【正文】 本設(shè)計(jì)中所引用的其他個(gè)人或集體已發(fā)表的文字和研究成果，或?yàn)楂@得教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料，均已明確注明。 EVA\PW體系粘結(jié)劑是非牛頓流體， 在測試實(shí)驗(yàn)中， 其 粘度隨溫度的升高而下降， 在凝膠點(diǎn)溫度以上，粘結(jié)劑粘度適中，對溫度敏感性小，是一種較好的粘結(jié)劑。 (Pa)01 0 . 0 02 0 . 0 03 0 . 0 04 0 . 0 05 0 . 0 06 0 . 0 07 0 . 0 08 0 . 0 09 0 . 0 0delta (degrees)EV A p w 1 4 s t r f r e f lo 9 6 0 0 7 6 o E V A p w 1 4 s t r f r e f l o 9 6 0 0 7 6 o , S t r a i n s w e e p s t e p 1 圖 振幅對 EVA\PW體系流變性能的影響 18 在 96℃恒溫條件下對 EVA\PW（ 1:4）粘結(jié)劑體系進(jìn)行振幅對粘結(jié)劑流變性能影響的學(xué)實(shí)驗(yàn)，得到如上數(shù)據(jù)圖 。 (Pa)1 . 0 0 01 0 . 0 01 0 0 . 01 0 0 0G39。但在較大的振幅條件下，粘結(jié)劑的儲(chǔ)能模量和耗能模量都急劇下降，說明粘結(jié)劑的粘度在較大的振幅條件下加速下降，與振幅的變化呈非線性相關(guān)關(guān)系，對于這一區(qū)域內(nèi)的研究有著較大的難度。 通過數(shù)據(jù)圖可以得知以下信息：在振幅小于 40%的區(qū)域，儲(chǔ)能模量和耗能模量基本保持穩(wěn)定，二者之間的差值也較小，可以得知在這一區(qū)域內(nèi)粘結(jié)劑體系的粘度基本恒定，是現(xiàn)今非牛頓流體研究較為深入的領(lǐng)域， 對這一區(qū)域內(nèi)的粘結(jié)劑體系進(jìn)行研究有著較好的理論基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)。39。 (Pa)0 . 1 0 0 01 . 0 0 01 0 . 0 01 0 0 . 01 0 0 01 0 0 0 0G39。 當(dāng)測試頻率范圍內(nèi)，儲(chǔ)能模量的最小值與最大值之間的差距達(dá)到三個(gè)數(shù)量級；而耗能模量的極值之差則只有兩個(gè)數(shù)量級。在頻率最小和最大時(shí)，兩個(gè)頻率下相應(yīng)儲(chǔ)能模量和耗能模量的差值分別達(dá)到兩個(gè)數(shù)量級 。 0 . 1 0 0 0 1 . 0 0 0 1 0 . 0 0 1 0 0 . 0 1 0 0 0s h e a r r a t e ( 1 / s )0 . 1 0 0 01 . 0 0 01 0 . 0 01 0 0 . 0viscosity (Pa.s)EV A p w 1 4 s t r f r e f lo 9 6 0 0 7 7 fE V A p w 1 4 s t r f r e f l o 9 6 0 0 7 7 f , S t e a d y s t a t e f l o w s t e p 1 圖 EVA\PW(1:4)粘度隨剪切速率的變化關(guān)系 12 在 96℃恒溫條件下對 EVA\PW（ 1:4）粘結(jié)劑體系剪切速率 0～ 140( 1/s） 對其粘度影響實(shí)驗(yàn)。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)圖表的粘結(jié)劑 剪切速率關(guān)系曲線圖可以看出， 在剪切速率小于 10（ 1/s）時(shí)，粘結(jié)劑粘度表現(xiàn)穩(wěn)定，但其所受到的剪切應(yīng)力隨剪切速率的增大而增大，且呈線性相關(guān)關(guān)系；當(dāng)剪切速率超過這一值是，粘結(jié)劑 粘度迅速降低。 在 97℃到 87℃這一區(qū)域，粘結(jié)劑體系的儲(chǔ)能模量與耗能模量基本上穩(wěn)定，當(dāng)溫度下降到 87℃后，隨著溫度的進(jìn)一步下降，儲(chǔ)能模量 急劇增大，說明在 87℃左右，粘結(jié) 劑體系發(fā)生了 相變，開始從黏流態(tài)向高彈態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)變 。 頻率對粘結(jié)劑流變性能的影響 在 96℃恒溫條件下，分別對不同組分比例的粘結(jié)劑在頻率為 0～ 1000（ rad/s）范圍內(nèi)進(jìn)行流變實(shí)驗(yàn)，分析頻率對粘結(jié)劑流變性能的影響，并結(jié)合頻率對幾組粘結(jié)劑流變性能的影響，分析頻率與組分比例之間的關(guān)系。 6 第 二 章 實(shí)驗(yàn) 部分 實(shí)驗(yàn) 儀器設(shè)備 ： 稱量天平 ZYT2100g 北京中西遠(yuǎn)大科技有限公司 密煉機(jī) SU70C 常州蘇研科技有限公司 旋轉(zhuǎn)流變儀 AR2020ex 美國 TA 儀器公司 實(shí)驗(yàn) 原料 : EVA 2805 日本三井 公司 VA含量 27～ 29 HDPE 5000S 蘭州石化 PW 全精煉石蠟 撫順石化工貿(mào)中心蠟制品廠 熔點(diǎn) 5860 攝氏度 粘結(jié)劑的制備 各 粘結(jié)劑組分比例 比例 組分 ① ② ③ ④ ⑤ EVA 2 1 2 3 1 PW 1 1 3 7 4 根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)組分比例用稱量天平準(zhǔn)確稱 取 EVA、 PW， 因 EVA的熔點(diǎn)為 90℃左右，比石蠟的熔點(diǎn)高，所以將溫度設(shè)定為 90℃。 課 題意義與主要研究內(nèi)容 課 題意義 粘結(jié)劑是 MIM技術(shù)的靈魂，其加入與脫除是 MIM技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)。 熔融狀態(tài)下的液態(tài)石蠟粘度 非常 小且呈牛頓流體特性。 EVA\PW 體系粘結(jié)劑 乙烯 — 醋酸乙烯酯（ EVA） EVA 樹脂是由 非 極性、結(jié)晶性的乙烯單體（ CH2=CH2）和強(qiáng)極性、非結(jié)晶的乙酸乙烯酯單體（ CH3COOCH=CH2） 無規(guī)嵌段 共聚而成的 一種共聚物，具有良好的撓曲性、柔韌性、彈性、耐候性、耐應(yīng)力開裂性和粘接性能，主要用作聚合物的抗沖改性劑，還可以和多種助劑協(xié)調(diào)使用，改善聚合物流變性、加工性，提高聚合物制品的綜合性能 [19]。 盡管粘結(jié)劑在 MIM中占有舉足輕重的地位，但粘結(jié)劑的設(shè)計(jì)工作長期以來還一直處于摸索之中 [12]，研究者們經(jīng)過長期的實(shí)驗(yàn)后在總結(jié)各自經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上歸納出了一些粘結(jié)劑設(shè)計(jì)方面的規(guī)律 提出了對粘結(jié)劑的一些設(shè)計(jì)要求，很具有指導(dǎo)意義，其成果如表 1和表 2所示 [13]。 4）、組織均勻?yàn)?MIM 產(chǎn)品具有較高性能提供了良好基礎(chǔ)。 金屬粉末注射成形工藝除了可以將傳統(tǒng)的 金屬粉末用于成形外，還將原料范圍擴(kuò)展到現(xiàn)代先進(jìn)金屬粉末領(lǐng)域，在制作幾何形狀復(fù) 雜、組織結(jié)構(gòu)均勻、高性能的難熔難燒結(jié)近凈形產(chǎn) 品方面尤其具有優(yōu)勢 [5]。用旋轉(zhuǎn)流變儀對制得的不同組分比例的粘結(jié)劑進(jìn)行流變學(xué)實(shí)驗(yàn)，分別測試剪切速率、振幅、頻率以及溫度對粘結(jié)劑粘度的影響。 溫度掃描 ............................................................. 7 剪切速率對粘結(jié)劑流變性能的影響 ....................................... 7 振幅對粘結(jié)劑流變性能的影響 ........................................... 7 頻率對粘結(jié)劑流變性能的影響 ........................................... 7 測定石蠟的流變性能 ................................................... 7 第三章 結(jié)果與討論 ............................................................................................................8 溫度掃描 ..........................................................................................................................8 剪切速率對粘結(jié)劑流變性能的影響 ..............................................................................8 頻率對粘結(jié)劑體系流變性能的影響 ........................................................................... 12 振幅對粘結(jié)劑體系流變性能的影響 ...................................................................... 15 對純石蠟進(jìn)行流變學(xué)實(shí)驗(yàn) ...................................................................................... 18 IV 第四章 結(jié)論 .......................................................................................................................... 19 參考文獻(xiàn) ..................................................... 20 致 謝 ....................................................... 21 畢業(yè)設(shè)計(jì)誠信聲明 .............................................. 23 1 第 1 章 緒 論 前言 隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們對產(chǎn)品 的形狀 要求越來越復(fù) 雜， 對產(chǎn)品的性能要求也越來越高。 “增強(qiáng)流動(dòng)”使 MIM 具有獨(dú) 特的近凈成形優(yōu)點(diǎn)與特色： 1）、粘結(jié)劑的加入增強(qiáng)了粉末的流動(dòng)性，使得粉末在注射壓力下能充填發(fā)展形狀的模腔，也就使 MIM 能成形復(fù)雜形狀。另外，由于這兩項(xiàng)職能之間往往存在著矛盾沖突，這就增加了粘結(jié)劑的設(shè)計(jì)困難 [9]。以橡膠做主體聚合物 的粘結(jié)劑 [16]，有一定的彈性，剛度?。?以 熱固性塑料 [17]為 主體聚合物的粘結(jié)劑 具有三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚合物，在常溫下不固化 交聯(lián)的二維結(jié)構(gòu)，只有加熱到一定溫度才發(fā)生交聯(lián)固化成三維結(jié)構(gòu) ；而 以 熱塑性塑料為 主體聚合物的粘結(jié)劑因熱塑性速率為 線型分子結(jié)構(gòu)，遇熱軟化或熔融，冷卻后又固化，這一過程可反復(fù)轉(zhuǎn)變，是目前最主要的粘結(jié)劑高分子材料 [18]。 石蠟（ PW） 石蠟是重要 的 石油產(chǎn)品之一，是國民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的原材料。 在 MIM 成形技術(shù)的工藝過程中，粘結(jié)劑既是提供 流動(dòng)性的載體，又維持坯塊形狀，一般認(rèn)為是一種假塑性體 ， 而 EVA\PW 體系粘結(jié)劑正是假塑性體 。 （ 1） 測試各組分比例粘結(jié)劑在相同剪切速率范圍內(nèi)的流變性能； 找出各組分比例最適合MIM 技術(shù)工藝的剪切速率范圍 。 先由常溫升到97℃，在 97℃穩(wěn)定一段時(shí)間后，溫度開始逐漸下降，同 時(shí)對熔融態(tài)粘結(jié)劑進(jìn)行溫度掃描 ，分析溫度對粘結(jié)劑流變性能的影響。39。粘結(jié)劑 粘度隨剪切速率的增大而 降低，即出現(xiàn)剪切變稀現(xiàn)象，這主要是因?yàn)楫?dāng)剪切速率增大是，流動(dòng)時(shí)間比松弛時(shí)間短，分子鏈來不及松弛收縮或已取向的分子鏈只收縮了一部分，從而減小了收縮所產(chǎn)生的流動(dòng)阻力，因而粘度降低；此外，剪切速率的增大使影響流動(dòng)的纏結(jié)點(diǎn)更容易解纏，這也是粘結(jié)劑粘度降低的主要 原因 之一。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖 可以看出，在剪切速率為 0～ 80（ 1/s） 范圍內(nèi)，粘結(jié)劑粘度隨剪切速率的增大而增大，在剪切速率達(dá)到 80（ 1/s） 是達(dá)到最大值；在之后剪切速率繼續(xù)增大，但粘度反而隨之減小。39。39。通過數(shù)據(jù)圖可以得知以下信息：在實(shí)驗(yàn)頻率范圍 0～ 1000Hz 14 內(nèi)，在實(shí)驗(yàn)頻率范圍 0～ 1000Hz 內(nèi)，儲(chǔ)能模量與耗能模量都隨著頻率的升高而增大。這說明在測試頻率范圍內(nèi)，粘結(jié)劑體系一直顯現(xiàn)出黏流體性質(zhì)，未出現(xiàn)相的轉(zhuǎn)變 。 (Pa)1 0 0 . 01 0 0 01 0 0 0 01 . 0 0 0 E 5G39。 (Pa)01 0 . 0 02 0 . 0 03 0 . 0 04 0 . 0 05 0 . 0 06 0 . 0 07 0 . 0 08 0 . 0 0delta (degrees)EV A p w 1 1 s t r f r e f lo 9 6 0 0 8 0 o E V A p w 1 1 s t r f