微注射成型聚丙烯微陣列組織形態(tài)分析.pdf_第1頁(yè)
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1、對(duì)于材料成型而言,微觀組織形態(tài)決定力學(xué)性能。而目前對(duì)于微注射成型塑件的內(nèi)部形態(tài)分析的研究還很少,所以開展形態(tài)分析方面的研究工作對(duì)于改善微零件的力學(xué)性能和使用性能是很有意義的。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并制造了一套微注射成型模具,該模具分成主體部分和微鑲塊部分。微鑲塊部分是采用光刻和離子蝕刻相結(jié)合的方法,在厚度為400μm的硅片上加工制得的,其型腔分三種,分別構(gòu)成直徑為60μm、110μm和130μm,深度均為250μm的10×10個(gè)微盲孔陣列。利用Ba

2、byplast6/10微注射成型機(jī),在不同工藝參數(shù)下進(jìn)行了微注射成型實(shí)驗(yàn),相應(yīng)地制得了三種微結(jié)構(gòu)件,分別是直徑為60μm、110μm和130μm,高度均為250μm的微圓柱陣列。實(shí)驗(yàn)分析了模具溫度、注射壓力及模具抽真空對(duì)微結(jié)構(gòu)件填充性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在不恰當(dāng)?shù)墓に噮?shù)下微圓柱結(jié)構(gòu)件會(huì)出現(xiàn)以下幾種缺陷:填充不足、表面粗糙、中空及表面燒蝕等。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了合理的工藝參數(shù),即當(dāng)模具溫度為90℃,注射壓力為100 MPa,保壓3 s,模具抽真

3、空的情況下,微圓柱可以被完全填充,且沒(méi)有以上缺陷。對(duì)填充良好的微圓柱件進(jìn)行內(nèi)部組織形態(tài)分析,分析過(guò)程使用了偏光顯微鏡(PLM)、掃描電鏡(SEM)及微區(qū)X-射線衍射儀(MXRD)等。通過(guò)偏光顯微鏡觀察到直徑分別為110μm和130μm的微圓柱結(jié)構(gòu)件內(nèi)部仍表現(xiàn)為類似常規(guī)聚丙烯注射件的“表芯結(jié)構(gòu)”,即:非晶表層、柱晶剪切區(qū)和球晶芯核。但不同的是,微注射成型后的微圓柱件非晶表層非常薄,剪切區(qū)占整體比例較大。從掃描電鏡的結(jié)果看,微圓柱芯核區(qū)球晶

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