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压力诱导流动成型(PIF)是一种新型的固态成型加工方法,它能使半结晶性材料内部的球晶变形、片晶取向,从而大幅度地提高材料的力学性能。本文以等规聚丙烯(i-PP)为研究对象,通过加入无机成核剂(滑石粉)来调控聚丙烯材料的初始结晶结构,进而研究其对PIF成型加工的影响。通过差式扫描量热(DSC)、X射线衍射(XRD)测得不同含量成核剂(NA)材料的初始结晶度及晶型变化微弱;经热台偏光显微镜(POM)测得球晶尺寸有很大的差异。PIF成型后,材料的冲击强度最高达到32.3 KJ/m2;拉伸强度最高为75 MPa。利用扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电子显微镜(F-SEM)、原子力显微镜(AFM)、差式扫描量热仪(DSC)、X射线衍射(XRD)、动态力学分析(DMA)、小角X射线散射(SAXS)等手段对材料的微观形态和分子松弛机理进行了研究和表征。从“结构-性能”角度揭示了材料的初始结晶结构对压力诱导流动成型的调控作用。主要的研究工作及得到的结论如下:(1)PIF成型过程中其内部球晶在压力的作用下变形、破碎,内部形成了独特的“层层交叠”、“层层包含”的多级有序层状结构。不同含量成核剂的样品经PIF成型后形成的层形态及厚度不同,这也是造成力学性能各异的根本原因。初步证实了PIF成型后材料内部形成了类似于“砖-泥”堆砌的规整排列的层状结构这一理论模型。(2)PIF成型后材料的起始熔融温度、熔点、玻璃化温度均升高以及α转变峰强度的变大都间接地反映了材料经PIF成型加工后,其内部形成了限制分子运动及松弛的特殊结构。初始球晶尺寸越大的材料经PIF成型后其热学性能及动态力学性能提高的幅度越明显,再一次证明了材料的初始结晶尺寸直接影响着材料PIF成型后形成的微观结构。(3)通过同步光源小角X射线散射分析,发现经PIF成型后的片层之间的厚度(长周期)变化不大,但片晶在压力的作用下发生滑移、偏转、扭曲,最终分别在LD及与FD分别成70°、110°方向上发生了取向。