熱收縮的案例
化學纖維的主要品質指標
七、耐熱性和熱穩定性
纖維及其制品在加工過程中要經受高溫的作用（如染整、烘干等），在使用過程中也常常要接觸到高溫（如洗滌和熨燙），工業和技術用纖維則更要受到高溫的長時間作用，因此對高溫作用的穩定性，是材料穩定性能指標之一。
耐熱性：表征纖維在升高溫度下測得的機械性能的變化，這種變化在回復至常溫時往往能夠恢復（屬于可復變化），因此亦稱物理耐熱性。
熱穩定性（Thermal stability）：表征纖維受熱后，機械性能的不可復變化，這種變化是將纖維加熱并冷卻至常溫后測得的，系聚合物發生了降解或化學變化所致，因此亦稱化學耐熱性。
高聚物的化學結構是影響纖維耐熱性(包括熱穩定性)的主要因素之一。天然的纖維素纖維和再生的水化纖維素纖維耐熱性很高，這類纖維不是熱塑性的，因而在升溫下它們不會軟化或發生粘結。合成纖維在升溫下強度的降低程度比水化纖維素纖維為高。主要化學纖維品種中，粘膠纖維耐熱性最好，而滌綸的熱穩定性最好。
高聚物分子中形成交聯結構可以提高纖維的耐熱性，如聚乙烯醇的縮醛化。借助于加入少量抗氧劑或鏈裂解過程的阻滯劑，可使纖維的熱裂解和熱氧化裂解程度大為減小，可提高纖維熱穩定性，但不能提高纖維的耐熱性。
八、熱收縮
熱收縮是纖維熱性能之一，指受熱條件下纖維形態尺寸收縮，溫度降低后不可逆。纖維產生熱收縮是由于纖維存在內應力，熱收縮的大小用熱收縮率（Heat-shrinkage）表示，它是指加熱后纖維縮短的長度占原長度的百分率。
根據加熱介質不同，有沸水收縮率、熱空氣收縮率和飽和蒸汽收縮率等。對纖維熱收縮處理，品種不同采取的熱處理條件也不同。
展開 有望成為鋰離子電池下一代的隔膜材料—PI
Ying Wang[6]等人將PAA和SiO2制備成紡絲液，靜電紡絲制備PAA/ SiO2納米纖維膜，然后熱亞胺化得到PI/ SiO2多孔膜，孔隙率高達90%，電解液吸收率高達2400%（普通的PP隔膜的吸液率只有169%），能耐250℃高溫，表現出較好的倍率性能和循環性能。Jaritphun Shayapat[7]等也采用靜電紡絲的方法制備了PAA/ SiO2和PAA/ Al2O3多孔膜。
圖5 PI多孔隔膜的制備流程圖及其在不同溫度加熱下的圖片
Baoku Zhu[8]等將PAA溶液采用非溶劑致相分離法制備得到PAA多孔膜，然后熱亞胺化得到PI多孔膜，通過控制成膜條件，制得孔徑在0.5μm左右，分布均勻，呈海綿狀的PI多孔膜，該多孔膜的離子電導率可達2.15 mS/cm，吸液率可答250%，在180℃下無熱收縮（圖5）。Xuyao Hu[9]等將SiO2分散在PI的NMP溶液中，然后將混合液干燥成膜，用HF蝕刻掉SiO2得到PI的多孔膜，并與PP膜對比發現，PI多孔膜在180℃下無明顯熱收縮，提高鋰離子電池的安全性。
【結語】
隨著電子信息和新能源產業的發展，對鋰離子電池尤其是新能源汽車用動力電池的性能提出了更高的要求。作為鋰離子電池四大主材之一的隔膜，它將直接影響著電池的安全性，其厚度、孔隙率、吸液率、化學穩定性、靜電值都會直接影響到電池的電性能。傳統聚烯烴隔膜吸液率和耐高溫性差，需要開發熱穩定性好、電解液浸潤性好的新一代隔膜材料。PI的結構與性能使得其作為鋰電池隔膜與傳統PE、PP膜相比具有很大的優越性。杜邦公司2010年8月4日宣布開發出應用于鋰離子電池的聚酰亞胺納米纖維基分離膜，可提高電池動力和延長壽命，據稱可使電力提高15%至30%。
展開 汽車底盤管路的布局應用及試驗驗證
采用雙層熱收縮管保護的方法。這種雙層熱收縮管分內外兩 層。外層為低密度高壓聚己烯(PE)和乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA) 的混合物；內層是很薄膠粘性很強的密封樹脂。當這種雙層熱 縮管以稍大于金屬管直徑狀態下套入液管表面定位后，再加熱 ≥115℃，雙層熱收縮管便會收縮到預定尺寸，通過內層的熱熔性密封樹脂，把熱收縮管和制動液管緊密的粘接在一起，中間沒有任何間隙。
管路在加工的時候是受模具，機器限制的，在做管路布置數據 的時候大致需要注意以下幾點：
1）鋁管的彎曲半徑均為R15/20，其一般為管路外徑的1.5倍。
2）管路中心線最短的直線長度要求大于20mm，該長度主要是如下因素的限制：
A 彎管模具的厚度限制。如果長度太短，在彎管的時候管路 可能會碰到彎管機從而導致管路有損傷變形；
B 沿鋁管中心線方向切點到扣管的最小距離應大于16mm，在 扣管方向上不應有其它部件影響扣管工藝。
轉向系統管路依照材料不同，可以分為橡膠軟管和金屬硬管， 從工作壓力方面又有高壓油管和低壓油管的區分，高壓油管 是從轉向助力泵出來的管子接到轉向機上，然后低壓回油管 是經過前面的冷卻器，或者是轉向油儲液罐進入到助力泵的一個流向。
轉向管得基本性能要求
1.金屬管表面中性鹽霧試驗，不低于150小時，其表面無 紅銹生成。金屬管接頭中性鹽霧試驗，不低于96小時，其 表面無紅銹生成。
2.金屬管經耐壓試驗（液壓19.6Mpa，保持3分鐘條件）， 接頭連接處及管臂不得有滲漏現象發生；
3.管接頭物理性能：M10及M12的最小破壞扭矩為25N.m
4.總成清潔度要求：鋼管應檢查內表面清潔度，殘留物不 應超過0.194 g/㎡，最大顆粒不大于10mg。
6.擴口試驗 鋼管應進行擴口試驗。
展開 一種驅動齒輪類零件鍛造成形工藝的探討
圖2 為相應的開式熱鍛件圖。
圖2 驅動齒輪開式熱鍛件圖
錘上閉式工藝
閉式模鍛亦稱無飛邊模鍛，坯料在封閉型槽內以鐓粗或擠壓的方式變形成鍛件。同開式模鍛相比，閉式模鍛比采用開式模鍛所需的變形力和變形功約低30%～50%，可大大提高金屬材料的利用率和鍛件精度，鍛件表面質量好，金屬纖維分布更加合理。圖3為相應的閉式熱鍛件圖。
圖3 驅動齒輪閉式熱鍛件圖
但是在上模內孔處(圖4 紅色圓圈處)極易出現鍛造折疊缺陷，由于此類零件內孔窄而深，鍛造過程中內孔處上部和下部金屬極易充滿型腔，而中間金屬沒有充滿，隨著變形金屬在型腔中的流動，在內孔中部就會產生一個空穴，最終在此處金屬上下部匯合充填，產生折疊。
圖4 錘上閉式內孔出現折疊狀態
熱模鍛閉式工藝
毛坯圖的制定
根據毛坯圖輪廓(圖5)整體單邊余量2mm(細實線部分為最終產品圖輪廓)，允許上尖點處未充滿圓角≤R4mm。鍛件重量7.95kg。
圖5 毛坯圖
熱鍛件圖的制定
終鍛件圖的制定主要考慮兩點：⑴熱收縮率，對中、低碳素鋼和低合金結構鋼在熱模鍛溫度時，鍛件圖上所有尺寸的線性熱收縮率一般選用1.5%，將冷鍛件整體尺寸乘以1.5%即可獲得終鍛工步圖；⑵鍛件外形尺寸，終鍛熱鍛件圖的形狀尺寸一般與冷鍛件圖對應，但可根據模鍛情況對局部尺寸作適當修整，比如沖孔變形，圖6 中尺寸φ62.5mm 的孔按熱收縮率1.5%在熱鍛件圖中應為φ63.4mm，而最終設計時是φ62.6mm，縮了0.8mm，這是因為熱沖孔時變形，該尺寸會變大，而增加的余量，同樣φ130.4mm 也是考慮到沖孔變形而增加了0.6mm 的余量。
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【干貨分享】收縮與翹曲該如何解決？看這一篇就夠了！（上）
1-2 熱效應引發之殘留應力
熱效應引發殘留應力的原因包括下列：
塑料從設定的制程溫度下降到室溫，造成收縮。
塑料凝固時，塑件從表層到中心層經歷了不同的熱力歷程和機械歷程，例如不同的冷卻時間和不同的保壓壓力等。
由于密度和機械性質變化導致壓力、溫度、分子鏈配向性和纖維配向性的改變。
模具的設計限制了塑件在某些方向的收縮。
塑料于射出成形的收縮可以用自由冷卻的例子說明。假如溫度均勻的塑件突然被兩側的冷模壁夾住，在冷卻的初期，塑件表層冷卻而開始收縮時，塑件內部的聚合物仍然呈高溫熔融狀態而可以自由收縮。
然而，當塑件中心溫度下降時，局部的熱收縮受限于已經凝固的表層，導致中心層為拉伸應力，表層為壓縮應力的典型應力分布，如圖2所示。
塑件從表層到中心的冷卻速率差異會引發熱效應之殘留應力。更有甚者，假如模具兩側模壁的冷卻速率不同，還會引發不對稱的熱效應殘留應力，在塑件剖面不對稱分布的拉伸應力與壓縮應力造成彎曲力矩，使塑件產生翹曲，如圖 3的說明。
肉厚不均勻的塑件和冷卻效果差的區域都會造成這種不平衡冷卻，而導致殘留應力。復雜的塑件由于肉厚不均勻、模具冷卻不均勻、模具對于自由收縮的限制等因素，使得熱效應引發之殘留應力的分布變得更復雜。
圖2 塑件冷卻不均勻和塑料溫度歷程的作用，導致熱效應引發之殘留應力。
圖3 塑件剖面方向不均勻的冷卻，造成不對稱熱效應引發之殘留應力，使塑件翹曲。
圖4說明了保壓之壓力歷程所造成的凝固層比容變化。其中，左圖是塑件一個剖面的溫度分布曲線。為了方便說明，將塑件沿著肉厚方向分為8層，曲線上顯示著各層的凝固時間為t1~t8。
展開 國內Unipol工藝聚乙烯（PE）裝置聚乙烯膜料的發展概況
02
沈陽化工
2014年8月，沈陽化工股份有限公司30kt/a茂金屬生產裝置一次開車成功，生產出合格產品，并實現穩定運行，生產的mLLDPE產品具有較高的力學性能、抗穿刺性能、抗撕裂性能以及較寬的熱封性能，起封溫度低，熱封強度高，其與高壓低密度聚乙烯共混后有較好的光學性能。茂金屬VPR產品是茂金屬HPR產品的升級，在保留了原茂金屬產品的優良機械性能基礎上，提高了加工性能，可生產更薄的薄膜。
03
獨山子石化
2015年11月，獨山子石化公司首次生產了高標號mLLDPE EZP2010HA，該產品主要應用于棚膜、地膜、軟包裝膜、熱收縮膜等領域。在此基礎上，2017年在UNIVATION公司配合下成功開發了用于機纏膜和重包裝膜等領域的HPR1018HA、HPR3518CB、EZP2005HH三種牌號茂金屬新產品，從而實現了HPR、EZP兩個系列4種mLLDPE產品的生產能力。其中HPR系列為采用HP-100催化劑生產的mLLDPE，其主要特點為力學強度好、相對分子質量分布窄；EZP系列mLLDPE采用EZ-100催化劑生產，其主要特點為加工性能較好、光學性能好、相對分子質量分布稍寬。
展開 120萬臺充電寶召回！鋰電池隔膜如何保障安全“命門”？
電池隔膜性能參數的表征主要可分為結構特性、力學性能和理化性質等幾個方面：
1、隔膜的結構特性：
主要包括厚度、孔徑及分布、孔隙率、透過性、微觀形貌等參數
2、力學性能
拉伸強度、抗穿刺強度
3、理化性質
潤濕性和潤濕速度、化學穩定性、安全保護性能
4、熱性能
熱閉合溫度、熔融破裂溫度、熱收縮率
5、電化學性能
線性伏安掃描測試(LSV)、電化學阻抗譜測試(EIS)、循環性能(CP)、離子電導率
二、電池隔膜檢測方法
根據GB/T 36363-2018《鋰離子電池用聚烯烴隔膜》標準，鋰電池隔膜需要進行的物理檢測項目主要包括以下內容，按關鍵性能分類整理如下：
基本物理特性檢測
厚度及均勻性
測試方法：采用非接觸式測厚儀或千分尺測量。
要求：厚度偏差需符合標準范圍（通常≤±1μm），確保電池裝配一致性
力學性能檢測
拉伸強度與斷裂伸長率
測試方法：使用萬能材料試驗機，測試隔膜縱向（MD）和橫向（TD）的拉伸性能。
標準要求：拉伸強度≥100 MPa（MD/TD），斷裂伸長率需均衡。
穿刺強度
測試方法：用特定針頭刺穿隔膜，記錄最大力值。
意義：防止電池內部枝晶刺穿隔膜導致短路，通常要求≥300 gf。
透氣性能檢測
Gurley值（透氣度）
測試方法：測量100 mL空氣通過隔膜所需時間（秒）。
標準范圍：常規隔膜Gurley值在200-500秒/100 mL，過低可能影響機械強度，過高則阻礙離子傳輸。
熱性能檢測
熱收縮率
測試方法：將隔膜在特定溫度（如90℃、120℃）下加熱一定時間，測量尺寸變化率。
要求：高溫下收縮率需≤5%（縱向/橫向），防止電池內部短路。
展開 硬核文章 & 收縮與翹曲的形成機理與改善
3.熱效應引發之殘留應力
熱效應引發殘留應力的原因包括下列：
?塑料從設定的制程溫度下降到室溫，造成收縮。
?塑料凝固時，塑件從表層到中心層經歷了不同的熱力歷程和機械歷
程，例如不同的冷卻時間和不同的保壓壓力等。
?由于密度和機械性質變化導致壓力、溫度、分子鏈配向性和纖維配向
性的改變。
?模具的設計限制了塑件在某些方向的收縮。
塑料于射出成形的收縮可以用自由冷卻的例子說明。假如溫度均勻的塑件突然被兩側的冷模壁夾住，在冷卻的初期，塑件表層冷卻而開始收縮時，塑件內部的聚合物仍然呈高溫熔融狀態而可以自由收縮。然而，當塑件中心溫度下降時，局部的熱收縮受限于已經凝固的表層，導致中心層為拉伸應力，表層為壓縮應力的典型應力分布，如圖7-2所示。
塑件從表層到中心的冷卻速率差異會引發熱效應之殘留應力。更有甚者，假如模具兩側模壁的冷卻速率不同，還會引發不對稱的熱效應殘留應力，在塑件剖面不對稱分布的拉伸應力與壓縮應力造成彎曲力矩，使塑件產生翹曲，如圖 7-3的說明。肉厚不均勻的塑件和冷卻效果差的區域都會造成這種不平衡冷卻，而導致殘留應力。復雜的塑件由于肉厚不均勻、模具冷卻不均勻、模具對于自由收縮的限制等因素，使得熱效應引發之殘留應力的分布變得更復雜。
圖7-2 塑件冷卻不均勻和塑料溫度歷程的作用，導致熱效應引發之殘留應力。
圖7-3 塑件剖面方向不均勻的冷卻，造成不對稱熱效應引發
之殘留應力，使塑件翹曲。
圖7-4說明了保壓之壓力歷程所造成的凝固層比容變化。其中，左圖是塑件一個剖面的溫度分布曲線。
展開 案例18-全陶瓷固定義齒的粘彈性分析
在玻璃層制造過程中的熱加載會在固定義齒中產生殘余應力，由熱收縮不協調在貼面和芯材之間造成的大殘余應力會導致口腔內部咬合加載下的失效，預測一個固定義齒在熱載荷作用下的殘余應力的能力對于預測FPD的壽命很有用。
FPD由玻璃貼面和陶瓷核芯組成，如下圖：
FPD的三維模型有數字掃描得到，因為原模型得不到，所以在Design Modeler中建立了一個相似的幾何模型。
通常玻璃層通過燒結得到，加熱到700℃以上高溫燒結，然后通過自由對流冷卻到室溫30℃。開始時，芯材由于高溫自由膨脹，然而自由膨脹不會影響到芯材和貼面一起自由對流產生的應力，為了演示目的，假定芯材和貼面有一個均勻的初始溫度，陶瓷芯材沒有初始的熱膨脹。
為了確定芯材和貼面中的熱殘余應力，需要FPD中的溫度分布。對FPD做一個持續時間600s的瞬態熱分析，初始溫度為700℃，自由對流冷卻到室溫30℃，在所有自由表面上施加對流換熱系數3.4E-5W/mm^2*℃，降低燒結的溫度到穩態室溫溫度。
每60s儲存一次溫度結果，結果作為接下來非線性結構分析的輸入，來確定殘余應力。
義齒建模
在熱分析中，使用熱單元SOLID87對貼面和核芯劃分網格。
使用3D面-面接觸單元建立接觸對，貼面和核芯之間的接觸用CONTA174和TARGE170單元。
在熱分析中得到的溫度分布用于非線性結構分析確定貼面中的殘余應力，溫度結果作為熱載荷在不同時間步讀入。
結構分析中需要與熱分析中使用相同的網格，因此需要將熱單元轉變為結構單元（ETCHG）。熱單元SOLID87轉變為結構單元SOLID187。CONTA174和TARGE170與SOLID187協調，所以這些單元保留，需要的時候將修改接觸單元的關鍵項。
展開 影響精密注塑故障的主要因素有哪些？
在加工過程中，影響精密注塑制品的因素主要來自模具的精度、注塑收縮，以及制品的環境溫度和濕度變化幅度等方面。
在精密注塑中，模具是用以取得符合質量要求的精密塑料制品的關鍵之一，精密注塑用的模具應切實符合制品尺寸、精度及形狀的要求。但即使模具的精度、尺寸一致，其模塑的塑料制品之實際尺寸也會因收縮量差異而不一致。因此，有效地控制塑料制品的收縮率在精密注塑技術中就顯得十分重要。
模具設計得合理與否會直接影響塑料制品的收縮率，由于模具型腔尺寸是由塑料制品尺寸加上所估算的收縮率求得的，而收縮率則是由塑料生產廠家或工程塑料手冊推薦的一個范圍內的數值，它不僅與模具的澆口形式、澆口位置與分布有關，而且與工程塑料的結晶取向性(各向異性)、塑料制品的形狀、尺寸、到澆口的距離及位置有關。
影響塑料收縮率的主要有熱收縮、相變收縮、取向收縮、壓縮收縮與彈性回復等因素，而這些影響因素與精密注塑制品的成型條件或操作條件有關。
因此，在設計模具時必須考慮這些影響因素與注塑條件的關系及其表觀因素，如注塑壓力與模腔壓力及充模速度、注射熔體溫度與模具溫度、模具結構及澆口形式與分布，以及澆口截面積、制品壁厚、塑料材料中增強填料的含量、塑料材料的結晶度與取向性等因素的影響。
上述因素的影響也因塑料材料不同、其它成型條件如溫度、濕度、繼續結晶化、成型后的內應力、注塑機的變化而不同。
由于注塑過程是把塑料從固態(粉料或粒料)向液態(熔體)又向固態(制品)轉變的過程。從粒料到熔體，再由熔體到制品，中間要經過溫度場、應力場、流場以及密度場等的作用，在這些場的共同作用下，不同的塑料(熱固性或熱塑性、結晶性或非結晶性、增強型或非增強型等)具有不同的聚合物結構形態和流變性能。
展開 沒想到，混凝土結構耐久性問題的罪魁禍首竟然是它！
裂縫的原因是因為采用了較高的水泥用量(水灰比=0.31)以及快速水化反應的Type
II 水泥，導致了熱收縮+自收縮，細度391m2/kg， C3A-plus-C3S含量占到72%。
面對問題如何解決
P.K.Mehta教授總結了過去近一個世紀的經驗，指出了水泥細度的變化給混凝土性能帶來的巨大影響。如今的高性能混凝土(HPC)具有水泥用量大，早期強度高的特點。這樣由于更高的熱收縮、干縮、彈性模量，導致裂縫容易產生。規范中對于強度的要求過高，容易導致耐久性問題。
實驗室得到的混凝土耐久性試驗數據，由于存在試件尺寸、邊界以及受力條件與實際結構相差較大，導致其可靠性不是很高。
因此，P.K.Mehta教授建議首先在規范方面，應該強調若結構有耐久性要求，混凝土配合比需要以耐久性要求為準。且水泥用量不宜過大，單位用水量不宜過大，還可以添加礦粉、粉煤灰等礦物添加劑，來降低水化熱、強度、早期彈性模量。這是為什么當摻入礦物外加劑(如50%粉煤灰)的混凝土在控制裂縫和保持較好抗滲性上做的較好。
需要注意的是，在現有材料和施工方法條件下，建造質量好，強度高，耐久性也好的建筑簡直是神話——因為現代工業要求施工進度，快速施工下注定對耐久性的考量無法周全。我們目前使用的建筑材料、快速施工方法，都是20世紀之后才有的，這些都是新問題，也都是有待解決的重要問題。提高混凝土結構的耐久性，必須從材料選擇、混凝土配合比，以及施工方法等多方面一同努力才可能最終解決。
展開 
德工程師發明塑料與鋁粘合技術
研究人員發現，用連續激光束對鋁表面進行粗糙處理會產生與熱塑性聚酰胺的機械互鎖，從而產生顯著的強粘附力。 作者之一Jana Gebauer說：“在其他連接方法中，一般需要一個我們希望的塑料部件來與金屬部件配合。而在注塑成型過程中，我們直接在機器腔內的金屬部件頂部生成塑料部件。因此，由于特定的熱條件，與熱壓或其他連接技術相比，這是非常困難的。”
為了解決這些問題，Gebauer和她的同事每次在鋁板表面使用連續激光和一次脈沖作用20皮秒，這樣可以使鋁板表面更粘，以便在其上模塑聚酰胺層。然后，他們將片材放入注塑模具中，并用熱塑性聚酰胺包覆成型，熱塑性聚酰胺是一種與尼龍相關的聚合物，常用于機械部件，如電動工具外殼，機械螺釘和齒輪。
Gebauer說：“之后我們分析了鋁板的表面形貌并對粘接行為進行了機械測試，以找出哪些參數可以實現最大的粘接強度。”
使用光學三維共聚焦顯微鏡和掃描電子顯微鏡進行的測試結果表明，與連續激光預處理鋁板溝槽中的形貌相比，用脈沖激光處理的鋁板溝槽中具有更平滑的線圖案。用紅外激光處理的鋁板也表現出更強的粘合性，但是隨著水分含量的增加，這些性能會降低。
盡管團隊取得了成功，但Gebauer認為，要了解如何優化金屬表面的預處理以使制造過程更加經濟，還有很多得工作要做。現在，她和她的同事們在研究模塑熱塑性塑料在冷卻時如何收縮。
Gebauer說：“熱收縮導致機械應力的產生，這會分離兩個部件。目前的挑戰是找到一種結構來補償收縮過程中產生的應力，同時要求這種結構不會由于激光處理而造成鋁的軟化。目前我們希望使用超短脈沖激光器時能夠產生可靠的粘接，以減少金屬部件的熱損傷。”
展開 德國一工程師發明塑料與鋁粘合技術
研究人員發現，用連續激光束對鋁表面進行粗糙處理會產生與熱塑性聚酰胺的機械互鎖，從而產生顯著的強粘附力。
作者之一Jana Gebauer說：“在其他連接方法中，一般需要一個我們希望的塑料部件來與金屬部件配合。而在注塑成型過程中，我們直接在機器腔內的金屬部件頂部生成塑料部件。因此，由于特定的熱條件，與熱壓或其他連接技術相比，這是非常困難的。”
為了解決這些問題，Gebauer和她的同事每次在鋁板表面使用連續激光和一次脈沖作用20皮秒，這樣可以使鋁板表面更粘，以便在其上模塑聚酰胺層。然后，他們將片材放入注塑模具中，并用熱塑性聚酰胺包覆成型，熱塑性聚酰胺是一種與尼龍相關的聚合物，常用于機械部件，如電動工具外殼，機械螺釘和齒輪。
Gebauer說：“之后我們分析了鋁板的表面形貌并對粘接行為進行了機械測試，以找出哪些參數可以實現最大的粘接強度。”
使用光學三維共聚焦顯微鏡和掃描電子顯微鏡進行的測試結果表明，與連續激光預處理鋁板溝槽中的形貌相比，用脈沖激光處理的鋁板溝槽中具有更平滑的線圖案。用紅外激光處理的鋁板也表現出更強的粘合性，但是隨著水分含量的增加，這些性能會降低。
盡管團隊取得了成功，但Gebauer認為，要了解如何優化金屬表面的預處理以使制造過程更加經濟，還有很多得工作要做。現在，她和她的同事們在研究模塑熱塑性塑料在冷卻時如何收縮。
Gebauer說：“熱收縮導致機械應力的產生，這會分離兩個部件。目前的挑戰是找到一種結構來補償收縮過程中產生的應力，同時要求這種結構不會由于激光處理而造成鋁的軟化。目前我們希望使用超短脈沖激光器時能夠產生可靠的粘接，以減少金屬部件的熱損傷。”
展開 南開大學劉遵峰團隊研獲自帶制冷層的光熱驅動器、光驅動風車
傳統的彎曲驅動器采用兩層具有不同熱膨脹系數的薄層結構，加熱下產生彎曲。通過引入第三層降溫層(兼熱收縮層)，劉遵峰團隊制備了具有三層結構的驅動器。該驅動器在近紅外光、白光和藍光照射下分別以相對較小的驅動溫差下實現了較快的驅動速度和較大的驅動幅度。
基于該驅動器，我們開發了一種強有力的機械手臂，其可以提起自身重量約為2142倍的物體。我們還設計了爬行機器人，其可以在白光照射下能夠以26 mm/s 的速度在平坦的基底上爬行。
此外，風車是一種通過葉片將包括風，水和光能在內的外部能量轉換為旋轉能的裝置。然而基于常用高分子材料，直接利用光能產生轉動的風車在很大程度上尚未開發。受到鳥類振翅飛翔的啟發，劉遵峰團隊基于機翼拍打機制，制備了光誘導的氣動推進技術，驅動的以光能為動力的風車，它可以在近紅外光的周期性脈沖照射下，發生連續彎曲驅動，從而在驅動器下方產生快速氣流并提供推力以驅動光動風車的旋轉。目前這種風車可產生19 r/min的平均旋轉速度。未來這種基于機翼拍打機制的風車，其光誘導的空氣動力學推進設計，也可以通過合適的空氣動力學設計用于驅動馬達，甚至用于變形飛機和其他自動系統。
機械手臂
光能驅動風車
爬行機器人
該研究成果以“Photothermal Bimorph Actuators with In-Built Cooler for Light Mills, Frequency Switches, and Soft Robots”為題發表在《Advanced Functional Materials》上。文章第一作者為16級博士研究生李晶晶，通訊作者為劉遵峰教授。
來源：高分子科學前沿
展開 精密注塑時的關鍵點有哪些？
由于模具型腔尺寸是由塑料制品要求尺寸加上所用材料的收縮率得來，而收縮率常常是由塑料生產廠家或工程塑料手冊推薦的一個范圍內的數值，它不僅與模具的澆口形式、澆口位置與分布有關，而且與工程塑料的結晶取向性（各向異性）、塑料制品的形狀、尺寸到澆口的距離及位置有關。
影響塑料收縮率的主要因素包括熱收縮、相變收縮、取向收縮、壓縮收縮與彈性回復等，而這些影響因素與精密注塑制品的成型條件或操作條件有關。
因此，模具的設計者必須有豐富的設計和注塑成型經驗，必須考慮這些影響因素與注塑條件的關系及其表觀因素，如注塑壓力與模腔壓力及充填速度、注射熔體溫度與模具溫度、模具結構及澆口形式與分布，以及澆口截面積、制品壁厚、塑料材料中增強填料的含量、塑料材料的結晶度與取向性等因素的影響。
上述因素的影響也因塑料材料的不同，或者其它成型條件如溫度、濕度、繼續結晶化、成型后的內應力、注塑機的變化而不同。
由于注塑過程是把塑料從固態（粉料或粒料）向液態（熔體）又向固態（制品）轉變的過程。從粒料到熔體，再由熔體到制品，中間要經過溫度場、應力場、流場以及密度場等的作用。在這些場的共同作用下，不同的塑料（熱固性或熱塑性、結晶性或非結晶性、增強型或非增強型等）具有不同的聚合物結構形態和流變性能。
凡是影響到上述“場”的因素必將會影響到塑料制品的物理力學性能、尺寸、形狀、精度與外觀質量。
這樣，工藝因素與聚合物的性能、結構形態和塑料制品之間的內在聯系會通過塑料制品表現出來。分析清楚這些內在的聯系，對合理地擬定注塑加工工藝、合理地設計并按圖紙制造模具、乃至合理選擇注塑加工設備都有重要意義。精密注塑與普通注塑在注塑壓力和注射速率上也有區別，精密注塑常采用高壓或超高壓注射、高速注射以獲得較小的成型收縮率。
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