過程中銅絲表面的殘留物起到清洗作用，進而可以達到更好的焊接效果。
(3) 塑料析出物。
待焊接的電線應遵循先進先出原則，盡量減少庫存時間。避免因長時間存放導致塑料的析出物粘附在導體表面，影響焊接質量。
圖3 是2TBD 0.35 電線超聲波焊接后的撕裂力隨電線存放時間的變化。從曲線的變化趨勢可以看出，電線存放時間越長，導體表面粘附的塑料析出物就越多，焊接質量越差，撕裂力越小; 反之則撕裂力越大。因此，需超聲波焊接的電線應在半年內使用，超過半年的電線再進行超聲波焊接時撕裂力會大大降低，甚至出現不合格的情況。
圖3 撕裂力隨存放時間的變化
(4) 雜質。
展開 怎樣正確使用假邊絲和絞邊絲？為什么？
絞邊絲的選用
絞邊絲應全部使用綿綸長線，不能以滌綸FDY替代。通常選用的品種有22dtex(20旦）錦綸單絲，33dtex(30旦）錦綸單絲，地經較粗時可選用78dtex(70旦）錦綸FDY。由于78dtex(70旦）錦綸FDY均為復絲，所以應優先采用纖維線密度較高的絲線，如78dtex/12f(70旦/12f)和78dtex/16f(70旦/16f)等。絞邊絲線密度的選用原則上為地經線密度的1/4~1/2，為了方便管理，可作統一規定。如地經線密度為111dtex(100旦）以下使用22dtex(20旦）或33dtex(30旦）滌綸FDY單絲，111~167dtex(100旦~150旦）時選用33dtex(30旦）單絲或78dtex(70旦）FDY,167dtex(100旦~150旦）以上時全部使用78dtex(70旦）錦綸FDY。
2. 假邊絲的選用
假邊絲的選用應以滌綸DTY網絡絲為優先?？蓪ｉT采購三等品的滌綸DTY,并在網絡絲機上加以網絡后方可作為邊絲，線密度原則上應與緯向原絲相同或相近。
展開 原來全靠“擠”，PVC型材這樣制造的，長見識了
擠出成型的制品種類有管材、薄膜、棒材、單絲、扁帶、網、中空容器、窗戶、門的框架、板材、電纜包層、單絲以及其它異型材等。
【科普】碳纖維環氧體系拉擠工藝研究
其中每個等級又分為1K、3K、6K、12K、24K、48K、60K、80K，K代表1000，也就是說1k代表每一束碳纖維中有1000根單絲，80k代表每一束碳纖維中有80000根單絲。
一般來說，12k以下被統稱為小絲束碳纖維，又被稱作“航空航天級”碳纖維，12k以上被稱為大絲束碳纖維，或者是工業級碳纖維。本文所介紹的拉擠復合材料由于尺寸較大，故而選擇大絲束碳纖維。
1工藝路線
復合材料拉擠工藝過程如下圖所示，所使用的設備主要包括碳纖維供給裝置、樹脂浸漬槽、預成型裝置、加熱成型模口、拉拔裝置，切割裝置等。
2引紗與浸膠
置于軸架上的連續碳纖維通過導向和排列裝置引出,送至樹脂浸漬單元,導向裝置的設計要求是使碳纖維從軸架到口模保持平直,對所有纖維束施加的力相等,避免因纖維束間張力的變化導致拉擠制品扭曲變形。浸漬操作中,首先在樹脂浸漬槽中精確地量入熱固性樹脂和固化劑等,將樹脂、固化劑與脫模劑按一定質量比混合,攪拌均勻注入樹脂浸漬槽。一般樹脂廠家都會給出指導性的配比，其中少量的內脫模劑必不可少，防止在熱固成型過程中堵塞模具。
在整個浸漬過程中，纖維浸潤要完全，不應存在干纖維，干纖維的存在會導致拉擠物產生缺陷，控制碳纖維浸潤程度的一個重要工藝參數是樹脂體系的粘度，該粘度稱為初始粘度，其大小不僅與樹脂本身有關，而且與添加劑、溫度有關。
展開 高分子材料流變學簡介-流變參數
拉伸流變儀是基于薄片或單絲拉伸的直接測定方法，可以給出瞬態拉伸粘度值。此外還有一種間接測定方法，即利用毛細管流變儀中入口效應產生的拉伸流動，采用Cogswell方法進行換算得到粘度值。
彈性參數
與聚合物彈性相關的參數很多，最常用的有：第一法向應力差N1、第一法向應力系數ψ1、剪切彈性模量G、松弛時間λ (或松弛時間譜iλ)、復數模量G*(G*＝G′＋iG″)等。
同軸圓筒流變儀、錐板流變儀與平行板流變儀都屬于旋轉流變儀，是測定聚合物彈性參數的常用儀器。但它們的適用對象并不一樣：同軸圓筒流變儀適用于較低粘度流體，后兩種可用于高粘度流體。對于含有較大固體粒子的聚合物復合流體，不應采用錐板流變儀。旋轉流變儀有多種測量模式，測量方法選擇余地較大。其中，小振幅剪切振動頻率掃描動態模式是最常用的模式，可以同時測得聚合物的G*、G′、G″、η*等隨頻率的變化。采用穩態剪切模式可以方便地測得聚合物的彈性參數N1、ψ1等隨剪切速率的變化，G與λ1可通過換算得到。但穩定剪切模式的剪切速率的最大值一般不超過10s-1。對于線性彈性模量G0，可通過應變模式測得。
對于彈性參數的測定，除了采用旋轉流變儀外，還可考慮采用毛細管流變儀或窄縫流變儀。毛細管或窄縫流變儀測定流體彈性是通過流道壁上壓力傳感器采集壓力數據換算得到，因此可以測定很高剪切速率下的彈性數據，測量范圍更廣。
然而，不管是采用哪種方法，目前對于第二法向應力系數ψ2測定的準確性還存在一定問題。
強度參數
與熔體流動相關的三個常用的強度參數是：熔體強度Fb、熔體破裂應力σr、熔體屈服應力σy。聚合物熔體強度Fb直接影響紡絲與吹膜工藝過程。如果Fb過低，就會造成單絲的斷裂或者吹膜的失敗。紡絲和吹膜都與聚合物的拉伸粘度相關。因此，熔體強度Fb與拉伸粘度ηe之間有一定的關系。
展開 
東華大學張耀鵬課題組ACS Nano:單分子層厚的納米絲帶——絲材料的基礎構筑單元
所獲得的絲素納米絲帶含有單分子層的β-折疊層和無定型的絲素蛋白分子，是具有多級結構的脫膠蠶絲的基本構成單元。這種單分子層厚度超薄納米絲帶的制備技術為開發新一代高性能絲素基材料提供了可能。
【圖文導讀】
Figure 1.納米絲帶的表征
(a).納米絲帶的制備過程示意圖
(b).納米絲帶懸浮液的穩定性
(c).脫膠蠶絲在不同質量比例NaOH/尿素溶液中的溶解度
(d).脫膠蠶絲在不同總質量NaOH和尿素溶液中的溶解度
Figure 2.含有絲素蛋白和納米絲帶的懸浮液凍干后的分子鏈和結晶結構表征
(a,d).FTIR譜圖
(b,e).一維SR-WAXD表征
(c,f).凍干的懸浮液的結晶結構表征
Figure 3.納米絲帶的形貌和尺寸表征
(a).TEM表征
(b).AFM表征
(c).納米絲帶的寬度分布
(d).
展開 厚板高強鋁合金焊接發展現狀
1999年攪拌摩擦焊可以焊接50 mm厚的銅合金及75mm厚度的鋁合金零件和產品；2004年，英國焊接研究所已經能夠單道單面實現100mm厚鋁合金板材的攪拌摩擦焊。迄今，在材料的厚度上，單道焊可以實現厚度為0.8-100.0mm鋁合金材料的焊接；雙道焊可以焊接180mm厚的對接板材。
2.2 高強鋁合金的雙絲MIG焊
2.2.1雙絲MIG焊的原理
早期的雙絲焊，兩根焊絲通過同一個導電嘴，這種方法的特點是兩根焊絲的電位相同，只是送絲速度不同，無法對兩個電弧分別進行控制，焊接參數非常難調。德國CLOOS公司開發出了“TANDEM"雙絲焊接技術，該技術將兩根焊絲按一定的角度放在一個特別設計的焊槍里，兩根焊絲分別由各自電源獨立供電，相互絕緣，除送絲速度可以不同外，其他所有的參數都彼此獨立，兩根焊絲的直徑、材質甚至用或不用脈沖都可以不一樣，這樣可以最佳地控制電弧，在保證每個電弧穩定燃燒的前提下，將兩個電弧的相互干擾降到最低。
TANDEM雙絲MIG焊時，兩根焊絲以一定角度前后排列，前絲焊接電流較大，以便形成較大的熔深，后絲電流稍小，起到填充蓋面的作用；兩根焊絲充分利用電弧的能量互為加熱，大大提高熔敷率，使熔池里有充足的熔融金屬與母材充分熔合，因此焊縫成形美觀。一前一后兩個電弧，大大加長了熔池的尺寸，熔池中的氣體有充足的時間析出，氣孔傾向極低。這種焊接方法雖然電流大，但焊接速度很快，因此熱輸入量反而小，焊接變形也很小。與其他焊接技術相比，熔敷速度快、焊接效率高、焊接質量好、飛濺少。雙絲焊接系統組成示意如下圖所示。
2.2.2 厚板高強鋁合金的雙絲MIG焊
目前超硬鋁合金中厚板的焊接主要采用單絲熔化極氬弧焊(MIG)，通常用粗焊絲大電流或細焊絲高電流密度來焊接。
展開 大厚板高效組合焊接工藝方法研發
單絲氣電立焊（EGW）作為一種高效率焊接方法，應用較普遍。但一般最大適用板厚只能達到32~33mm，無法在上述大厚板上采用；
雙絲EGW方法的適用板厚一般可達70mm左右，但由于焊接熱輸入非常大，要保證焊接接頭的性能滿足規范要求，必須采用適應大熱輸入焊接的鋼板。
所以，在未采用適應大熱輸入焊接鋼板情況下，大厚板立對接焊縫只能采用FCAW多層多道焊，焊接效率低下。
本方法是針對上述特點，研究開發的一種既能將EGW應用于大厚板焊接，充分發揮其高效率優勢，又適應實際鋼板特點的FCAW+EGW組合焊接工藝方法。即先在結構面采用FCAW單面焊接，并實現背面成形，之后在非結構面進行EGW焊接的一種高效組合焊接方法。
2. FCAW+EGW組合焊接方法要點
（1）適用板厚
34~80mm：即下限為單絲EGW適用板厚的上限；對于上限，目前某大型集裝箱船舷側內、外殼上列板采用的是大厚度鋼板，考慮不同產品鋼板厚度不同，所以確定為80mm。
（2）厚度劃分
焊接厚度的劃分原則，首先要充分發揮EGW焊接的高效率優勢；同時必須兼顧兩種方法焊接熔敷金屬量不能相差過大，否則會較難控制焊接變形。
（3）組合焊接方法接頭形式設計
①坡口角度：FCAW側為避免坡口寬度過大，比正常FCAW單面焊坡口適當減小，為X±5°；EGW側為了降低熔敷金屬量和不至于坡口過寬，根據板厚不同采用不同的坡口角度。板厚為30~50mm時為Y±5°，板厚為51~80mm時為Z±5°。
②根部間隙：需要同時適應兩種焊接方法工藝要求，即G±2mm。
③適用襯墊形式：常規三角襯墊因角度問題無法滿足上述接頭形式要求，本組合焊接方法需要采用圓棒襯墊。直徑尺寸需要根據實際裝配間隙的數值選?。ㄒ妶D1）。
展開 SA苯乙烯-丙烯睛共聚體注塑成型簡介
包裝材料（化妝盒、口紅套管、睫毛膏蓋瓶子、罩蓋、帽蓋噴霧器和噴嘴等），特殊產品（一次性打火機外殼、刷子基材和硬毛、漁具、假牙、牙刷柄、筆桿、樂器管口以及定向單絲）等。
