超声粉末模压成型超高分子量聚乙烯微塑件的两相结构

梁雄^1,2，伍晓宇²，李兵¹，曾昆²，徐斌²，罗烽²

1. 哈尔滨工业大学深圳研究生院2. 深圳大学深圳市模具先进制造技术重点实验室

摘 要：应用了一种新颖的微型超声粉末模压成型方法（micro-UPM）成型超高分子量聚乙烯（UHMWPE）微塑件。先利用超声振动使UHMWPE粉末自身快速加热并塑化,之后在合模压力下快速充填微型腔,成功制备了多种规格的微塑件。差示扫描量热实验结果表明,micro-UPM UHMWPE微塑件为两相状态,由初生态和熔化-再结晶态两相组成。在超声塑化时间为0.5¹.5 s的范围内,熔化-再结晶相熔融峰面积逐渐增大,而初生态相熔融峰面积逐渐缩小,结晶度逐渐减小。当超声塑化时间为1.5 s时,微塑件结晶度达到最小值54.3%,而熔化-再结晶相分数达最大值98.3%,micro-UPM UHMWPE微塑件塑化质量最佳。单晶X射线衍射实验表明,微塑件中间区的结晶度数值比表层大,与普通注塑成型的微塑件相比,micro-UPM微塑件的结晶取向性不明显。

关键词：微塑件;模压成型;超声振动;超高分子量聚乙烯;