Elastomer Shaping Processes pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Paul & Co Pub Consortium

作者:Cheymol, Andre

出品人:

页数:576

译者:

出版时间:

价格:3807.75元

装帧:HRD

isbn号码:9781905209934

丛书系列:

图书标签:

Elastomers
Shaping
Processing
Polymer Processing
Rubber Technology
Manufacturing
Materials Science
Engineering
Injection Molding
Extrusion
Compression Molding

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具体描述

《先进高分子材料加工技术：从理论到实践》内容简介：本书全面深入地探讨了现代高分子材料加工领域的前沿技术与核心原理，旨在为高分子材料工程师、研发人员以及相关专业的学生提供一本兼具理论深度与实践指导意义的参考著作。本书聚焦于超越传统范畴的先进制造工艺，强调在材料科学、流变学和精密控制方面的交叉融合。第一部分：高分子材料的本构关系与微观结构演变本部分奠定了理解高分子加工过程的基础。首先，详细阐述了各种主要高分子材料（包括热塑性树脂、热固性树脂以及高性能弹性体）的分子结构特性和宏观力学行为。重点分析了剪切速率、温度和分子量分布对材料流变性能的影响。引入了非牛顿流体本构模型，如幂律模型、Cross模型和Carreau模型，并结合粘弹性理论，解释了高分子熔体在复杂应力场下的行为。深入讨论了加工过程中材料微观结构，特别是链段运动、结晶过程和相分离的动态变化。通过引入先进的表征技术（如同步加速辐射散射、动态力学分析），解析了拉伸、取向和退火等热力学过程如何影响最终材料的性能，例如拉伸强度、冲击韧性和热变形温度。此外，对复合材料的界面行为和填料的有效分散机制进行了深入探讨，这是实现功能化高分子材料的关键。第二部分：先进成型工艺的物理模型与过程控制本部分是全书的核心，详细解析了多种现代高分子加工技术背道而驰的物理机理和优化策略。 2.1 挤出与反应挤出技术：详细剖析了单螺杆和双螺杆挤出机的内部流动特性，包括熔融段、混合段和计量段的压力分布和能量输入计算。重点关注了双螺杆挤出机中高剪切混合区的设计对分散均匀性和反应效率的决定性影响。探讨了在线聚合、接枝改性和纳米复合材料反应挤出的过程建模，特别是停留时间分布（RTD）分析及其对产品质量的控制。 2.2 注射成型的高级应用：超越基础的填充与冷却分析，本书深入研究了精密注射成型的复杂现象。详细分析了保压阶段的体积收缩与应力松弛，这对控制尺寸精度和残余应力至关重要。引入了纤维增强热塑性塑料（LCPs）的取向分析，利用有限元方法（FEM）模拟纤维在模具型腔内的排布对各向异性的影响。此外，对气体辅助和水下注射成型等特殊工艺的流体动力学进行了建模，旨在解决缩孔和翘曲问题。 2.3 吹塑与滚塑的优化：针对中空制品制造，详细阐述了型坯的挤出质量控制和吹塑过程中的薄壁区域形成机理。讨论了如何通过精确控制型坯的温度廓线和吹胀压力曲线，实现壁厚分布的均匀化。在滚塑方面，分析了粉末在加热过程中的熔融、流动和铺展行为，引入了多孔介质传热模型来指导炉温的编程设计，以提高大型复杂结构件的成型质量。第三部分：薄膜、纤维与特种结构制造本部分关注高附加值产品，如功能性薄膜和高性能纤维的制造。 3.1 薄膜拉伸与定向技术：详细介绍了吹塑薄膜和流延薄膜的工艺窗口。重点放在双向拉伸（BOPP, BOPET）过程中，通过精确控制纵向和横向的拉伸比、温度和松弛时间，实现分子链的有序排列，从而显著提高材料的力学性能、光学性能（如雾度和透明度）和阻隔性能。引入了Tenter（牵伸机）的张力控制模型。 3.2 纺丝与纤维化：讨论了熔融纺丝、干法纺丝和湿法纺丝的流变学基础。对于高强度纤维（如芳纶、碳纤维前驱体），重点分析了纺丝液的雾化过程、拉伸的剪切应力累积，以及随后的固化和热处理对纤维的宏观强度和模量的贡献。第四部分：数字化转型与过程监测本书强调现代制造对数据驱动的需求。详细介绍了过程分析技术（PAT）在聚合物加工中的应用。讨论了使用在线光谱技术（如近红外、拉曼光谱）实时监测熔体组成、分子量变化和反应转化率的方法。引入了基于模型的过程控制（MPC）框架，利用实时传感器数据，动态调整挤出机的温度、转速和压力，以确保产品批次间的一致性和最高效率。探讨了如何利用数字化孪生技术（Digital Twin）来模拟和优化整个生产线，预测潜在的质量缺陷。结语：《先进高分子材料加工技术：从理论到实践》不仅是一本技术手册，更是一本面向未来高分子材料工程的思维导引。它要求读者掌握从原子尺度的分子运动到工厂尺度的过程控制的完整知识链条，为开发下一代高性能、多功能聚合物制品提供坚实的理论和技术支撑。