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等通道转角挤压(ECAE)是一种新型的材料加工方法,已被证明能有效地细化晶粒,改变金属及其合金材料的微观结构。本文利用多层共挤出法对等规聚丙烯(iPP)进行了等通道转角挤压研究。
首先从理论和实验两方面验证了多层共挤出法对iPP进行等通道转角挤压研究的可行性,利用电子万能试验机获得iPP在挤压温度、挤压速度及摩擦情况等不同挤压工艺参数下的挤压载荷—行程曲线,研究它们对ECAE加工的影响;通过在试样表面上绘制尺寸为2mm×2mm的网格线,利用网格线的变形对iPP进行了ECAE可视化研究,确定iPP试样在转角挤压过程中的塑性变形规律,及在不同挤压工艺条件下iPP试样受到的宏观剪切变形量。
利用偏光显微镜、WAXD、DSC、SEM等方法对ECAE加工前后iPP试样的微观结构演变和宏观性能等进行了表征,研究结果表明:ECAE可以细化iPP晶粒,并可使细化的晶粒发生取向,随着挤压温度的升高,iPP的拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、弯曲模量逐渐增加,断裂伸长率逐渐降低;iPP在105℃挤压后,其拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、弯曲模量和透光率分别比ECAE前提高了38%、700%、750%、33.4%和14.2%。