【正文】 力學(xué)歷史中活性材料的數(shù)學(xué)模型都是不簡單的。這些挑戰(zhàn)包括在機(jī)筒壁上的懸浮塑料微粒的滑動．，可能在流動方向的橫軸上固定桿的隔離和微粒的遷移，空氣所扮的重要角色，流動裝置的結(jié)構(gòu)和相關(guān)面和擠出物體的變形，加熱裝置的結(jié)構(gòu)，混合配料的發(fā)送和分散系統(tǒng)所扮重要角色同樣會在擠出機(jī)的變形歷史上和特殊的活性材料的加入中受到影響?；钚酝七M(jìn)劑和易活劑混合程度的定量個性塑造和微粒形狀的大小和活性材料的微粒的結(jié)晶體界線的缺陷密度分布也與在機(jī)械擠出的加工歷史和已加工的活性微粒的燃燒率測量工具有必要的聯(lián)系的。在這篇論文里這些挑戰(zhàn)中有些是用來促進(jìn)改善雙螺桿擠出過程的安全和更好控制活性微粒的質(zhì)量。關(guān)鍵詞: 擠出機(jī)， 活性材料，雙螺桿，連續(xù)加工1介紹 各種各樣的政府機(jī)構(gòu)和保守的簽約者們都參加用于一個廣泛的多樣性的申請的先進(jìn)活性材料發(fā)展的論談會。很多這些概念將被實施通過連續(xù)加工技術(shù)，大部分通常在完全無終止的配合旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出加工工藝中。連續(xù)加工允許比較好的微觀結(jié)構(gòu)的接觸和因此活性材料的生產(chǎn)加工的一致性要對照批量生產(chǎn)。重要因素是與對照批量生產(chǎn)者連續(xù)生產(chǎn)者的容積率的面要明顯大得多。然而，活性材料包括一些相當(dāng)敏感的成分，所以它的生產(chǎn)能力在短暫的中止時經(jīng)常會不平穩(wěn)和要求嚴(yán)格溫度的明顯限制，停留時間的限制和壓力的限制。而且，在加工操作過程的標(biāo)準(zhǔn)同樣不是直接與原文章的理論行為相一至的和活性材料的加工能力和物理模型主要被作用在非常高的程度的固體里，通過設(shè)計達(dá)到實體狀態(tài)最大的尺寸。連續(xù)加工的材料成型技術(shù)需要照顧到成型設(shè)備的最大輸入程度，像能量影響成型材料的特性，包括在不同具體現(xiàn)象中的陡面，小微粒的互鎖，包扎工具在傾斜壓力的移動，以及由于流動氣流的作用而產(chǎn)生的氣孔等。下面，回顧我們所學(xué)到的知識的摘要。其中包括有典型性的特點。2流體特性 流體特性和稀釋能力已經(jīng)是許多研究的課題。關(guān)于加料機(jī)構(gòu)粘性材料功能、微粒尺寸大小，微粒尺寸分布狀態(tài)、微粒形狀以及它們在流體中的運動方向的信息在(1—7)中以不同的回顧方式作了摘要。直到20世紀(jì)80年代，研究方向才轉(zhuǎn)到固體體積低于懸浮液體積百分之64以下的流體的流動及變形行為。這些研究已經(jīng)利用了庫愛特流程，(8—11)，庫愛特流程包括固體微粒的流動和集中梯度的影響(12，13)。 不同程度固體微粒的懸浮液與固體的最大包片狀態(tài)相同，現(xiàn)在的挑戰(zhàn)對它們的流變行為和其不斷形成過程的數(shù)學(xué)分析的描述。象卡爾因和操作人員說的，這種材料的行為是受到陡面和毛細(xì)現(xiàn)象的共同作用，以及靜態(tài)液體中的與平面體和邊過濾有關(guān)的靜流體(16，17)。這樣的懸浮液能以與流體中陡面的親密關(guān)系來明顯的表現(xiàn)流體特性。(18)。 由于實體的集中程度達(dá)到最大包片，充滿高度懸浮液的流體的特性對在其形成過程中產(chǎn)生的空氣的多少以及分布情況很敏感?？諝獾那秩肱c加工過程中的條件及加工幾何形狀有關(guān)，特別在加料機(jī)不斷工作當(dāng)中(20)。下面，對加工過程中在推進(jìn)及暴露條條件下影響連續(xù)加工及制造的方面進(jìn)行討論。這些方面包括在有陡面、空氣侵入、連續(xù)加工條件下它們的流動及變形特性。 在間接決定陡面速度的流體形成過程，傳統(tǒng)的系列化改變懸浮液表面大小速率過程是勞動力集中的。在平行緊力流中，對決定陡面速度來說，能夠應(yīng)用作為假設(shè)的在1圖表示的流體技術(shù)。這種技術(shù)能夠直接決定陡面速度和懸浮液的變形速度(15)。標(biāo)記直線的變形以最高的速度用光記錄下來。計算機(jī)系統(tǒng)分析記錄的結(jié)果，由此產(chǎn)生與相毗連的終止速度，用Vf表示時間。這樣陡面速度Us可以由公式Uf=VfV w推導(dǎo)出來，此時用Vw表示陡面速度。 陡面特性大體由時間決定(29)。隨著變形的持續(xù)增加，變形速度減小，然而剪應(yīng)力和陡面速度增加。在特定條件下能夠達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，此時變形速度大約是表面剪應(yīng)力的無分之一。分歧在于擠壓過程中流體的時間依賴性、剪應(yīng)力的減小和在整個擠出過程中混入流體的污物。 對應(yīng)于持續(xù)能量流的擠面的擠應(yīng)力的穩(wěn)定流體能夠適合在納維爾2中表示的納維爾流體條件。面流體速度U，在公式U=對應(yīng)于擠應(yīng)力此處是納維爾流體系數(shù)，此系數(shù)適應(yīng)于不同的材料同時也取決于水晶石的自然面(21， 22)。對ASRM固體火箭發(fā)動機(jī)的燃料(含有百分之75的固體燃料)模仿來說，納維爾流體系數(shù)的中，p在特定加工條件下是7．4X104mm／Pas(14，15)。 與懸浮液聯(lián)系起來的剪切粘性可以在陡面的矯正中決定出來。隨著毛細(xì)管直徑的增加，以一定的長度或直徑的速度，剪應(yīng)力增加。例如對一些固體火箭發(fā)動機(jī)的燃料來說，數(shù)據(jù)表明當(dāng)有一把塞子在擠面上時擠壓剪應(yīng)力增加，然而對一些別的能量化流體來說剪應(yīng)力增加減小?？偟膩碚f不同的新穎的流體學(xué)技術(shù)需要用來特征化陡面并且用數(shù)據(jù)來進(jìn)行數(shù)學(xué)模仿效果。這些技術(shù)的應(yīng)用使得用數(shù)據(jù)產(chǎn)生新的正確的理論也提供界面條件，相對于擠壓力的擠出速度以及滯流。3不穩(wěn)定流體推進(jìn)流焊炸流由壓力作用的推進(jìn)流和爆炸流能夠影響與時間有關(guān)的以匯聚和邊緣過濾形式出現(xiàn)的實體片狀形式。依賴于時間的高度充滿的懸浮液的公式成分的各因素影響懸浮液的混合度和其最終性質(zhì)。它也在能量化的懸浮液的不斷加工過程中影響連續(xù)不穩(wěn)固的加工及施加有關(guān)安全的威脅。從滯流中出來的壓出型材能夠在循環(huán)過程中富含或缺少樹脂。在相對高的螺旋速度下，滯流前的壓力能夠很快地戲劇性地影響不斷加工過程中的過濾機(jī)，將其弄破裂或者粉碎。毛細(xì)流的作用能夠?qū)υ诓粩嗉庸み^程中的濃縮懸浮液的流動不穩(wěn)定性提出一個比較好的理解效果。在不穩(wěn)定流的條件下，擠出懸浮液的需要的平均壓力不是隨著時間的躍進(jìn)，而是慢慢地擺動增加。這種擠出過程中隨著時間的擺動是和在毛細(xì)流、滯流、爆炸流中的實體薄片相聯(lián)系的，這種現(xiàn)象和捆機(jī)的過濾有關(guān)。在過濾最細(xì)致的情況下，捆機(jī)中含有從形成為短時間停留在滯流底部的滴塊的毛細(xì)流中產(chǎn)生的可見空氣泡。高度充滿時變化的表面剪切率能夠通過模子(低溫度)的粘度的增加而擴(kuò)大，在面內(nèi)增加剪應(yīng)力，同時通過應(yīng)用大直徑的滯流。對由于能量關(guān)系而中止引起的滯流來說，此時滯流就像在面內(nèi)自由的有剪應(yīng)力的塞子，U+當(dāng)過濾速度r。變得比塞子滑行速度大時。關(guān)鍵性的表面剪應(yīng)力對每一個滯流來說都是有重要作用的，此時不穩(wěn)定的流體能夠體現(xiàn)面流體速度和過濾機(jī)的比較性。 很明顯在推進(jìn)過程和擠出過程中模子的濾刷和不穩(wěn)定的地區(qū)應(yīng)該避免掉。另外捆機(jī)的意外丟失歸因于料的添加程度達(dá)到包片的最大程度時引起的軸的偏向，這將使得加工中斷。會聚流的不穩(wěn)定地區(qū)可以通過適當(dāng)?shù)倪x擇加工速度和加料道幾何形狀來避免。例如實驗數(shù)據(jù)和在高性能飛船計劃(ASRM)中得到應(yīng)用的推進(jìn)劑的理論分析證明減少管道直徑關(guān)鍵性的表面剪應(yīng)力增加，而增加管道直徑表面剪應(yīng)力減少．相對于流體來說橫軸的移動也需要重新查定．4空氣夾帶的作用自從擠出和爆發(fā)的物體包括那些固體階段時接近最大凝固容積的固體小容積物質(zhì)．空氣的平坦小集中的結(jié)合固體的分?jǐn)?shù)，有理論行為的一種重要的不同和因此加工能力高度地填充中止擠出(19，33)．大體上中止樣品沒有真空處理在周圍情況之下能包含體積的附加很少的百分比空氣．中止的修剪黏質(zhì)減少和墻壁進(jìn)入中止之內(nèi)用滑倒速度價值增加空氣的結(jié)合．空氣進(jìn)入一個精力充沛的中止樣品之內(nèi)擠出過程能被學(xué)習(xí)使用X光放射線透視和理想的效果圖像顯微像(19)．空氣的數(shù)量進(jìn)入對從完全地連續(xù)的處理器的完整區(qū)段被收集的中止樣品的在比較的連續(xù)處理器的部份地完整的區(qū)域中止增加之內(nèi)使擠出機(jī)筒(20)．舉例來說，樣品的密度價值從反面的配置雙螺絲釘擠出(完全地成為必要混合體積)的螺絲釘區(qū)段收集比從相同擠出量的那部份地完整的區(qū)段收集的那樣品的模樣，在前方配置的螺絲釘區(qū)段(20)． 空氣也進(jìn)入中止之內(nèi)使擠出在鋼模流期間影響中止的滑層(縛者富有的區(qū)域發(fā)現(xiàn)起來毗連的到墻壁)的發(fā)展和性質(zhì)．在適度的鋼模壓力之下，暫時地空氣的口袋黏附于墻壁而且在外是傳布比較遲拖拉—在被中止的大小之上．鋼模的墻壁似乎在擠出期間部份地用 空氣的電影隱蔽著，由于空氣影響不斷地被移動而且再補足(容量3)．5分析混合的使推進(jìn)物質(zhì)及其炸炸流程度 背景 任何的混合操作的最有挑戰(zhàn)性的方面之一，或比較可以確認(rèn)的成份帶來的，是混合狀態(tài)描述，混合的程度或混合的”仁慈”．在非散布性的有堅硬的成份一個黏的聚合縛者的混合中，混合的狀態(tài)完全的描述會需要規(guī)格同樣大小，形狀，定方位和成份的終極粒子的位置． 如果興趣的材料是不透明的，否則如果透明的桶區(qū)段不能夠被建造，混合的機(jī)制經(jīng)過，在技術(shù)中，通常一個可區(qū)別的追蹤者進(jìn)入一個混合器之內(nèi)在步驟或現(xiàn)象中被增加流行．在混合的某期間之上，混合是從混合器移走而且區(qū)段允許分散的混合方面的調(diào)查和同類(38)有把吸收了熱后可朔性的涂顏色，被用計算機(jī)處理的圖像分析跟隨，調(diào)查在老客戶中飛行而且揉雙螺絲釘擠出機(jī)的圓盤元素的個別詞熱后可朔性的混合．另一方面，圖像的迅速來到和測知技術(shù)有幫助各種不同的有力技術(shù)的介紹，包括抽象圖像和X光立基于了技術(shù)，到那不透明的混合分析．(19)有帶用有磁性的抽象圖像，廣泛的X光使分散和X光放射線透視．那前進(jìn)的混合區(qū)改變在那混合一屆或連續(xù)的混合器的體積如住宅時間的一個功能．它然而是材料的可能因為一些部分服從到非常小的混合行動．因此，可以是非常重要的定量混合的程度．廣泛的x光繞射技術(shù) 繞射分析的特別利益是它揭露物質(zhì)的如物質(zhì)實際上在樣品中存在，而且不在它的成份術(shù)語中化學(xué)的元素．如果樣品包含超過復(fù)合的構(gòu)成的時期相同的化學(xué)藥品元素，所有的這些，被繞射分析揭露．因為在時期的一個混合中的特別時期的繞射式樣的強(qiáng)烈仰賴混合的時期集中，所以數(shù)量的分析是可能的．整合的強(qiáng)烈和體積分?jǐn)?shù)或集中之間的關(guān)系時期在含有種種要素的也能被WA—XRD決定．來自一個給定的混合二時期的強(qiáng)烈比與無關(guān)吸收效果(u m)并且線的因而改變 集中： I/I=（K/K）c/c (3) 如此的使常態(tài)化測量能在一個含有種種要素的罐子中與～一起刻度控制樣品和多樣的成份集中比數(shù)量的是堅決的．X光繞射技術(shù)能被適用于估定活的使推進(jìn)之物活的炸藥混合的程度和他們的擬態(tài)(45—47)．如果制造成份之一的集中的測量，那么低劣的集中是： = (4) 不一致，從個別的集中不同出現(xiàn)，測量，提供一個索引數(shù)量的估定混合的程度： S = (5) 小的不一致價值暗示一個同種的系統(tǒng)．如果成份完全地被分離，而且被給，最大的不一致是： S = (1) (6) 是否不一致被使常態(tài)化到它的產(chǎn)生叁數(shù)叫做種族隔離的強(qiáng)烈最大的價值： I= (7) 隔離范圍從個體為完全地分離了系統(tǒng)到對準(zhǔn)零為一個同種的系統(tǒng)．比較體積分?jǐn)?shù)的數(shù)量X光繞射分析的一代表性組的結(jié)果，各種不同的成分整合的強(qiáng)烈獲得被屈服容積。結(jié)果的統(tǒng)計分析也被呈現(xiàn)，樣品的四組合與有關(guān)相同的使推進(jìn)之物的處理四不同的結(jié)果清楚地指示混合最差的程度與一起達(dá)成那處理使用一個溶劑，而且和最同種的混合技術(shù)一起達(dá)成雙螺絲釘擠出。如此的技術(shù)能被在微粒從雙螺絲釘擠出程序跟著發(fā)生的分配的描述方面作用和能被聯(lián)合編制到在雙螺絲釘擠出中的自動化機(jī)械的歷史。鳴謝： 我們很大的感激能得到海軍研究所的支持，其中美國軍方的一系列組織和保守的合約者們的支持，我們才能使這種作用發(fā)生的可能性。