聚合物模塑成型特性模外超聲波在線探測(cè)技術(shù)的研究.pdf

1、高分子材料以其良好的綜合性能在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。高分子材料的優(yōu)越性能不僅僅取決于自身的化學(xué)結(jié)構(gòu)，而且還依賴于材料的加工成型過程以及在此過程中形成并最終保留在高分子材料制品中的結(jié)構(gòu)和特性。因此，對(duì)成型過程以及成型過程中材料體系結(jié)構(gòu)和特性的檢測(cè)就顯得十分重要和關(guān)鍵。離線檢測(cè)法和傳統(tǒng)在線檢測(cè)法的有效性和準(zhǔn)確性較低，很難應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中復(fù)雜多變的環(huán)境。超聲波作為一種機(jī)械波，能夠快速得模外不破壞地在高分子材料中傳播，超聲波速度和衰減與高分

2、子材料的性質(zhì)結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系，這些獨(dú)特的性質(zhì)使它在模外地在線檢測(cè)高分子材料模塑成型特性方面有著很大的潛力。本文將進(jìn)行超聲波離線測(cè)試實(shí)驗(yàn)，分析介質(zhì)以及不同介質(zhì)與聚氨酯構(gòu)成的界面對(duì)超聲波在線探測(cè)的影響。然后以聚氨酯彈性體為研究對(duì)象，利用超聲波對(duì)其成型固化過程進(jìn)行模外在線探測(cè)，分析超聲波對(duì)聚氨酯體系性質(zhì)變化的響應(yīng)。
　　本文利用虛擬儀器技術(shù)和G語言Labview。搭建了超聲波在線探測(cè)平臺(tái)，成功實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)研究過程中波形數(shù)據(jù)的讀取、采集、傳輸

3、、保存、分析、處理等。平臺(tái)主要包括硬件和軟件兩部分。硬件部分主要的功能是完成超聲波信號(hào)的發(fā)射與接收，模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換等。軟件部分的主要功能是實(shí)現(xiàn)超聲波信號(hào)的輸出顯示、記錄保存、處理分析等，主要包括超聲卡驅(qū)動(dòng)、信號(hào)顯示、信號(hào)保存與分析處理三個(gè)模塊。
　　超聲波離線測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:超聲波在高分子材料中的衰減要比小分子材料中的衰減大很多;結(jié)晶型高分子材料中的超聲波衰減比非結(jié)晶型高分子材料中的衰減要大;超聲波在聚氨酯彈性體中

4、的衰減比無定形高分子材料中的衰減大。超聲波聲速在小分子材料中最大，其次是室溫為玻璃態(tài)的高分子材料，聚氨酯彈性體中最小。聚氨酯彈性體硬度越大，超聲波在其中的衰減越大。介質(zhì)與聚氨酯的聲阻抗越接近，超聲波在界面上越容易透射進(jìn)入聚氨酯彈性體。
　　聚氨酯成型固化過程的超聲波模外在線探測(cè)結(jié)果表明:超聲波在線模外在線探測(cè)聚氨酯成型過程是可行的。整個(gè)聚氨酯成型固化過程中，超聲波在其中的傳播速度先增大后緩慢減小值穩(wěn)定值，但是整體上比澆注時(shí)的聲速大