ansys 材料 塑料的案例
【塑料界黑科技】LCP塑料：高耐溫、高剛性，一次了解這種神奇材料！
若合成反應(yīng)時通過引入2,6 位置的萘單元（例如基於羥基萘甲酸(HNA)、二羥基萘或萘二酸）進行生產(chǎn)則可生成II 型LCP 材料，Vectra? A 便是II 型LCP 材料的一個代表性例子。HNA 的作用是破壞對氧苯甲酰基單元的結(jié)構(gòu)，借由這項技術(shù)可降低熱變形溫度(HDT)、降低加工溫度，并改善流動性能。在進一步的合成變化中，可以添加氨基苯酚以產(chǎn)生聚酯酰胺。III 型LCP 材料可以包含脂肪族聚酯單元，從而改善了流動性，但降低了HDT。例如Unitika 開發(fā)了基於聚對苯二甲酸乙二酯和HBA 共聚物的材料。圖2 是商業(yè)化LCP 塑料的一般分類表示圖。
圖2：標準商業(yè)化LCP 塑料的一般分類與耐熱溫度
LCP 塑料的性質(zhì)和成型加工特性
LCP 液晶高分子所形成的液晶結(jié)構(gòu)對產(chǎn)品性能具有深遠的影響。LCP 塑料在剪切作用與特定的拉伸應(yīng)力作用下，可以形成非常高的分子排向程度。LCP 模塑產(chǎn)品的分子排向程度比一般塑料高得多，然而因LCP 熔膠不具有彈性，所以表現(xiàn)出極低的模口膨脹(Die Swell) 現(xiàn)象，并且具有極低的模具成型收縮率。LCP 的分子排向特征與一般常規(guī)塑料相反，一般常規(guī)型高分子塑料在成型過程中并不希望產(chǎn)生分子鏈排向現(xiàn)象，過程中一旦除去造成分子排向的剪切或應(yīng)力，常規(guī)塑料分子鏈將恢復(fù)無規(guī)卷曲構(gòu)型的最適化組態(tài)。如果常規(guī)塑料在冷卻過程中分子鏈來不及松弛而被凍住，將會導(dǎo)致分子鏈排向產(chǎn)生被限制性的凍結(jié)應(yīng)力產(chǎn)生，這可能會影響產(chǎn)品的耐環(huán)境破裂應(yīng)力能力，并導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性不足（尤其是在高溫環(huán)境下），表1 中是幾種常用LCP 塑料的一般性能比較。
表1：常用LCP 塑料的一般性能比較
LCP 液晶高分子塑料具有下列多項特性與優(yōu)點：
? 具高流動性，可順利流入產(chǎn)品薄壁區(qū)域（如連接器射出產(chǎn)品中最薄的0.15mm 肉厚區(qū)域）。
展開 【材料知識】各種小家電都在用的塑料材料，你知道嗎？
裝飾件主要用材料
? 透明材料：透明ABS、PMMA、PC等
? 電鍍材料：電鍍級ABS
? 膜材料：PET膜，PC膜
3C關(guān)鍵件核心要求
?主要用材料：阻燃PBT、阻燃PP、阻燃PPO
其它關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的核心要求
?主要用材料：POM、玻纖增強尼龍、PPS、PPA、PEI
?常見小家電塑膠選材
微波爐
微波爐上的塑料部件主要是外部零件，有外殼、底座、把手、旋鈕等，要求耐熱。
所選用的塑料品種有PBT/PET+GF、PBT+GF、PC/ABS、耐熱ABS、HIPS、耐熱PP、PP。
電飯煲
電飯煲上的塑料部件主要是外部零件，有外殼、底座、蓋、把手、開關(guān)等，要求耐熱。所選用的塑料品種有ABS、高光澤PP、PP。
電熨斗
用于電熨斗零部件的塑料材料的性能要求主要是耐熱性，其次是沖擊強度和外觀。
外殼、把手、水槽底座可用ABS、高光澤PP；
靠近加熱區(qū)的零部件要求耐熱性高，可用PC、PA+GF、PBT/PET+GF、PBT+GF、耐熱ABS；
底座的耐熱性要求更高，可用PBT/PET+GF、PET+GF代替金屬件。
電暖器
電暖器上用的塑料材料要求耐熱，特別是出風(fēng)格柵。
展開 塑料/復(fù)合材料如何選擇合適的材料卡片類型
仿真精度受很多因素影響，如模型簡化程度、網(wǎng)格尺寸和質(zhì)量、材料參數(shù)等。其中，材料參數(shù)是影響仿真精度最重要的影響因素之一。采用不同的材料本構(gòu)和失效模型或者同樣的材料本構(gòu)和失效模型采用不同的材料參數(shù)，仿真結(jié)果將大相徑庭。
塑料材料在汽車、家電、航空航天、電子電器等行業(yè)應(yīng)用越來越廣泛，其力學(xué)性能不同于金屬材料的力學(xué)性能，塑料材料有其獨特的特點：
彈性模量不是常數(shù)，而是應(yīng)變率的函數(shù)，同時也是塑性應(yīng)變的函數(shù)；
在大應(yīng)變時，真實應(yīng)力-應(yīng)變曲線的斜率增加很快；
塑性硬化在拉伸、壓縮、剪切工況各不相同；
材料的失效應(yīng)變與應(yīng)變率相關(guān)；
塑性材料會產(chǎn)生黏性應(yīng)變。
現(xiàn)在還沒有一種材料本構(gòu)能夠準確地模擬塑料材料的所有力學(xué)性能，僅為根據(jù)分析目的模擬塑料的某些特性。市面上常用的仿真軟件，如LS-DYNA用以模擬塑料的材料本構(gòu)如下：
(1) mat_024 / mat_piecewise_linear_plastic;分段線性塑性材料，這表示材料的塑性行為遵循分段線性塑性模型，即在不同的應(yīng)力水平下，材料的剛度（彈性模量）可能發(fā)生變化。
(2) mat_123 / mat_modified_piecewise_linear_plastic;修正的分段線性塑性材料，這種材料模型與mat_024類似，但在某些方面進行了修正，以更準確地模擬材料的實際行為。
(3) mat_124 / mat_plasticity_compression_tension;壓縮-拉伸塑性材料，這種材料模型考慮了材料在壓縮和拉伸狀態(tài)下的不同塑性行為，可能在壓縮時表現(xiàn)出不同的屈服應(yīng)力。
展開 盤點 | 塑料也能成為芯片的材料？
然而，在過去的幾年里，邁爾斯一直在把目光投向硅以外的其他材料，比如塑料。這意味著要從頭再來。幾年前，他的團隊開始設(shè)計包含數(shù)十個晶體管的塑料芯片，然后是數(shù)百個，現(xiàn)在，正如《自然》雜志周三報道的那樣，已經(jīng)有數(shù)萬個了。32位微處理器包含18000個邏輯門(你從晶體管中得到的電子開關(guān))和計算機大腦的基本葉:處理器、內(nèi)存、控制器、輸入和輸出等。至于它能做什么?想想上世紀80年代早期的桌面電腦。
為什么要把科技時光倒流呢?因為現(xiàn)代硅芯片是易碎的，不靈活的電子晶圓。在壓力下，他們會嘎吱作響。雖然硅很便宜，而且越來越便宜，但在某些情況下，它可能永遠都不夠便宜。假設(shè)把一個電腦芯片放在牛奶盒里，用一個檢測化學(xué)變質(zhì)跡象的傳感器代替打印的過期日期。有用嗎?有幾分!但只有在成本極低的情況下，才值得增加數(shù)十億盒牛奶。Arm正在測試的一種應(yīng)用是一種安裝在胸部的芯片，它可以監(jiān)測病人的心律失常(一種不穩(wěn)定的、輕快的心跳)，但幾個小時后就會被丟棄。因此，你想要一臺便宜的電腦，但更重要的是，一臺能彎曲的電腦。邁爾斯說:“它需要與你一起移動，而不是突然消失。”
一些材料理論上可以滿足這些需要。研究人員已經(jīng)用有機材料和設(shè)計好的襯底制造了晶體管，襯底是晶體管的晶片，襯底是金屬箔甚至是紙張。周三，Myers的團隊描述的芯片是由金屬氧化物制成的“薄膜晶體管”組成，金屬氧化物是銦、鎵和鋅的混合物，可以比硅更薄。襯底是聚酰亞胺，一種塑料，而不是硅片。它便宜、薄、靈活，但在設(shè)計上有點麻煩。塑料的熔化溫度低于硅，這意味著一些涉及加熱的生產(chǎn)技術(shù)不再適用。
展開 
塑料齒輪件注射成型工藝及材料解析
在溫度相對較低、腐蝕性化學(xué)環(huán)境或者高磨損環(huán)境中，聚乙烯、聚丙烯和超高分子量聚乙烯等材料也已被用于齒輪生產(chǎn)。也考慮了其它的聚合材料，但在齒輪應(yīng)用中受到了許多苛刻的限要求限制；
聚碳酸酯潤滑性能、耐化學(xué)性和耐疲勞性能不好；ABS和LDPE材料通常不能滿足精密齒輪的潤滑性能、耐疲勞性能、尺寸穩(wěn)定性以及耐熱、抗蠕變等性能要求。這樣的聚合物大多數(shù)用于常規(guī)的、低負荷或者低速運轉(zhuǎn)的齒輪領(lǐng)域。
使用塑料齒輪的優(yōu)勢
與同等尺寸的塑料齒輪相比，金屬齒輪運行良好，溫度和濕度變化時的尺寸穩(wěn)定性好。但是與金屬材料相比，塑料在成本、設(shè)計、加工和性能上具有很多優(yōu)勢。
與金屬成型相比，塑料成型的固有的設(shè)計自由度保證了更高效的齒輪制造。可以用塑料成型內(nèi)齒輪、齒輪組、蝸輪等產(chǎn)品，而這很難以一個合理的價格使用金屬材料來成型。塑料齒輪應(yīng)用領(lǐng)域比金屬齒輪寬，因此它們推動了齒輪朝著承受更高負荷、傳送更大動力的方向發(fā)展。
塑料齒輪同時也是一種滿足低靜音運行要求的重要材料，這就要求有高精度、新型齒形和潤滑性或柔韌性優(yōu)異的材料出現(xiàn)。
塑料制造的齒輪一般不需要二次加工，所以相對于沖壓件和機造件金屬齒輪，在成本上保證了50%到90%水平的降低。塑料齒輪比金屬齒輪輕、惰性好，可用在金屬齒輪易腐蝕、退化的環(huán)境中，例如水表和化學(xué)設(shè)備的控制。
和金屬齒輪相比，塑料齒輪可以偏轉(zhuǎn)變形來吸收沖擊載荷的作用，能較好的分散軸偏斜和錯齒造成的局部負荷變化。許多塑料固有的潤滑特征使得它們成了打印機、玩具和其它低負荷運轉(zhuǎn)機構(gòu)的理想齒輪材料，這里不包括潤滑劑。除了運行在干燥的環(huán)境中，齒輪還可用油脂或油來潤滑。
材料的增強作用
齒輪和結(jié)構(gòu)材料的說明中，應(yīng)該考慮到纖維和填料對樹脂材料性能的重要作用。
展開 可視化射出成型技術(shù)探討循環(huán)再利用塑料材料成型特性──以聚丙烯材料為例
以本研究所使用之塑料為例，聚丙烯（Polypropylene，簡稱PP），為熱塑性塑膠材料，是一款可回收的塑料材質(zhì)，美國塑膠工業(yè)協(xié)會塑料材質(zhì)回收分類編碼為5。對于熱塑性塑料來說，塑料粒在經(jīng)過射出機螺桿的塑化與剪切，其塑料分子鏈會被剪斷，黏度性質(zhì)或流動特性可能產(chǎn)生變化，進而影響塑料產(chǎn)品成型。由目前文獻搜集可得知，學(xué)術(shù)上的研究發(fā)表大多在不同回收料添加比例、配方與制程特性上進行研究與探討，但對于塑膠原料經(jīng)重復(fù)射出→粉碎→再射出，且不加入原塑料材料(Raw material)情形下的回收料之成型特性較少探討。
圖1：循環(huán)再利用塑料射出成型實驗流程示意圖
因此，本文章分享塑料在經(jīng)過多次射出→粉碎→再射出的制程中（如圖1所示），透過在模穴內(nèi)安裝壓力感測組件，觀察回收塑料射出成型過程熔膠流動長度與充填至模穴之壓力變化，并計算其黏度因子；藉以透過成型信息實時感測（成型信息可視化）方式了解不同回收次數(shù)之塑膠成型特性。
另一方面，透過熔融指數(shù)試驗機(Melt flow index tester)以及熱示差掃描分析儀(Differential scanning calorimetry, DSC)針對不同粉碎次數(shù)之實驗材料進行檢測，觀察塑膠原料回收次數(shù)增加后其熔融流動特性與熱性質(zhì)變化。
最后，透過射出成型實驗進行成型試片機械性質(zhì)測試觀察，將試片（ASTM D638拉伸試片）進行拉伸測試，藉由拉伸測試結(jié)果，并整合模穴壓力變化、黏度因子變化，以及相對應(yīng)的回收料流動特性與熱性質(zhì)變化，進行探討。
展開 Moldex3D塑料材料產(chǎn)業(yè)解決方案
產(chǎn)業(yè)總覽
塑料材料被廣泛的應(yīng)用，各種合成或半合成的產(chǎn)品被轉(zhuǎn)化及成型為我們?nèi)粘５囊徊糠荨＿@些產(chǎn)品含概了消費電子、家庭用品、玩具、各種外包裝、個人護理用具以及汽車零件等等。因為塑料低成本、易于生產(chǎn)且原物料充足等因素，其大部份的用途，用以替代各種傳統(tǒng)材料應(yīng)用，包含金屬、玻璃、木材以及紙類材料。然而，隨著塑料的應(yīng)用越來越多樣化，加工的復(fù)雜度及多樣性也持續(xù)上升，也因此供貨商必須持續(xù)優(yōu)化其制程，以迎合市場所需的產(chǎn)品性能。
Moldex3D如何幫助材料供貨商?
材料供貨商總是需要開發(fā)新尖端技術(shù)并且修改現(xiàn)有的技術(shù)以滿足變化快速的市場需求。在這些新的材料被銷售到制造商前，材料供貨商必須確保材料在成型后，經(jīng)過嚴苛的成型條件仍具有材料所需的性能，如耐沖擊性、耐久性及抗化學(xué)性等等。因此，為了保持競爭優(yōu)勢，材料供貨商需針對新的材料深入研究其在實際制程中的各種行為及作用，以便提供其下游客戶更好的服務(wù)。Moldex3D解決方案透過真實的3D模擬技術(shù)，提供材料供貨商驗證及評估其材料在復(fù)雜制程中的各種行為。Moldex3D提供進階的模擬技術(shù)給材料供貨商，模擬當材料配方改變時成型及材料性質(zhì)的各種變化。此外，Moldex3D擁有材料研究中心，可為任何需要了解在成型過程中之材料計算及其影響的客戶，包含材料供貨商，提供更全面的材料量測及服務(wù)。
問題挑戰(zhàn)與Moldex3D解決方案
熱塑性材料
挑戰(zhàn)與解決方案
聚合物的分子量是主要控制塑料機械性質(zhì)的因素，較重的分子量將導(dǎo)致更多的鏈結(jié)纏繞，也因此提高了材料的機械性質(zhì)。然后，因為其黏度上升，模具內(nèi)的充填變得更加困難，也影響在成型階段塑料的可加工性。當塑料的機械性質(zhì)超過了某個閥值后將趨于穩(wěn)定。因此，如何找到尚未加工過的聚合物分子量范圍，是至關(guān)重要的一環(huán)。Moldex3D透過準確的材料數(shù)據(jù)幫助材料供貨商確認塑料成型過程中的行為，并進一步優(yōu)化其配方。
展開 鋼材及塑料材料種類介紹
鋼材及塑料材料種類介紹
影響塑料材料損耗模量等測試結(jié)果的因素終于找到了！！！
其測量結(jié)果可以用于產(chǎn)品設(shè)計、材料研發(fā)、材料結(jié)構(gòu)的研究以及材料壽命性能的評估，同時動態(tài)機械分析可以模擬現(xiàn)實中的一些使用狀況及條件，在產(chǎn)品質(zhì)量控制與工藝優(yōu)化等方面具有重要作用！
日常工作中，你可以通過DMA獲得獲取如下幾種材料性能。
如何研究材料的阻尼性能？
如何研究復(fù)合材料高溫下機械性能？
如何研究橡膠材料在低溫下的彈性性能？
如何研究熱固性樹脂的固化過程及其工藝參數(shù)等？
在DMA測試過程中，隨溫度、頻率等的改變，高分子材料機械性能如儲能模量、損耗模量和損耗因子等也會相應(yīng)發(fā)生變化，在譜圖上顯示為一系列的階梯或峰，每一個階梯或峰都表示材料內(nèi)部的一個分子運動或鏈段松弛過程。
國高材分析測試中心動態(tài)熱機械分析儀
DMA測試的基本物理量為力和振幅，進而直接獲得剛度：剛度=力/振幅，根據(jù)樣品的尺寸和夾具的類型可以獲得夾具因子，儲能模量=夾具因子x剛度。因此，樣品和夾具對測試均有一定的影響。此外，測試過程中的一些因素如測試參數(shù)等也會對測試產(chǎn)生一定的影響。（咨詢電話：13798034445）為了更清晰地了解影響DMA測試結(jié)果的影響因素，國高材分析測試中心開展了相應(yīng)的測試研究，現(xiàn)將測試結(jié)果與大家分享。
影響因子選擇
選取以下影響因子進行研究：
1）夾具
2）樣品：樣品尺寸、前處理
3）測試參數(shù)：測試模式、升溫速率、振幅、頻率
塑料樣品一般便于制成條狀樣品，一般條狀樹脂類的樣品會選擇雙懸臂或三點彎曲夾具進行測試，為了便于對比，本案例僅選取條狀樣品，夾具僅比對三點彎曲和雙懸臂梁。
展開 塑料螺旋流動測試：評估材料充模能力的核心方法
在塑料注塑成型中，確保熔體能夠完全填滿模具型腔是成功生產(chǎn)的第一步。塑料螺旋流動測試（Spiral Flow Test） 作為一種標準化且直觀的評估方法，被廣泛用于量化樹脂的流動性，從而直接預(yù)測其充模能力。該方法通過測量樹脂在特定工藝條件下于螺旋形流道中的流動長度，為材料選擇、工藝設(shè)定和質(zhì)量控制提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
01
測試原理
螺旋流動測試的核心在于：模具中的流動長度是樹脂粘度與注射壓力、填充速率（注射速度）、熔體溫度和設(shè)定條件的函數(shù)。測試使用一個具有特定截面厚度和圓形螺旋流道的專用模具。在模擬的典型注塑條件下，熔體被注入模具，并在流動中冷卻固化。最終測得的流動長度（螺旋流動度） 即是材料在該套條件下流動性的量化體現(xiàn)。粘度越低，流動越長，其潛在的充模能力也越強。
核心裝置：測試使用標準化的螺旋模具，通常為阿基米德螺線形，具有恒定的矩形流道截面和明確的厚度。模具中心設(shè)有進料口，材料由此注入。
02
從材料評估到生產(chǎn)指導(dǎo)
螺旋流動測試的價值在于其直接關(guān)聯(lián)工程實踐的多個方面：
評估批次一致性，監(jiān)控材料性能：這是測試的基礎(chǔ)應(yīng)用。流動（粘度）的變化為每批材料的流動性能、結(jié)晶度和凍結(jié)時間提供了直接指示。“任何主要的批次間流動差異，都將有理由采用更精密的測量方法并與材料供應(yīng)商討論。” 這對于保證生產(chǎn)穩(wěn)定性至關(guān)重要。
篩選材料，預(yù)測復(fù)雜模具填充性：在開發(fā)新產(chǎn)品或使用新模具時，測試是評估材料是否適用的快速手段。對于難以填充的模具（hard-to-fill tools），它可以明確指出樹脂在標準條件下是否具備填充所需的流動長度。以尼龍材料的選擇為例：在制造電纜扎帶時，尼龍6/6因其優(yōu)越的流動填充特性成為首選材料。與尼龍6/6相比，尼龍6具有更高的伸長率，但流動性較低。
展開 Moldex3D模流分析之塑料材料的廣泛應(yīng)用
塑料材料被廣泛的應(yīng)用，各種合成或半合成的產(chǎn)品被轉(zhuǎn)化及成型為我們?nèi)粘５囊徊糠荨＿@些產(chǎn)品含概了消費電子、家庭用品、玩具、各種外包裝、個人護理用具以及汽車零件等等。因為塑料低成本、易于生產(chǎn)且原物料充足等因素，其大部份的用途，用以替代各種傳統(tǒng)材料應(yīng)用，包含金屬、玻璃、木材以及紙類材料。然而，隨著塑料的應(yīng)用越來越多樣化，加工的復(fù)雜度及多樣性也持續(xù)上升，也因此供貨商必須持續(xù)優(yōu)化其制程，以迎合市場所需的產(chǎn)品性能。
材料供貨商總是需要開發(fā)新尖端技術(shù)并且修改現(xiàn)有的技術(shù)以滿足變化快速的市場需求。在這些新的材料被銷售到制造商前，材料供貨商必須確保材料在成型后，經(jīng)過嚴苛的成型條件仍具有材料所需的性能，如耐沖擊性、耐久性及抗化學(xué)性等等。因此，為了保持競爭優(yōu)勢，材料供貨商需針對新的材料深入研究其在實際制程中的各種行為及作用，以便提供其下游客戶更好的服務(wù)。Moldex3D解決方案透過真實的3D模擬技術(shù)，提供材料供貨商驗證及評估其材料在復(fù)雜制程中的各種行
熱塑性材料
聚合物的分子量是主要控制塑料機械性質(zhì)的因素，較重的分子量將導(dǎo)致更多的鏈結(jié)纏繞，也因此提高了材料的機械性質(zhì)。然后，因為其黏度上升，模具內(nèi)的充填變得更加困難，也影響在成型階段塑料的可加工性。當塑料的機械性質(zhì)超過了某個閥值后將趨于穩(wěn)定。因此，如何找到尚未加工過的聚合物分子量范圍，是至關(guān)重要的一環(huán)。Moldex3D透過準確的材料數(shù)據(jù)幫助材料供貨商確認塑料成型過程中的行為，并進一步優(yōu)化其配方。此外，許多添加劑如增塑劑、阻燃劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑及增強劑等等，也都會影響其成型及最后的產(chǎn)品性能。舉例來說，著色劑會對塑料的成型以及流動產(chǎn)生極大的影響，如老虎紋。藉由全新的Moldex3D模擬，實時的分析并回饋材料供貨商，對其材料配方進行優(yōu)化有相當大的幫助。
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從材料特性到實操技巧 | 在纖維增強塑料上安裝應(yīng)變片
P = Q
350 歐姆應(yīng)變片測量柵絲在緩慢冷卻材料上的發(fā)熱過程
測量點中的熱量很容易在金屬一起產(chǎn)生；尤其是與鋁一起，會導(dǎo)致更高的熱量傳遞。復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)要低得多。
當測量系統(tǒng)達到穩(wěn)定狀態(tài)時，確保在一定的加熱階段后才開始對復(fù)合材料進行測量。以下可用于激勵電壓為5V的四分之一橋應(yīng)用：
1000歐姆測量儀器的升溫時間約為3至4分鐘
120/230歐姆測量儀器的升溫時間約為5至6分鐘
對于復(fù)合材料等冷卻不良的材料，HBK建議使用低于2.5 V的激勵電壓。較高的激勵電壓會導(dǎo)致應(yīng)變片顯著且持續(xù)升溫。這種熱量可能會在材料中積聚起來。下圖顯示了350歐姆應(yīng)變片，0.5、2.5、5和10 V 激勵電壓（DC）之間的差異：
針對復(fù)合材料的推薦（經(jīng)驗）：
0.5 V，用于冷卻不良的導(dǎo)電性差的材料
一般復(fù)合材料試驗為1 V至2.5 V
四分之一橋溫度響應(yīng)匹配
由于長期測量過程中的溫度變化，四分之一橋應(yīng)用需要最佳溫度響應(yīng)匹配。在這種情況下，應(yīng)變片溫度響應(yīng)匹配需要最適合熱膨脹系數(shù)，以最小化熱應(yīng)變信號。然而，應(yīng)注意的是，由于制造公差（纖維纏繞、層生產(chǎn)、纖維取向、制造方法（自動化或手動）），材料特性也可能不同，因此只有近似的溫度響應(yīng)匹配系數(shù)，這取決于纖維復(fù)合材料。
通常建議在復(fù)合材料（α=0.5·10-6/K）上使用代號為6的應(yīng)變片進行測量。這在某些情況下可能有所不同：
表面清潔
在用溶劑處理塑料時要小心，因為它們可能會引起膨脹或應(yīng)力腐蝕（例如，丙酮的使用至關(guān)重要）。潮濕或應(yīng)力腐蝕可能產(chǎn)生膨脹風(fēng)險。
白氣和異丙醇在很大程度上被認為是不重要的，特別是因為接觸時間短。
展開 塑料材料常用的幾種抗老化方法及對比分析
高分子材料事實上已經(jīng)成為現(xiàn)代生活每個方面中的必需品，其在生產(chǎn)及加工中取得的最新進展進一步拓寬了塑料的應(yīng)用范圍，在某些應(yīng)用中，高分子材料甚至取代了其他的材料，如玻璃，金屬，紙張及木材。
但高分子材料本身具有的結(jié)構(gòu)特點和物理狀態(tài)及其在使用過程中受到的熱、光、熱氧、臭氧、水、酸、堿、菌和酶等外在因素使得其在應(yīng)用過程中，會出現(xiàn)性能下降或損失，例如泛黃、相對分子質(zhì)量下降、制品表面龜裂、光澤喪失，更為嚴重的是導(dǎo)致沖擊強度、拉伸強度和伸長率等力學(xué)性能大幅度下降，從而影響高分子材料的正常使用。
這種現(xiàn)象簡稱為老化，老化在高分子材料的合成、貯存及加工和最終應(yīng)用的各個階段均可能發(fā)生，可導(dǎo)致材料使用壽命終結(jié)而大量廢棄，造成資源的極大浪費和嚴重的環(huán)境污染。高分子材料在使用過程中發(fā)生的老化更有可能造成巨大的災(zāi)難和不可挽回的損失。
因此，高分子材料的防老化成為高分子行業(yè)不得不解決的問題。實際上，高分子材料的防老化是高分子化學(xué)中的一個重要課題。目前，改善和提高高分子材料防老化性能的主要方法有以下四種：
1、物理防護（如加厚、涂裝、外層復(fù)合等）
高分子材料的老化，特別是光氧老化，首先是從材料或制品的表面開始，表現(xiàn)為變色、粉化、龜裂、光澤度下降等，然后逐漸往內(nèi)部深入。薄制品比厚制品更容易提早失效，因此通過加厚制品的方法可以延長制品的使用壽命。
對于易老化的制品，可以在其表面涂覆或涂布一層耐候性好的涂層，或在制品外層復(fù)合一層耐候性好的材料，從而使制品表面附上一層防護層，從而延緩老化進程。
2、改進加工工藝
很多材料在合成或制備過程中，也存在老化的問題。如，聚合過程中熱的影響、加工過程中的熱氧老化等等。
展開 ls-dyna中的塑料材料模型(用于沖擊分析)
前段時間看到有同學(xué)問關(guān)于dyna中塑料材料模型的選擇。
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Material Models for Polymers under Crash Loads Existing LS-DYNA Models and Perspective.pdf
注塑調(diào)的不僅是機器，更是材料！塑料性能參數(shù)對注塑成型工藝的影響
它描述了單位長度的材料在溫度變化1°C時的長度變化量。熱塑性塑料的線性膨脹系數(shù)通常比模具鋼材大一個數(shù)量級（例如，PP的線性膨脹系數(shù)約為100-200 × 10??/°C，而POM約為80-100 × 10??/°C，而模具鋼僅為10-15 × 10??/°C）。這意味著從加工溫度冷卻到室溫，塑料的尺寸收縮遠大于模具的冷縮，其差值即表現(xiàn)為成型收縮率。
常見塑料線性膨脹系數(shù)
TMA測試不僅能提供室溫附近的線性膨脹系數(shù)，更能描繪材料在整個溫度范圍內(nèi)的尺寸變化曲線。這對于預(yù)測制品在不同使用環(huán)境下的尺寸穩(wěn)定性至關(guān)重要。例如，在汽車領(lǐng)域，一個安裝在發(fā)動機艙內(nèi)的塑料部件會經(jīng)歷-40°C到120°C的劇烈溫度循環(huán)。如果該部件的線性膨脹系數(shù)與相鄰的金屬部件差異過大，就會在裝配界面產(chǎn)生巨大的熱應(yīng)力，導(dǎo)致連接件松動、密封失效或部件自身龜裂。因此，在材料選擇階段，通過TMA數(shù)據(jù)評估不同候選材料的熱膨脹行為，是避免此類失效的首道防線。
更為復(fù)雜的情況是，注塑制品的收縮并非完全由熱脹冷縮主導(dǎo)。對于半結(jié)晶材料，結(jié)晶過程本身伴隨著體積的收縮（晶區(qū)密度高于非晶區(qū)）。此外，分子鏈在流動中的取向以及在型腔內(nèi)的松弛情況也極大地影響最終尺寸。這就是為什么同一材料在不同工藝下會表現(xiàn)出不同收縮率的原因。有趣的是，某些材料如TPV（熱塑性硫化膠），在加工后可能表現(xiàn)出反常的“收縮而非膨脹”行為。這并非熱膨脹系數(shù)的失效，而是其內(nèi)部交聯(lián)的彈性段在加工中儲存了內(nèi)應(yīng)力，在后期的應(yīng)力釋放過程中，分子鏈的運動回彈導(dǎo)致了額外的收縮，甚至可能暫時抵消熱收縮效應(yīng)。TMA測試可以幫助區(qū)分這兩種不同的收縮機制。
在實際的模具設(shè)計中，工程師必須將材料的標稱收縮率、其線性膨脹系數(shù)以及預(yù)期的工藝條件三者結(jié)合，進行綜合計算。
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