蒋炳炎

中南大学模具技术研究所所长

教授 、研究生导师 、博士生导师

单位:机电工程学院

入职时间:1983年09月01日

学位:博士学位

专业:机械工程

毕业院校:中南大学

电子邮件:

办公地点:机电楼A-401

研究领域

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一、微注射成型理论研究 





1、微注射成型喷泉流动研究 



研究目的:研究微流体在喷泉流动区域的速度、压力分布规律




      微流体运动模型速度矢量分布图


       考虑表面张力时的速度矢量分布图


        微流体静止模型的压力等值线图


        考虑表面张力时的压力等值线图

研究结果 
◇ 牛顿流体与非牛顿流体在喷泉流动区域的速度压力分布规律相同;
◇ 在微尺度条件下,喷泉效应仍然是一种纯流动动力学现象;
◇ 表面张力对喷泉流动区域的速度压力分布影响很小,但使流体前沿的形状产生较大变形。




2、微零件截面形状对微流体流动性能的研究 



研究目的:研究微流道截面形状对非等温非牛顿流体流动性能的影响




     注射压力为120MPa及不同熔体温度时比表
      面积与PMMA在微流道中流动长度的关系


      熔体温度为250℃及不同注射压力时比表
      面积与PMMA在微流道中流动长度的关系

研究结果 
◇ 微流道中的流动长度与流道截面比表面积呈反比;
◇ 熔体温度与注射压力对小比表面积微流体流动长度的影响较大;
◇ 注射压力对微流体流动长度影响最大。




3、聚合物微流体结晶度的研究



研究目的:从结晶度的角度来考虑微注射成型工艺参数的优化,微尺度条件下工艺参数对结晶型塑料结晶度的影响,为更好地发挥材料成型优势提供了一种新的思路。



微注射成型冷却过程温度变化






    HDPE不同降温速率下结晶度与时间的关系


        HDPE非等温结晶动力学曲线






       剪切条件下结晶度与转速的关系


    剪切条件下结晶度与熔体初始温度的关系





研究结果 
◇ 模具温度对成型过程的影响较大,熔体温度的影响相对而言较小;
◇ 非等温结晶动力学曲线在结晶初期成线性关系,在后期不再是线性关系; 
◇ 结晶初期降温速率对晶体成核和生长机理的影响较大,而结晶后期影响较小;
◇ 剪切速率促进剪切诱导结晶的形成,随着剪切时间的增加而增大;;
◇ 结晶度随着熔体初始温度的上升而增大。




二、聚合物超声熔融塑化研究





1、微注射成型喷泉流动研究



研究目的 
◇ 研究聚合物超声熔融塑化的作用机理;
◇ 研究聚合物超声熔融塑化效果;












超声塑化测试装备

超声塑化数值模拟结果





加热塑化

超声塑化




研究结果 
◇ 牛顿流体与非牛顿流体在喷泉流动区域的速度压力分布规律相同;
◇ 在微尺度条件下,喷泉效应仍然是一种纯流动动力学现象;
◇ 表面张力对喷泉流动区域的速度压力分布影响很小,但使流体前沿的形状产生较大变形。