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差速非对称双螺杆挤出制备高性能HDPE/h-BN导热复合材料 被引量:1
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作者 钟景浚 佘汉文 +3 位作者 郭文帅 陈玉宇 徐百平 谈灵操 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期104-109,164,共7页
电子元器件的飞速发展对电子设备的散热要求也越来越高。通过使用基于混沌混合原理的差速非对称双螺杆挤出机制备了高密度聚乙烯(HDPE)/六方氮化硼(h-BN)高导热复合材料,通过微观形貌、导热性能、力学性能等测试分析,研究了螺杆转速对h... 电子元器件的飞速发展对电子设备的散热要求也越来越高。通过使用基于混沌混合原理的差速非对称双螺杆挤出机制备了高密度聚乙烯(HDPE)/六方氮化硼(h-BN)高导热复合材料,通过微观形貌、导热性能、力学性能等测试分析,研究了螺杆转速对h-BN的剥离与分散混合及其对HDPE/h-BN复合材料性能的影响。结果表明,转速的提升能够改善挤出机对h-BN的剥离分散效果,从而提高导热复合材料的综合性能。当转速为300 r/min时,平面内和平面外方向上的热导率分别达到了7.91和0.38 W/(m·K),与100 r/min时相比,分别提高了7.62%和15.15%,而拉伸强度和断裂伸长率分别提升了2.68%和81.63%。此方法工艺简单、生产效率高,且无需使用有害试剂,为高效规模化制备综合性能优异的高导热复合材料提供了新思路。 展开更多
关键词 导热复合材料 差速非对称双螺杆挤出机 螺杆转速 高密度聚乙烯 氮化硼 混沌混合
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啮合同向差速双螺杆挤出机挤出聚乳酸流场分析 被引量:4
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作者 代祥基 刘子豪 黄志刚 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2024年第4期59-64,83,共7页
目的:探究不同差速比的螺杆组在流道性能上的差异,明确差速对聚乳酸材料挤出性能的影响。方法:应用Solidworks软件建立4组差速双螺杆组,通过Fluent软件进行网格划分和有限元数值模拟,使用CFD-post软件分析计算结果,并对其性能进行验证... 目的:探究不同差速比的螺杆组在流道性能上的差异,明确差速对聚乳酸材料挤出性能的影响。方法:应用Solidworks软件建立4组差速双螺杆组,通过Fluent软件进行网格划分和有限元数值模拟,使用CFD-post软件分析计算结果,并对其性能进行验证。结果:当进出口压力分别为0.2,0.5 MPa,单头基准转速为30 r/min时,差速比为1∶2和1∶3的螺杆在不同性能下各有优劣,螺杆的产量和机筒内压力在差速比为1∶2时具有优势,螺杆的混合能力在差速比为1∶3时具有优势。结论:对比传统双螺杆挤出机,差速双螺杆挤出机对聚乳酸材料的挤出性能为正向影响,可作为全新的聚乳酸改性设备。 展开更多
关键词 聚乳酸 双螺杆挤出机 差速 啮合同向 有限元数值模拟 流道
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差速非对称同向双螺杆挤出机内局部停留时间分布测试 被引量:3
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作者 刘彪 徐百平 +3 位作者 谭寿再 杜遥雪 喻慧文 史智 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期74-80,共7页
基于自主研制的可视化差速非对称双螺杆挤出设备,以羧甲基纤维素钠作为模拟挤出流体,采用配置的氯化钠–羧甲基纤维素钠溶液作为脉冲示踪剂,提出了一种与挤出速度同步的拉膜法测试停留时间分布的方法,通过电导率测试完成停留时间分布规... 基于自主研制的可视化差速非对称双螺杆挤出设备,以羧甲基纤维素钠作为模拟挤出流体,采用配置的氯化钠–羧甲基纤维素钠溶液作为脉冲示踪剂,提出了一种与挤出速度同步的拉膜法测试停留时间分布的方法,通过电导率测试完成停留时间分布规律的测量。在全充满的状态下,研究不同螺杆元件单元及不同转速、产量等加工参数下的局部停留时间分布。结果表明,当转速和产量不变时,反向捏合盘平均停留时间最大,停留时间分布曲线最平缓,比其它螺杆元件类型表现出更好的混合效果;不同错列角对停留时间分布影响不大;产量不变时,随着转速的提升,捏合盘单元平均停留时间下降,混合效率提升;相同的转速下,产量的提高导致混合效率下降;停留时间分布对示踪剂的注射位置敏感性强,暗示流道非对称明显。 展开更多
关键词 差速非对称双螺杆 停留时间分布 拉膜法 电导率
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差速双螺杆挤出机二维端面流场及混合模拟 被引量:5
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作者 王克俭 郭冰 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期107-110,共4页
介绍了差速双螺杆挤出机的特点,应用Polyflow软件对差速双螺杆挤出机端面进行了二维流场及混合模拟。并且将差速比4∶1、5∶1以及异向同速双螺杆的端面流场及混合效果进行了对比分析。模拟结果显示:差速双螺杆的切面混合效果好于同速双... 介绍了差速双螺杆挤出机的特点,应用Polyflow软件对差速双螺杆挤出机端面进行了二维流场及混合模拟。并且将差速比4∶1、5∶1以及异向同速双螺杆的端面流场及混合效果进行了对比分析。模拟结果显示:差速双螺杆的切面混合效果好于同速双螺杆,且随差速比增大而略有改善;而差速比4∶1的剪切速率和拉伸速率大于5∶1的。由此可见,设计挤出机时要综合考虑混合和塑化两方面效果选择差速比。 展开更多
关键词 差速双螺杆挤出机 流动 混合 数值模拟 混合指数
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差速双螺杆挤出机流场分析 被引量:5
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作者 王克俭 郭冰 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期37-40,共4页
应用Polyflow软件对差速双螺杆挤出机螺槽内流动进行了模拟分析。差速比增大使轴向混合效果增强(体现在剪切速率、拉伸速率以及混合指数的平均值增大),横断面内剪切速率和拉伸速率变化范围减小。
关键词 差速双螺杆挤出机 流动 混合 POLYFLOW模拟
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差速双螺杆挤出机三维流动仿真分析 被引量:5
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作者 王克俭 郭冰 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期91-96,共6页
应用Polyflow软件对差速双螺杆挤出机螺槽内流动进行了三维模拟和混合效果分析。模拟结果显示,从剪切速率、拉伸速率以及混合指数的大小和分布上,差速比为5∶1的轴向混合略好于差速比为4∶1的。
关键词 差速双螺杆挤出机 三维流动 混合 数值模拟
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差速双螺杆混炼机非对称流场引发混沌混合特性 被引量:3
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作者 王春雷 朱向哲 +1 位作者 赵璐 何延东 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期27-32,47,共7页
差速双螺杆混炼机具有转子几何结构和转速的非对称性,将产生非对称流场,是诱发混沌混合的源驱动力。基于网格叠加技术,采用有限元法对三种差速双螺杆混炼机端面流体流动进行数值模拟。利用Poincaré映射、平均对数线拉伸率、粒子束... 差速双螺杆混炼机具有转子几何结构和转速的非对称性,将产生非对称流场,是诱发混沌混合的源驱动力。基于网格叠加技术,采用有限元法对三种差速双螺杆混炼机端面流体流动进行数值模拟。利用Poincaré映射、平均对数线拉伸率、粒子束分布指数、平均混合效率和位移频谱曲线等研究了差速双螺杆混炼机非对称流场诱发的混沌混合特性。结果表明,随着差速比的增大,差速双螺杆混炼机流体的位移频谱成分愈加丰富,增大了流体从一根转子流向另一根转子的概率,强化了非对称流场的混沌混合。 展开更多
关键词 差速双螺杆混炼机 非对称流场 Poincaré 映射 混沌混合 数值模拟
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同向非对称双螺杆混合石墨增强导热高分子材料性能研究 被引量:2
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作者 杜思莹 杜遥雪 +1 位作者 徐百平 殷小春 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期86-91,共6页
选用粒径为15μm的鳞片石墨和3μm的氧化铝(A1203)为导热填料,采用新型同向非对称双螺杆挤出机为加工设备,在石墨填充量为10%(质量分数,下同)而Al2O3填充量为10%~50%范围内,制备聚丙烯(PP)/Al2O3和PP/A1203/石墨导热高... 选用粒径为15μm的鳞片石墨和3μm的氧化铝(A1203)为导热填料,采用新型同向非对称双螺杆挤出机为加工设备,在石墨填充量为10%(质量分数,下同)而Al2O3填充量为10%~50%范围内,制备聚丙烯(PP)/Al2O3和PP/A1203/石墨导热高分子材料并进行性能测试。结果表明,添加少量石墨,在Al2O3填充量低时可增强导热高分子材料的拉伸强度,石墨与Al2O3的混杂减缓了拉伸强度下降的速率,改善了导热高分子材料的弯曲和冲击性能;PP/Al2O3/石墨的熔体流动速率比PP/Al2O3的小,PP/Al2O3/石墨比PP/Al2O3的负载热变形温度升高约15%。 展开更多
关键词 同向非对称双螺杆挤出机 聚丙烯 石墨 氧化铝 导热复合材料
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基于混沌场与超临界流体挤出的PBAT/EG及性能
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作者 朱金萍 刘海 +6 位作者 梁永岳 黄泓睿 徐涛 肖书平 王琼瑶 徐百平 谈灵操 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第5期69-76,共8页
碳基填料增强聚合物复合材料虽因卓越的导热导电性能备受关注,但其实际应用仍受分散性难题限制。为了解决此难题,采用基于混沌场的差速非对称双螺杆挤出机结合超临界流体挤出发泡设备原位剥离膨胀石墨(EG)制备聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯... 碳基填料增强聚合物复合材料虽因卓越的导热导电性能备受关注,但其实际应用仍受分散性难题限制。为了解决此难题,采用基于混沌场的差速非对称双螺杆挤出机结合超临界流体挤出发泡设备原位剥离膨胀石墨(EG)制备聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)/EG复合材料,通过微观形貌、导热性能、介电性能等测试分析,研究了注气压力对EG的剥离、分散分布及PBAT/EG复合材料性能的影响。结果表明,注气压力的升高能提升EG的原位剥离和分散分布效果,从而提升复合材料的综合性能。当注气压力达到12 MPa时,热导率达到0.70 W/(m·K),与4 MPa时相比,提高了27.27%,介电常数和介电损耗分别为345.01 F/m和2.68,与4 MPa时相比,分别提高了484.56%和1240%,同时,拉伸强度和断裂伸长率分别提升了7.19%和90.47%。本研究为制备具有较好EG剥离分散效果的功能复合材料提供一种创新的成型方法。 展开更多
关键词 差速非对称双螺杆挤出机 超临界流体 注气压力 聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯 膨胀石墨
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