基于結(jié)合強(qiáng)度的金屬塑料復(fù)合材料壓制成型研究.pdf

1、當(dāng)今金屬塑料復(fù)合材料憑借其優(yōu)異的綜合性能廣泛應(yīng)用于社會不同行業(yè)，然而金屬與塑料結(jié)合強(qiáng)度差一直制約著其更廣闊的應(yīng)用。本文以保持金屬塑料復(fù)合材料較好的耐磨自潤滑性能為基礎(chǔ)，以提高其結(jié)合強(qiáng)度為目標(biāo)，研究金屬塑料復(fù)合材料的壓制成型工藝。本文研究總結(jié)如下:
　　1)分析金屬與塑料之間的結(jié)合機(jī)理，總結(jié)出對金屬塑料復(fù)合材料結(jié)合強(qiáng)度起關(guān)鍵作用的因素，即成型溫度與壓力。分析塑料層材料共混體系所處的熱力學(xué)狀態(tài)。并分析該狀態(tài)下共混體系的結(jié)構(gòu)及其粘度隨溫

2、度、時間、壓力的變化。從而對本文壓制成型中的成型溫度、壓力、時間的選擇提供理論指導(dǎo)。
　　2)對金屬塑料復(fù)合材料表面塑料工作層各材料的性質(zhì)進(jìn)行分析，根據(jù)各材料的性質(zhì)選定聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、聚四氟乙烯(PTFE)、二硫化鉬(MoS2)為其材料，PPS、PES為中間噴涂層材料，而基體采用45＃鋼。對材料配比的實驗方案進(jìn)行設(shè)計，并對設(shè)計的方案進(jìn)行成型實驗，利用劃痕法測出成型后各方案下的金屬塑料之間的結(jié)合強(qiáng)度。利用MAT

3、ALAB軟件對結(jié)合強(qiáng)度的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，并進(jìn)行優(yōu)化得出結(jié)合強(qiáng)度最優(yōu)的材料配比方案。確定表面塑料工作層中各成份質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:PPS30～32％，PES23～25％，PTFE37～40％，MoS25～7％，而中間噴涂層中PPS與PES的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為:PPS54～59％，PES41～46％。模擬優(yōu)化時得到最大誤差為4.18％
　　3)對各塑料層的粉末狀材料在75℃下干燥處理2小時，并將各塑料層的材料分別進(jìn)行充分的混合，同時對金屬板材進(jìn)行清

4、潔、噴砂及噴涂處理，噴砂后板材表面平均谷深Rm為6um，噴涂平均厚度約為50um。設(shè)計不溢式壓制成型的模具，保持成型的壓力、時間、溫度中兩個變量不變，改變另一個變量對復(fù)合材料進(jìn)行成型。其中，成型壓力變化在7～11Mpa之間，成型時間在25～45min之間，成型溫度在310～340℃之間。
　　4)依靠UTM4140型微機(jī)控制電子萬能試驗機(jī)運(yùn)用垂直拉伸法分別對不同成型壓力、成型溫度、成型時間條件下成型的金屬塑料復(fù)合材料的結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行