热处理对聚甲醛／聚氧化乙烯共混材料结晶行为和力学性能的影响

热处理对生物医用材料的生物降解性的提升生物医用材料在医学领域中扮演着重要的角色，用于修复和替代组织、促进组织再生等。

然而，生物医用材料的生物降解性是一个关键的问题，特别是对于可降解的材料而言。

热处理作为一种常用的材料改性方法，被广泛应用于提升生物医用材料的性能。

本文将探讨热处理对生物医用材料的生物降解性的提升，并分析其原理和应用。

一、热处理对生物医用材料的影响热处理是通过使材料在高温条件下经历一系列物理和化学变化，从而改善材料性能的方法。

对于生物医用材料而言，热处理可以在分子水平上调整材料的结构、晶化度、孔隙性能等，从而影响其生物降解性。

以下是热处理对生物医用材料的几个主要影响方面：1. 结晶度提高：热处理可以使生物医用材料的结晶度提高，进而提高材料的力学性能和稳定性。

较高的结晶度可以减缓降解速度，延长材料在体内的寿命。

2. 孔隙结构调控：热处理可以调控生物医用材料的孔隙结构，进而改变材料的降解速率。

通过控制热处理的条件，如温度、时间等，可以实现孔隙的形成、融合或闭合，从而调节材料在体内的生物降解速度。

3. 化学组成变化：热处理可以引起材料化学组成的变化，从而影响材料的生物降解性。

例如，热处理可以引起材料表面的功能团的改变，增加材料的亲水性，促进生物降解的发生。

二、热处理方法及应用热处理对生物医用材料的提升主要通过调控材料的结晶度和孔隙性能来实现。

以下是几种常见的热处理方法及其应用：1. 熔融结晶：熔融结晶是通过加热生物医用材料到熔点，并在一定时间内将其冷却至固化，以提高材料的结晶度。

这种方法适用于可降解聚合物材料，如聚乳酸（PLA）和聚己内酯（PCL）。

通过控制加热和冷却速率，可以调节材料的结晶度，从而改善材料的力学性能和稳定性。

2. 热压致密化：热压致密化是通过将生物医用材料在高温下压制，使其变得更加致密和均匀，从而提高材料的结晶度和力学性能。

该方法适用于陶瓷类生物医用材料，如氧化锆和氢氧基磷灰石。

热处理工艺对材料性能的影响分析热处理是通过加热材料至一定温度，然后在空气中或其他介质中进行冷却，以改变材料的组织结构和性能的加工技术。

热处理可以显著改善材料的力学性能、物理性能和化学性能，因此在材料科学和工程中得到了广泛应用。

本文将介绍不同的热处理工艺对材料性能的影响。

首先，热处理对材料的力学性能有显著影响。

通过控制热处理工艺的温度和冷却速率等参数，可以使材料产生不同的组织结构，从而改变材料的硬度、强度和韧性。

例如，淬火是一种常用的热处理工艺，通过快速冷却将材料从高温状态迅速固化，使其达到最高硬度和强度。

而退火是一种通过缓慢冷却使材料回到平衡状态的热处理工艺，可以改善材料的韧性和可塑性。

此外，有时还可以通过热处理工艺实现材料的复合强化，如时效处理、正火处理等，进一步提高材料的力学性能。

其次，热处理对材料的物理性能也有重要影响。

物理性能包括材料的导热性、电导率、磁性等。

热处理可以改变材料的晶体结构和晶面取向，从而影响材料的晶界、晶间和晶内的导热路径，影响材料的导热性能。

此外，热处理还可以改变材料中的微观缺陷，对材料的电导率和电磁性能产生影响。

通过合理选择热处理工艺，可以使材料具有良好的导热性、导电性和磁性，满足特定的应用需求。

另外，热处理还可以改变材料的化学性能。

热处理可以通过改变材料的晶界结构、晶界清晰度和晶界能量等，来影响材料的化学稳定性、反应活性和腐蚀性。

例如，通过固溶处理和时效处理改善合金材料的耐腐蚀性能；通过氮化、碳化、氧化等处理改变材料的表面性质和表面化学活性；通过退火处理减少材料的内应力，提高疲劳寿命。

热处理可以调控材料的化学性能，满足特定领域的应用需求。

综上所述，热处理对材料性能的影响是多方面的。

通过控制热处理工艺的参数，可以改变材料的组织结构和性能。

热处理可以显著改善材料的力学性能、物理性能和化学性能，提高材料的硬度、强度、韧性、导热性、导电性、化学稳定性等。

因此，在材料制备和应用过程中，合理选择热处理工艺是非常重要的。

32005207204收稿,2005208229修稿;国家高技术研究发展计划(863计划,项目号2002AAA333070)和云天化集团公司资助项目;33通讯联系人,E 2mail :qiwang @注塑温度对POM ΠTPU 共混物分散相及力学性能的影响3白时兵　王　琪33　谢代义(高分子材料工程国家重点实验室　四川大学高分子研究所　成都　610065)摘　要　研究了注塑温度对聚甲醛(POM )Π热塑性聚氨酯弹性体(TPU )共混物形态结构和力学性能的影响.实验结果表明,注塑温度影响POM 基体相与TPU 分散相的粘度比,195℃时两者粘度相当,在剪切流动过程中,TPU 可在POM 基体中形成条状分散相,可吸收较多的冲击能并阻止银纹的生长以及裂纹的产生,从而较大幅度提高共混物的缺口冲击强度.关键词　注塑,聚甲醛,热塑性聚氨酯弹性体,分散相,力学性能 聚甲醛(POM )具有优良的综合物理机械性能,是广泛应用的工程塑料,而聚甲醛缺口敏感性大,缺口冲击强度低,需要增韧改性,而聚甲醛是弱极性线型结晶聚合物,无侧基,与其它树脂或弹性体的相容性较差,难以增韧[1～3].共混是聚甲醛增韧改性常用的方法,利用共混改性聚甲醛的增韧剂多为弹性体或橡胶.其中较为有效的是热塑性聚氨酯弹性体(TPU )[4].国内外对POM ΠTPU 共混体系进行了大量研究,Flexman 用“橡胶带”理论解释了TPU 增韧聚甲醛的机理[5,6].Chiang 等认为TPU 之所以能增韧聚甲醛是由于其中的N —H 能与聚甲醛分子中的醚键形成氢键[7,8].Mehrabzadeh 等研究了热塑性聚氨酯弹性体对聚甲醛的增韧行为,发现二异氰酸酯(MDI )可以作为增容剂改善共混物的冲击性能[9].温变英等在聚甲醛Π热塑性聚氨酯弹性体共混体系中加入增容剂G,材料缺口冲击强度是纯聚甲醛树脂的10倍[10].高晓玲等研究了不同含量TPU 对聚甲醛性能的影响,用逾渗理论解释了TPU 增韧聚甲醛的行为[11].POM ΠTPU 共混物形态结构和力学性能也受加工条件的影响,但这方面的研究不多.本文拟通过改变加工条件,调控POM ΠTPU 共混物的形态结构,提高其力学性能,研究了注塑温度对POM 结晶结构、POM 与TPU 的粘度比、POM ΠTPU 共混物形态结构及力学性能的影响.1　实验部分111　实验原料POM ,云天化公司产,M90.TPU ,深圳鹏博盛公司产,ES A 2480.112　材料的制备与复合将干燥后的POM 与TPU 按重量比90∶10混合均匀,在双螺杆挤出机(成都晨光科强公司,SS J 225Π33型)中共混挤出、造粒、干燥,于不同注塑温度下在注塑机(美国TERROMATIK MI LACRON 公司,K 2TEC 40型)上注塑样条.注塑温度见表1.T able 1　Different injection tem peratures (℃)Sam ple codeT em perature regionsFirst Second Third F orth A 170175175173B 170185185183C 170195195193D 170205205203E170215215213113　测试及表征11311　力学性能测试 按国标G B ΠT 1040292,在美国Instron 公司Instron4302拉伸试验机测试样品的拉伸性能;按国标G B ΠT 1043293在深圳新三思公司Z BC 24B 冲击试验机测试样品的简支梁缺口冲击性能.11312　DSC 测试 用德国Netzsch 公司DSC 204差热扫描量热分析仪分析试样的结晶性能,第7期2006年10月高　分　子　学　报ACT A PO LY MERIC A SI NIC AN o.7Oct.,2006922氮气气氛,样品升温速率为10K Πmin.11313　XRD 测试 用荷兰Philips 公司X ’PertX 射线衍射仪测定试样的结晶结构,CuK α辐射源,Ni 滤波,管电压40kV ,管电流30mA ,测定波长01154nm ,扫描范围2θ=10～50°,扫描速度0106(°)Πs.11314　SE M 分析 样品中TPU 的分散相形态按注塑流动方向和流动的横截面观察,样品经液氮冷冻后脆断,断口经溶剂刻蚀处理后镀金,冲击样品断口则直接喷金,用日本Hitachi 公司LT DX 2650扫描电子显微镜在真空状态下观测.11315　高压毛细管流变分析 在德国G ottfert 公司Rheograph 2002高压毛细管流变仪中在175,185,190,195,205℃5个温度分别测试POM 和TPU 在不同剪切速率下的粘度.2　结果与讨论211　注塑温度对POM ΠTPU 共混物力学性能的影响表2是不同注塑温度下POM ΠTPU (90Π10)共混物的力学性能,可以看出,注塑温度显著影响POM ΠTPU 共混物的缺口冲击强度,随注塑温度的提高,共混物的缺口冲击强度先增加后降低,在195℃出现最大值,而拉伸强度、断裂伸长率和拉伸模量并无显著变化.T able 2　The mechanical properties of POM ΠTPU blends at different injection tem peraturesInjection tem perature (℃)N otched im pactstrength (k J Πm 2)T ensile strength (MPa )E lon 2gation (%)M odulus (MPa )17591542197720891851115441364196319519114413722000205121443186819852159174411731999212　DSC 分析图1是不同注塑温度下POM ΠTPU 共混物的DSC 曲线.可知,不同注塑温度下得到的共混物熔融焓和结晶焓基本相同,说明POM ΠTPU 共混物在所选择的加工区域内结晶度变化不大.213　XR D 分析图2是不同注塑温度下POM ΠTPU 共混物的XRD 曲线.可见,不同加工温度下制备的试样XRD 曲线没有明显的变化,说明注塑温度对共混物中聚甲醛的微晶尺寸、晶型和结晶度影响不大.Fig.1　The DSC curves of sam ples prepared at different injection temperaturesFig.2　The XRD curves of POM ΠTPU sam ples prepared at different injection tem peratures214　高压毛细管流变分析由以上DSC 和XRD 分析可知,POM 结晶结构受选择的注塑温度影响不大,因而不是影响其缺口冲击强度的主要因素.我们进一步分析注塑温度对POM 和TPU 粘度比的影响.图3是POM 与TPU 在不同剪切速率下粘度随温度的变化曲线.可以看出,随着温度升高和剪切速率增大,POM 和TPU 的粘度都呈降低趋势,但TPU 的粘度下降的幅度更大,说明TPU 的粘度对温度和剪切敏感性更大.图4是不同温度下POM 与TPU 的粘度比随剪切速率的变化曲线,可知,在同一剪切速率下,POM 与TPU 的粘度比随温度升高而增大,190℃附近时,POM 与TPU 的粘度比约为1,低于该温度,POM 与TPU 的粘度比小于1,高于此温度,POM 与TPU 的粘度比大于1.因此我们认为,调节加工过程的温度或剪切速率,可改变POM 和TPU 的粘度比.在注塑过程3297期白时兵等:注塑温度对POM ΠTPU 共混物分散相及力学性能的影响中,共混物分散相粒径在注塑机模具内基本不变,此时的剪切速率约为160s -1(由设备注塑设定参数所得),为一定值,调节注塑温度可改变共混物中POM 和TPU 的粘度比.195℃时注塑所得样品缺口冲击强度最大,此时POM 与TPU 的粘度比约为1.Fig.3　The change of viscosities of POM (a )and TPU (b )with tem perature at different shearratesFig.4　The change of viscosities ratios of POM ΠTPU with tem perature at different shear rates215　SEM 分析图5是共混物试样在不同注塑温度下,沿注塑流动方向的横截面脆断,经N ,N 2二甲基甲酰胺刻蚀TPU 后得到的SE M 图,在共混物中POM 为基体相,TPU 为分散相,图中的孔洞为TPU 分散相.图6分别是图53个SE M 图TPU 分散相粒径分布统计,其中图5(a )的平均粒径为0144μm ,图(b )的平均粒径为0140μm ,图5(c )的平均粒径为0135μm.由图可知,在注塑流动的横截面上,TPU 为球状分布,且随注塑温度的提高,TPU 的平均粒径逐渐减小,粒径分布更窄.因此我们认为分散相粒径大小不是影响共混体系冲击性能的主要因素.图7是试样在不同注塑温度下沿注塑流动方向脆断,经N ,N 2二甲基甲酰胺刻蚀TPU 后得到的SE M 图,其中的孔洞和条状为TPU 分散相.可Fig.5　SE M photos of POM ΠTPU sam ples broken in liquid N 2and eroded by N ,N 2dimethylformam ide a )175℃;b )195℃;c )205℃以看出,图7(a )和(c )中TPU 的分散相全部为球状分布,而图7(b )中TPU 分散相有很多椭球状或条状分布.我们认为这是由于不同注塑温度下POM 与TPU 的粘度比不同造成的.在较低温度下,POM 与TPU 的粘度比小于1,TPU 熔体粘度大于POM 的熔体粘度,且具有较高的熔体强度,在共混物熔体剪切流动过程中,TPU 熔体液滴不易发生形变,因此试样中TPU 分散相呈较大球状分布;随着注塑温度升高,TPU 熔体粘度下降幅度较大,当粘度比等于1时,POM 与TPU 具有相同的熔体粘度,在共混物熔体剪切流动过程中,TPU 熔体液滴发生形变,形成椭球状或条状分布的分散429高 分 子 学 报2006年 Fig.6　The TPU particle distribution of SE M maps in Fig.5a )175℃;b )195℃;c )205℃相;注塑温度继续升高,POM 与TPU 的粘度比进一步增大,TPU 液滴熔体强度较小,在共混物熔体剪切流动过程中,TPU 熔体液滴破裂,变成更小的TPU 熔体液滴,呈现更小的球状分布.这种情况与前人报道的粘度比对PP ΠPC 、PP ΠPE 、PP ΠEPDM 共混物形态结构影响相似[12～15],如图8所示.Fig.7　SE M photos of POM ΠTPU sam ples broken in liquid N 2and eroded by N ,N 2dimethylformam ide a )175℃;b )195℃;c )205℃以上理论分析和试验结果均表明,当POM 基体相粘度大于TPU 分散相粘度时,分散相更易于分散,当基体相与分散相粘度相当时,分散相易于形成椭球状或带状分散.当在注塑温度为195℃Fig.8　The sketch map of the change of TPU droplet shape with increasing of the tem perature [15]时,POM 基体相粘度和TPU 分散相粘度相当,所得POM ΠTPU 共混物中TPU 呈椭球状或条状分布,在样品受到冲击时,银纹或产生的裂纹都会止于该“橡胶带”,阻止银纹的生长和裂纹产生,更有效吸收冲击能.因此该试样的缺口冲击强度高.综上所述,注塑温度对POM ΠTPU 共混物的缺口冲击强度有重要影响.195℃左右,注塑试样的冲击强度最高,其原因是在该温度POM 与TPU 粘度相当,在剪切流动中,TPU 在POM 基体中形成条状分散相,这种结构有利于吸收冲击能量,阻止5297期白时兵等:注塑温度对POM ΠTPU 共混物分散相及力学性能的影响银纹的生长和裂纹的产生,从而提高共混物的缺口冲击强度.通过改变注塑温度,调控POM与TPU的粘度比进而调控其形态结构,是进一步提高POMΠTPU共混物力学性能的有效途径.REFERENCES1　W ang Deren(汪多仁).Production Industry of Synthetic Resin and Engineering Plastic(合成树脂与工程塑料生产技术).Beijing(北京):China Light Industry Press(中国轻工业出版社),2001.233～2442　Huang Rui(黄锐).M anual of Engineering Plastic(工程塑料手册),First V olume(上册).Beijing(北京):M echine Industry Press(机械工业出版社),2000.237～2523　Y ang Shiying(杨世英),Cheng Dechuan(陈栋传),Bao Jing(鲍靖).M anual of Engineering Plastic(工程塑料手册),Second V olume(下册).Beijing(北京):China W eave Press(中国纺织出版社),1994.132～1434　H ong Chenghai(洪成海),W ang X iaodong(汪晓东),Liu Biannan(刘边南),Li Zhushi(李柱石),Cui X iuguo(崔秀国).Journal of Y anbian University(Natural Science)(延边大学学报,自然科学版),2002,28(1):67～715　Flexman E A.M od Plast,1985,(2):72～746　Flexman E 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polyurethane elaster(POMΠTPU)blends were investigated.The experimental results showed that the notched im pact strength of POMΠTPU blends was greatly in fluenced by injection tem peratures,and the highest value,1911k JΠm2,appeared at195℃,tw o times as high as the value obtained at175℃.Because the viscosity ratio of POM to TPU changed with tem perature,and reached1at around195℃,and TPU formed strips2like structure in POM matrix along with the flow direction of the melt during injection,which could effectively abs orb im pact energy,prevent growth of crazes and formation of cracks.With increase of injection tem perature,the average particle size of TPU decreased,and the particle size distribution became narrower.It is an effective way to toughen POM by adjusting the viscosity ratio of the dispersion phase and the matrix and controlling the m orphology of the dispersion phase.K ey w ords　Injection,POM,TPU,Dispersing phase,Mechanical properties629高 分 子 学 报2006年。

热处理工艺对材料热稳定性和耐热性的改善材料的热稳定性和耐热性是在高温环境下材料对热膨胀、氧化、强度和硬度等性能的稳定性和抵抗能力。

在工业生产中，材料往往需要在高温环境下工作，因此热稳定性和耐热性对材料的品质和可靠性至关重要。

热处理工艺是改善材料热稳定性和耐热性的关键方法之一。

首先，热处理工艺可以通过改变材料的晶粒结构和析出物的排列，提高材料的热稳定性。

在高温环境下，材料的晶粒结构可能会发生变化，形成过大、过细、过错的晶粒。

这些变化会导致材料的热膨胀系数增大、力学性能下降、易氧化等问题。

而通过适当的热处理工艺，可以使晶粒重新排列、细化晶粒尺寸、调整晶粒间的结构，并优化晶格缺陷的分布。

这样一来，材料的热稳定性就会得到显著改善。

其次，热处理工艺也可以通过调整材料的化学成分，提高材料的耐热性。

在高温下，材料容易发生氧化反应，导致材料的力学性能下降。

而通过热处理工艺，可以通过添加适量的合金元素来增加材料的抗氧化能力。

例如，可以添加铬、铝、硅等元素来形成防护氧化层，从而提高材料的耐热性。

此外，在热处理工艺中，还可以通过控制材料的冷却速度、淬火介质和温度等因素，调整材料的组织结构和相变行为，进一步提高材料的热稳定性和耐热性。

例如，通过快速冷却可以实现溶质的固溶和次微粒的析出，从而提高材料的强度和硬度；而通过控制淬火温度和介质，可以调整材料的组织结构，提高材料的韧性和耐热性。

总之，热处理工艺是一种重要的方法，可以有效地改善材料的热稳定性和耐热性。

通过调整材料的晶粒结构、化学成分和冷却方式等因素，可以提高材料的热稳定性和耐热性，从而增加材料的使用寿命和可靠性。

在工业生产中，热处理工艺已经成为一项不可或缺的技术，对于提高材料的性能和优化产品质量具有重要意义。

另外，热处理工艺还可以改善材料的热稳定性和耐热性，通过优化材料的晶体结构和相变行为来增强材料的抗热膨胀能力。

热膨胀是材料在高温条件下由于热量的影响而导致体积增大的现象。

研究与开发合成树脂及塑料,2006,23(6):7CH INASYNT H ETIC RESIN ANDPLAST ICS热处理对PP/PET共混体系结晶及力学性能的影响侯静强1,2周晓东1#王秋峰1周雷行1(1.华东理工大学化学工程联合国家重点实验室,上海,200237;2.华东理工大学化学与分子工程学院,上海,200237)摘要:研究了热处理对聚丙烯(PP)/聚对苯二甲酸乙二酯(PET)共混体系结晶、熔融行为及力学性能的影响。

结果表明:适当地对共混体系进行热处理,可有效改善材料的拉伸性能及弯曲性能,拉伸强度及弯曲强度最大增幅分别可达13%和33%。

PP/PE T共混体系力学性能的增加在于体系中聚合物结晶结构的完善、结晶度的提高以及热应力的消除,其中,PP的结晶度变化较大,由处理前的37.1%增加到处理后的52.1%。

关键词:聚丙烯聚对苯二甲酸乙二酯热处理结晶力学性能中图分类号:TQ325.14文献标识码:B文章编号:1002-1396(2006)06-0007-05通过改性使通用聚烯烃高性能化、功能化,已成为获得新材料的重要途径。

聚丙烯(PP)与聚对苯二甲酸乙二酯(PET)共混,可望提高PP的强度、模量、耐热性及表面硬度,有利于拓展P P的应用范围。

人们对P P/PET共混体系的相容性已进行了大量的研究,获得了一些有效的增容方法[1,2]。

PP、PET都是具有一定结晶性的聚合物,两者共混必将对各自的结晶过程产生影响。

对于PP来说,PET分子链的存在及其在较高温度下即冻结而丧失流动性,可阻碍PP分子链的规整排列及其结晶过程。

对聚合物进行热处理,不仅可以消除材料内部热应力,而且能促进聚合物分子链运动重排,有利于结晶结构的完善及结晶度的提高。

本工作研究了热处理对PP/PET共混体系结晶行为及力学性能的影响。

1实验部分1.1原料PP,Y1600,中国石化上海石油化工股份有限公司塑料事业部生产;P ET,CB608,台湾远东纺丝股份有限公司生产;马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g -MAH),采用固相接枝法自制;抗氧剂1010、抗氧剂168,上海汽巴高桥化学有限公司生产。

热处理技术对材料性能的影响热处理技术是一种用热作为介质来改变材料性质的方法。

这种方法可以通过控制加热温度、保持时间和冷却速率来控制材料的晶体结构和相变行为。

因此，热处理技术成为了一种重要的处理材料的方法。

本文将探讨热处理技术对材料性能的影响，以及它在工业生产中的应用。

热处理技术的分类热处理技术通常可以分为三类：退火、正火和淬火。

退火是一种将材料加热到一个合适的温度，然后缓慢冷却的方法，它可以改善材料的塑性和韧性。

正火是一种将材料加热至金相转变点以上温度，然后将材料缓慢冷却的方法，它可以提高材料的硬度和强度，但韧性会降低。

淬火则是一种急冷的方法，它可以快速提高材料的硬度和强度，但会导致材料脆性增加。

这三种方法的应用范围不同，取决于材料的种类和用途。

热处理技术可以对材料的性能产生深远的影响。

不同的热处理方法可以改变材料的晶体结构和相变行为，从而改变材料的力学性能、物理性能和化学性能。

1、力学性能热处理技术对材料的强度、硬度、韧性、塑性等方面都会产生影响。

例如，经过淬火处理的钢铁比未经过处理的要硬得多。

这是因为淬火可以将钢内部的不稳定相转化为高硬度的马氏体。

不过，淬火也会使钢变得更加脆性。

因此，采用退火等方法可以部分恢复钢的韧性。

2、物理性能热处理技术也会影响材料的物理性质，如热导率、热膨胀系数、电导率等。

例如，将铜进行退火后，它的电导率会降低，但其热导率和热膨胀系数会增加。

3、化学性质热处理技术还可以影响材料的化学性质。

例如，将铝进行退火可以使其表面氧化层被还原，从而增加铝的化学反应性。

工业生产中的应用热处理技术在工业生产中应用广泛。

例如，热处理技术可以用于生产钢管、汽车轴承、机械零件等物品。

以钢管为例，对其进行正火处理可以使其更具强度和刚性，而经过退火处理后，钢管的韧性和延展性会得到改善。

淬火处理则可以在某种程度上提高钢管的耐磨性。

热处理技术也可以用于提高金属材料的耐腐蚀性。

例如，对于不锈钢，采用退火或氮化处理可以降低其对氯化物、硝酸盐等腐蚀介质的敏感性，从而提高其耐腐蚀性。

POM共聚单元的序列结构及其对热稳定性和结晶行为的影响于建刘慧璐韩向民胡平郭朝霞王志春(清华大学化工系高分子研究所,北京100084)摘要采用核磁共振氢谱(H-NMR)分析了几种具有代表性的聚甲醛(POM)分子链中共聚单元的序列结构特征,并考察了其序列结构与热稳定性及结晶速率的关系。

结果表明,共聚单元中亚氧甲基-亚氧乙基-亚氧甲基(MEM)链段含量越小,则共聚POM耐热性越差,且在热经时处理的条件下,半结晶时间(t1/2)增加越显著;随热经时处理时间变长,共聚POM的结晶速率变慢与热分解导致的)CH2)C H2)O)含量相对提高有关,而均聚POM的结晶速率变慢与热分解导致的端基含量增加有关;由各种POM分子中MEM单元含量所导致的耐热性变化与结晶速率变化的规律完全一致。

关键词聚甲醛序列结构热稳定性结晶性能聚甲醛(POM)树脂具有很高的刚性和硬度、非常好的耐疲劳性和耐磨性、较小的蠕变性和吸水性、良好的尺寸稳定性和化学稳定性等,是一种综合性能良好、用途广泛的工程塑料。

按其生产方式的不同可分为均聚POM和共聚POM。

一般情况下共聚POM的热稳定性、化学稳定性、成型加工可控性比均聚POM要好,而均聚POM结晶度高,熔点和力学强度均高于共聚POM。

POM主链主要是由)C H2)O)链段组成,分子量一般可达几万到十余万,且因其没有侧链,分子结构规整对称,而具有较高的密度和结晶度。

但POM 的分子主链仅由纯的)C H2)O)链段组成时,其热稳定性极差,往往会在光、热、氧和强酸作用下发生急剧的脱甲醛链式反应而使整个高分子链完全解聚,使产品性能极度下降。

因此,一般在POM的聚合过程中,通过添加少量的共聚单体在其分子主链上引进亚氧乙基链段(即)C H2)C H2)O))来改善其热稳定性。

共聚单体通常采用二氧戊环或环氧乙烷,用量一般在3%左右,由于共聚单体的导入,其)CH2)C H2)O)单元可以成为POM降解反应的终止点,使解聚过程只能进行到最相邻的亚乙氧基单元,阻止脱甲醛的链式反应的继续进行,所以共聚POM比均聚POM热稳定性好。

材料热处理工艺对力学性能影响分析引言材料热处理是通过控制材料的加热和冷却过程，改变材料的晶体结构和性能的工艺。

它在现代材料科学与工程中起着重要的作用。

本文将探讨材料热处理工艺对力学性能的影响，并分析不同工艺条件下材料的性能差异。

热处理工艺对材料的晶体结构影响在热处理过程中，加热和冷却速度、温度等条件对材料的晶体结构产生显著影响。

比如，快速冷却可以形成细小的晶粒，从而提高材料的强度和硬度。

而较慢的冷却速度则容易生成大晶粒，使材料具有较高的韧性和延展性。

此外，适当的退火处理可以消除材料内部应力，提高其韧性和导电性能。

热处理工艺对材料的强度和韧性影响热处理工艺对材料的强度和韧性有着直接的影响。

正常化处理通常用于提高材料的韧性，通过加热和均匀冷却来消除内部应力，使材料更加均匀、稳定。

淬火处理则可使材料达到较高的强度和硬度，但会减少其韧性和延展性。

而回火处理可以通过控制温度和时间来平衡材料的强度和韧性，提高材料的可用性。

热处理对材料的耐磨性和耐腐蚀性影响材料的热处理工艺还能影响其耐磨性和耐腐蚀性。

例如，通过渗碳热处理可以在材料表面形成一层具有高碳含量的硬化层，大大提高了材料的耐磨性。

而硬化处理可以改善材料的耐蚀性，提高其对腐蚀介质的抵抗能力。

热处理对材料的疲劳寿命影响材料的疲劳寿命在很大程度上取决于材料内部的晶体结构和缺陷，而这些可以通过热处理工艺进行调控。

通过控制热处理过程中的温度和冷却速度，可以改变材料的晶体结构和缺陷分布，从而影响材料的疲劳寿命。

一般而言，细小的晶粒和较少的内部缺陷可以提高材料的疲劳寿命。

热处理工艺对材料的成本和可持续性影响除了对力学性能的影响之外，热处理工艺还对材料的成本和可持续性有着重要的影响。

不同的热处理方法可能需要不同的设备和工艺，这将直接影响到生产成本。

同时，热处理过程中的能源消耗也会影响到材料的可持续性，因此，在热处理工艺选择时应综合考虑工艺适应性、能源消耗和环境影响。

结论材料的热处理工艺对其力学性能有着显著的影响。

pom热处理工艺POM热处理工艺POM（聚甲醛）是一种高性能工程塑料，具有优异的物理性能和化学稳定性，广泛应用于汽车、电子、机械等领域。

然而，POM材料在加工过程中会产生一些内部应力和结晶度不均匀的问题，为了解决这些问题，POM材料需要进行热处理。

POM热处理工艺是通过控制材料的加热和冷却过程，使其达到理想的物理性能和结晶度分布。

下面将详细介绍POM热处理工艺的步骤和效果。

POM材料需要进行预热处理。

预热处理的目的是将材料加热到一定温度，使其内部应力得到释放，减少材料的收缩和变形。

预热温度通常为材料的玻璃化转变温度附近，持续一定时间，让材料均匀加热。

接下来是保温处理。

保温处理是将预热后的材料保持在一定温度下一段时间，使其结晶度逐渐增加，分子链排列更加有序。

保温温度和时间的选择要根据材料的特性和要求进行调整，通常在材料的熔点附近进行。

随后是冷却处理。

冷却处理是将保温后的材料迅速冷却到室温，以固定其结晶度和物理性能。

冷却速率对POM材料的结晶度分布有很大影响，过快或过慢的冷却速率都会导致结晶度不均匀。

因此，冷却速率的控制十分重要，可以通过调整冷却介质的温度和流速来实现。

最后是后处理。

后处理是对冷却后的材料进行一些进一步的处理，以提高其性能和质量。

常见的后处理方法包括切割、打磨、抛光等。

这些处理可以去除材料表面的缺陷和不均匀部分，使其外观更加美观，性能更加稳定。

通过上述的热处理工艺，POM材料可以获得更好的结晶度分布和物理性能。

热处理可以消除材料内部应力，减少材料的变形和收缩，提高材料的强度和刚性。

同时，热处理还可以增加材料的热稳定性和耐磨性，提高其在高温和高压环境下的应用性能。

POM热处理工艺是提高POM材料性能的重要方法。

通过适当的预热、保温、冷却和后处理，可以使POM材料的结晶度分布更加均匀，物理性能更加出色。

热处理的应用可以满足POM材料在各个领域的需求，为工程设计和制造提供更优质的材料选择。

C-P-024剪切对POM/PEO共混体系结晶结构和力学性能的影响刘靖琳，白时兵，王琪高分子材料工程国家重点实验室（四川大学），四川大学高分子研究所，成都610065 关键词：聚甲醛，聚氧化乙烯，剪切，结构，性能聚甲醛（POM）是一种重要的工程塑料，常用于传动装置，需要优异的摩擦磨损性能及冲击韧性[1]。

所以增韧和减摩是POM改性的重要研究内容。

前期研究表明，聚氧化乙烯（PEO）与POM相容性较好，能同时改善POM的韧性和摩擦磨损性能[2]。

材料的最终性能在很大程度上取决于加工成型过程中凝聚态结构的形成和变化[3-4]。

本文通过改变剪切速率调节POM/PEO共混体系的分散相形态，进而控制结晶结构，制备具有不同力学性能的共混材料，研究剪切力场与共混体系结晶结构和性能之间的关系，为该共混体系的高性能化提供理论和实验依据。

实验结果发现，PEO的分散相尺寸随剪切速率增加而变小（图1）。

由于POM 与PEO的结晶温度差和熔点差超过100℃，在POM开始固化的过程中PEO仍处于熔融态，PEO的椭圆形或条状分散相处于不稳定状态，会恢复形变直至PEO的结晶温度固化形成更小的分散相。

因此随注射速度增加，PEO分散相逐渐变小。

DSC测试（图2）发现，对于POM/PEO（90:10）共混物，当注射速度较低时，POM/PEO共混物中PEO在43℃左右出现结晶峰，随注射速度增加，PEO的结晶峰逐渐向低温方向移动，注射速度为50mm/s时，PEO分别在38℃和7℃左右出现两个微弱的结晶峰，继续增加注射速度，PEO的只在5℃出现结晶峰。

说明随制样过程中注射速度提高，共混物的结晶结构发生了变化。

结合其偏光显微照片（图3a-c）可以确定，当注射速度较慢时，PEO的分散相尺寸较大，能较为自由的结晶，共混物形成PEO和POM球晶独立的结晶结构。

剪切速率的增加造成共混物的结晶结构由PEO与POM球晶互相独立结构向POM与PEO微纤晶相互穿插的结构转化（图3d，水刻蚀），材料的缺口冲击强度提高（表1）。

第卷 第 期 年 月 文章编号：1007-791X (2011) 05-0436-04燕山大学学报热处理对 MEH-PPV 薄膜微力学行为的影响张海全 ，吴来磊，王 鹏） ）薄膜（燕山大学 亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室，河北 秦皇岛 摘 要：利用纳米压痕技术研究了热处理对聚 理温度的提高而降低；另外， 络模型分析了热处理对 的，而凝聚缠结对 关键词： 甲氧基 乙基己基氧苯撑乙烯 （力学性能的影响，结果表明：随着热处理温度的提高，最大压痕深度先减小后增加，弹性模量、硬度随着热处 薄膜对负载率的敏感性随热处理温度的提高而降低；同时利用高斯网 薄膜力学性能影响的原因，拓扑缠结对 薄膜力学性能影响是次要的。

；薄膜；热处理；力学行为；凝聚态结构；链缠结 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-791X.2011.05.012 薄膜力学性能影响是主要中图分类号：O481.2引言聚 烯（ 甲氧基 乙基己基氧 苯撑乙 。

程序分析压痕卸载部分， 能够获得相应的硬度、弹 性模量等力学性能 。

本文利用纳米压痕技术研究 了未热处理及 态）经 ℃（在 以下） 、 热处理并迅速冷却后 ℃（介于无 薄 定形与类向列相液晶态） 、 ℃（类向列相液晶） 是重要的共轭聚合物半导体材料，广泛应用于发光二级管、 太阳能电池等领域共轭聚合物的众多性质（比如：光物理性质、电致 发光器件效率、力学性能）不仅决定于材料的化学 结构，更依赖于材料的凝聚态结构（链的构象，链 排列方式等） 。

大量的研究证明 影响薄膜的光电性质，比如在 行 晶状 ； 同时对 薄膜 经短时间热处理能够改变薄膜的凝聚态结构， 进而 ℃之间进 热处理并迅速冷却，材料呈类向列相液 薄膜进行热处理还有利膜的力学行为， 分析了影响力学性能变化的原因。

实验部分材料 为本实验室自制，其 ； 。

实验过程 压痕实验采用美国 石 。

实验过程： 压针逼近试样表面－确定表面接触 零点－加载（选用不同的负载率）－保载（选用不 同的时间）－卸载－数据处理。

热处理工艺对金属合金材料的再结晶行为和塑性变形的影响热处理工艺是金属加工中非常重要的一种处理方法，通过控制材料的温度和时间，在一定条件下对金属进行加热和冷却，从而显著改变金属的组织结构和性能。

其中，对于金属合金材料来说，热处理工艺对其再结晶行为和塑性变形具有显著的影响。

再结晶是金属合金材料经历了塑性变形后，由于外界条件的改变，其晶粒重新长大和重排的过程。

热处理过程中的加热阶段能够提高金属的温度，使材料内部的晶粒再度溶解，然后通过冷却来形成新的晶界，从而降低塑性变形所带来的应力和变形残余。

同时，再结晶还可以显著改善材料的力学性能，提高其塑性、强度和韧性等。

热处理工艺对金属合金材料的再结晶行为具有以下几个方面的影响：首先，热处理温度对再结晶过程的速度和程度有着显著的影响。

较低的温度会降低再结晶的速度，使晶粒长大速度较慢，从而导致晶粒细小、均匀性差的结构。

而较高的温度则会加速晶粒的溶解和再长大过程，使晶粒更大、更均匀。

其次，热处理时间也是影响再结晶行为的重要因素。

较短的热处理时间会限制晶粒的长大和结晶过程，导致其晶粒细小、均匀性差。

而较长的热处理时间则会使晶粒更加长大、均匀。

此外，金属合金材料的成分和微量元素的存在也会对再结晶行为产生影响。

不同的成分和微量元素会影响晶界移动的速度和晶粒的长大速度，从而影响再结晶行为的结果。

除了对再结晶行为的影响外，热处理工艺也对金属合金材料的塑性变形具有显著的影响。

通过热处理，可以改善材料的塑性变形性能，提高其延展性和抗拉强度。

总之，热处理工艺对金属合金材料的再结晶行为和塑性变形具有显著的影响。

通过合理的热处理工艺，可以显著改善金属合金材料的性能，提高其使用寿命和性能稳定性。

因此，在金属加工中，热处理工艺是一种非常重要的工艺方法，需要科学合理地进行设计和应用。

除了温度、时间和成分对再结晶行为的影响外，热处理工艺对金属合金材料的塑性变形也有直接的影响。

首先，热处理工艺可以通过改变材料的晶粒尺寸和形状，从而显著影响材料的塑性变形行为。

热处理工艺对化工设备材料的耐腐蚀性和耐热性的优化热处理工艺对化工设备材料的耐腐蚀性和耐热性的优化随着化工行业的发展，化工设备的材料要求越来越高，尤其是在耐腐蚀和耐高温方面。

热处理工艺的优化对于化工设备材料的耐腐蚀性和耐热性具有重要意义。

首先，热处理工艺可以提高材料的耐腐蚀性。

在化工生产中，腐蚀是一个普遍存在的问题，常规材料往往不能满足要求。

通过合理的热处理工艺，可以改善材料的晶粒结构和晶界界面，提高晶粒的细化程度和晶界的稳定性，从而增强材料的抗腐蚀能力。

一些热处理工艺如固溶处理、时效处理、沉淀硬化等，可以使材料的抗腐蚀性得到显著提高。

例如，不锈钢经过固溶处理和时效处理后，其晶格结构变得更加稳定，晶界界面处形成了大量的沉淀相，从而形成更加致密的结构，提高了不锈钢的抗腐蚀性能。

其次，热处理工艺还可以提高材料的耐热性。

在高温工作环境下，材料往往会遇到高温氧化、高温蠕变、高温疲劳等问题。

通过适当的热处理工艺，可以使材料具备更好的耐高温性能。

例如，通过固溶处理和时效处理，镍基高温合金可以得到相应的析出相，形成高温硬化的结构，提高材料的耐高温性能。

同时，热处理工艺还可以改善材料的晶界结构，减少晶界的缺陷和微观应力，提高材料的高温强度和抗蠕变能力。

此外，热处理工艺还可以改善材料的机械性能，进一步提高材料的耐腐蚀性和耐热性。

通过合理的热处理工艺，可以调控材料的晶粒尺寸、晶界结构、位错密度等参数，从而改善材料的力学性能。

例如，通过固溶处理和时效处理，可使材料的晶界迁移和弥散析出得到优化，从而提高材料的抗蠕变性能和高温强度。

同时，热处理工艺还可以消除材料内部的应力集中区域，减少材料的内部缺陷，提高材料的抗疲劳性能。

这些改善的机械性能对于提高材料的耐腐蚀性和耐热性具有重要的作用。

综上所述，热处理工艺对于化工设备材料的耐腐蚀性和耐热性具有重要的优化作用。

通过合理的热处理工艺，可以提高材料的抗腐蚀能力、抗高温能力和机械性能，使其能够在恶劣的工作环境下稳定运行。

聚烯烃共混物的分相和结晶行为的研究聚烯烃共混物的分相和结晶行为，哎呀，说起来就有点像我们吃的炒菜一样，里面不同的配料混合在一起，看似简单，但一旦开始深入研究，就发现里面有不少小窍门。

聚烯烃嘛，大家应该不陌生，像是聚乙烯、聚丙烯这些常见的塑料原料。

把这些东西混在一起，弄成共混物，就是为了让它们各自的优点能够互相补充，让材料的性能更强大。

说得好像一群好朋友聚在一起，大家各自的强项发挥出来，集体作战，效果当然杠杠的。

但要是问我聚烯烃共混物到底怎么分相、怎么结晶，那可不是随便聊聊就能讲清楚的事。

你想啊，它们一旦混合，怎么分开就成了个大问题。

分相，顾名思义，就是指这些不同的材料，它们本来可能是互相“黏在一起”的，经过一段时间之后，却像朋友吵架一样，各自拉开了距离。

咋回事呢？就是物理和化学的作用力作用，导致这些物质在混合过程中并不是完全融合在一起。

有些聚烯烃可能比较懒，自己就会靠边站，不愿意和其他聚烯烃亲密接触。

就像聚乙烯和聚丙烯之间，两个性格迥异的家伙，它们如果条件合适，可能就会“各自为政”，各自结晶，结果大家就会发现，这个共混物的结构变得复杂，功能也大不相同。

讲到结晶，那就有点像熬粥。

你要是想让这个共混物的结晶形成得好，得有耐心，得找准火候。

结晶过程就像是一个厨师慢慢加热水一样，温度太高了结晶就不成型，温度太低了又不能充分发挥材料的优势。

这就好比是做菜，火候一不对，成品可能就完全不行了。

在聚烯烃共混物中，结晶的速度、结晶的方式，都会影响它的机械性能、热性能，甚至是它的外观。

温度和时间的控制非常关键。

如果在结晶过程中，温度过高或过低，材料的分子链可能就没能安排好位置，导致它们形成了不规则的晶体结构。

这时候，结晶出来的物质可能就很脆，不耐用。

要是结晶得好，形成了坚固的晶体，材料的强度、韧性也会大大提升。

简直就是比美食界的慢炖牛肉更讲究。

可是，说实话，聚烯烃共混物的结晶行为就是那种看似简单，却又充满了挑战的事。

热经时处理对聚甲醛结晶行为的影响于建;刘慧璐;韩向民;胡平;郭朝霞【期刊名称】《工程塑料应用》【年(卷),期】2005(33)11【摘要】考察了热经时处理对聚甲醛(POM)结晶行为的影响.结果表明,纯POM结晶是一个成核控制的过程,随着热处理温度的提高或热处理时间的延长,POM的晶核数目明显减少,球晶尺寸和半结晶时间t1/2显著增大,且与片晶相关的球晶显微结构上的有序性也将发生不可逆转的下降;而热稳定剂对POM的结晶产生抑制作用,并通过阻止和延缓POM的热分解对POM结晶速率变慢起到稳定的作用,但这两种作用在某种程度上是相互制约的,随着热处理时间的延长,两种作用将达到平衡;POM的分子量越小,半结晶时间t1/2增加的速度越大,但无论POM分子量大或小,其热处理条件下的结晶行为如晶核数目、球晶尺寸、半结晶时间t1/2等变化规律都反映出与纯POM相同的倾向.【总页数】4页(P44-47)【作者】于建;刘慧璐;韩向民;胡平;郭朝霞【作者单位】清华大学化学工程系,北京,100084;清华大学化学工程系,北京,100084;清华大学化学工程系,北京,100084;清华大学化学工程系,北京,100084;清华大学化学工程系,北京,100084【正文语种】中文【中图分类】TQ32【相关文献】1.热交联处理对聚苯硫醚结晶行为的影响 [J], 段涛;唐永建2.热经时处理对聚甲醛结晶行为的影响 [J], 于建;刘慧璐;韩向民;胡平;郭朝霞3.热处理对聚甲醛／聚氧化乙烯共混材料结晶行为和力学性能的影响 [J], 谢刚;任德财;张蕾;马浩翔;王百合;迟旭阳;高明月4.热处理对聚甲醛/聚氧化乙烯共混材料结晶行为和力学性能的影响 [J], 谢刚;任德财;张蕾;马浩翔;王百合;迟旭阳;高明月5.4,4'-二羟基二苯硫醚对聚甲醛结晶和熔融行为的影响 [J], 雷小梅;罗发亮;沈志远;司朋飞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。