该LTF-631高速介电固化监测是用来观察团状模塑料（BMC）的固化行为。状模塑料典型地是相同的材料，以片状模塑料（SMC）的，仅在散装形式，从而发现的评价也可以应用到SMC。从电介质固化监测（DEA）中的数据清楚地表明：
- 临界点对固化的区别特征进行分类，包括最小离子粘度、对数(离子粘度)的最大斜率和到选定固化结束的时间。
- 固化时间降低，并且反应速率升高并排在升高固化温度，如预期对于被热诱导的反应。
定义
本文对数据进行了介绍和分析日志（离子粘度)和对数(离子粘度)的斜率，表示固化状态。这些图显示了不同的特征，包括最小离子粘度，最大对数斜率(离子粘度)和到选定的固化结束的时间。
为了简明起见，log(离子粘度)将被称为日志(和对数(离子粘度)的斜率将被简单地称为坡．
电导率(σ)与频率无关(σ直流）和频率的依赖(σAC.）成分。在一个振荡电场，σ直流是流动的离子的结果，而σAC.是固定偶极旋转的结果。这两个响应作为电气元件并联，并将其相加如下:
| (eq。行政院) |
σ=σ直流+σAC. |
(欧姆－1- - - - - - cm－1） |
电阻率(ρ)为电导率的倒数，表示为:
| (eq 38-2)。 |
ρ=1/σ |
(ohm-cm) |
从电阻率与电导率的关系来看，电阻率也具有频率无关(ρ直流)及频率有关(ρAC.）成分。聚合或交联密度的水平，即固化状态的测量，对机械粘度和离子的运动产生影响，从而产生影响ρ直流．
随后，术语离子粘度是为了突出机械粘度与ρ直流．离子粘度(IV)表示为:
| (eq 38-3)。 |
4 =ρ直流 |
(ohm-cm) |
离子粘度的严格定义是与频率无关的电阻率，ρ直流，为方便起见，可以用离子粘度来描述一般的电阻率，它具有与频率无关的(ρ直流)，以及依赖于频率的(ρAC.）成分。尽管如此，应该注意的是，固化状态和机械粘度最有效地涉及频率无关电阻率，ρ直流，这是真实的离子粘度。
热固性固化特性
在很多情况下，转变日志(IV)是关系到凝胶化之前机械粘度的转化和仍然表明固化状态下，即使以下凝胶化。离子粘度的曲线图是一个简单的方法，通过该描绘医治的进度。在基本形式中，图38-1和38-2显示与一个温度上升步骤和一个温度保持步骤的代表性的热固性材料的行为。
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图行政院。热固性固化过程中的典型离子粘度行为。
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图38-2。热固性固化过程中离子粘度曲线和离子粘度斜率。
最初，随着温度的升高，离子粘度下降，因为热固性变得更流动，从而电阻降低。反应速率随材料温度的升高而增大。在某一点上，聚合引起的离子粘度的上升超过了温度上升引起的离子粘度的下降。这一点是离子粘度的最小值，也发生在最小机械粘度的时刻。
离子粘度随最小值逐渐升高，直至未反应单体浓度降低，反应速率降低。随后，离子粘度的斜率也逐渐减小，直到最后，一旦硫化完全停止，离子粘度斜率为零。
介电固化曲线的特征有四个临界点:
- CP(1) -用户定义的级别日志(IV)这通常用于检测材料流动的开始在治疗的开始。
- CP（2） - 离子粘度最小，这也链接到物理粘度最小。这个临界点指定当聚合和将得到的粘度上升开始主导降低粘度加热的结果的时间。
- CP(3) -拐点，确定固化反应开始变慢的时间。CP(3)常被用作可与凝胶连接的指示剂。CP(3)的高度是反应速率的相对测量值。
- CP(4)——用户定义的坡可以定义治疗结束。下降坡与下降的反应速率一致。值得注意的是，介电固化监测继续揭示材料演变中的变化，超过了机械粘度测量不可行的点。
图38-1和38-2举例说明了固化热固性材料在温度缓慢上升到一个保持值时的特性行为。当被测材料本质上是等温时，其响应略有不同，如图38-3所示。
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图38-3。等温过程中热固性固化的离子粘度曲线和离子粘度斜率。
在这种情况下，CP(1)要么是没有意义的，要么是在t = 0时发生的，直接跟随热的应用，当材料流动与传感器接触。最小的离子粘度也发生在t = 0时，或不久之后，因为固化的开始是立即的。
对于等温固化，CP(3)和CP(4)在理论上与斜坡和保持条件相同。
过程
如图38-4所示，BMC样品被放置在一次性Mini-Varicon传感器上，然后在Lambient Technologies LTP-250 MicroPress中压缩和固化。该设备在12020欧洲杯下注官网30°C、140°C、150°C、160°C和170°C下应用压力和热量进行离散运行。早期的试验已确定100hz为固化监测的最佳激励频率。
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图38-4。迷你VARICON传感器。
一个LTF-631高速介电固化监视器测定各样品的介电性质，由于固化时间对这些样品是下两分钟。测量间隔为100毫秒/数据点并且在压缩循环的恒定点上LTP-250开始数据采集的触发。
使用Lambient Technology的CureView软件收集和存储数据，之后再次使用该软件进行临界点分析和结果展示。
结果
图38-5、6、7、8和9依次显示了BMC在130℃、140℃、150℃、160℃和170℃下的硫化数据。对于每一个治疗,日志(IV)和坡反映了图2的通常行为。这一系列的图清楚地表明介电固化监测观察温度对固化的影响的能力
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图38-5。130.°C BMC固化数据在100 Hz。
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图38-6。140.°C BMC固化数据在100 Hz。
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图38-7。150°C BMC固化数据在100 Hz。
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图38-8。160°C BMC固化数据在100 Hz。
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图38-9。170°C BMC固化数据在100 Hz。
正如预料的热刺激的反应时，日志(IV)随着温度的升高，曲线以更快的速度上升和变平。离子粘度最小值(CP(2))和峰值斜率(CP(3))在温度较高时也出现得较早。
CP(3)的峰值随温度的升高而增大，且与最大反应速率有关。在获得这些数据之后，CureView能够提取每个固化的临界点，并能够直接比较它们在温度范围内的行为。
图38-10覆盖日志(IV)和坡140℃、150℃和160℃时的曲线采用堆叠形式。为清晰起见，省略130°C和170°C的数据。这一对比突出了电介质固化监测对由温度波动引起的固化变化的敏感性。
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图38-10。覆盖140°C, 150°C和160°C°C BMC固化数据在100 Hz。
正如预期的那样，最大值坡与过程温度而增加，这表明反应速率与温度之间的关系。
表38-1显示了每种治疗的特点临界点，并附有以下注释:
- 到CP(1)的时间表示流程的开始，不是治疗的度量，因此CP(1)数据不显示。
- 定义CP(4)的斜率为0.1是随机选取的。在现实中，用户必须根据应用程序的要求确定一个适当的坡度，以表明治疗的结束。
表38-1。BMC固化监控的临界点。
固化温度。
(°C) |
CP（1）暴。科学计算可视化。 |
CP(2)分钟。粘度 |
CP(3)最大斜率 |
CP(4)治疗结束 |
| 价值 |
时间 |
价值 |
时间 |
价值 |
时间 |
价值 |
时间 |
| 130. |
--- |
--- |
7.77 |
0.164米
（9.8 S） |
2.93 |
0.681米
（40.9 S） |
０．１０ |
2.138米
(128.3秒) |
| 140. |
--- |
--- |
7.74 |
0.157米
(9.4秒) |
5.58 |
0.373米
(22.4秒) |
０．１０ |
1.321米
(79.3秒) |
| 150 |
--- |
--- |
7.72 |
0.153米
（9.2 S） |
9.36 |
0.249米
(14.9秒) |
０．１０ |
0.908米
(54.5秒) |
| 160 |
--- |
--- |
7.71 |
0.135米
(8.1秒) |
15.42 |
0.189米
(11.3秒) |
０．１０ |
0.681米
（40.9 S） |
| 170 |
--- |
--- |
7.66 |
0.144米
(8.6秒) |
18.14 |
0.180米
(10.8秒) |
０．１０ |
0.517米
(31.0秒) |
如图38-11所示，温度越高，达到每个临界点的时间越短，这在热刺激反应中是可以预测的。
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图38-11。BMC的临界点时间与固化温度。
到临界点2 - cp(2)的时间是BMC的机械粘度最低的时间点。这些信息通常有助于确定理想的压缩时间，以挤出空隙、巩固层压板层或填充模具。
的时间临界点3-CP（3） - 指定最迅速反应的时刻。CP（3）之前将反应加快，随着温度从放热和外部加热上升。CP（3）后，将反应减速，随着网络的发展和单体耗尽。尽管CP（3）不凝胶点，CP（3）经常被用作与凝胶点连接的路标。
的时间临界点4-CP（4）-is时间固化的用户定义的斜率表意端。固化的真实终点时发生反应停止和材料不再波动;在这点上，斜率是零。
这种反应可能会在很长一段时间内处于非常低的水平，因此出于实际原因，通常会指定一个很小的非零斜率，其值取决于应用程序的要求。
图38-12显示了斜率最大值随温度增加的方式。同样，这种关系是可以预测的，因为CP(3)的高度是最大反应速率的相对测量值。
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图38-12。BMC的最大斜率与固化温度的关系。
DEA在质量控制和制造
温度测量，其与热环境波动时，模具的结构，材料和其它因素体积，偶尔被用于通过迂回方法来观察固化。事实上，一些品牌热固性固化炉可凭使用热电偶的正是这个目的。
相反,介电固化监测（DEA）直接测量材料性质离子粘度，特别-指示固化，在实时传送即时了解。由于DEA的简单性和可重复性，BMC和SMC制造商采用电治愈其质量控制部门监控。
每批BMC或SMC的样品都在受控的温度下进行测试。如表38-1所示的临界点描述了离子粘度曲线，这些临界点被记录下来以监测材料的一致性。
合格的BMC或SMC批次的临界点将保持在一个狭窄的范围内。超出此范围的结果表明过程可能失去控制，值得调查或补救。这样，生产厂家才能保证出料质量。
同样地，使用BMC或SMC的最终产品的模制者可以测试来料，以检查它将按预期固化。有些公司在他们的模具中安装了可重复使用的介质传感器，以监控和记录每个部件的加工过程，为统计质量控制积累制造历史。
BMC和SMC闭环过程控制中的DEA
通过介电固化监测提供的实时信息开辟了闭环过程控制的前景。成型热固性材料的制造商采用定时器，当产品被治愈，可从按拆下来治理。
这种典型的做法必须考虑到工艺温度和其他影响固化的因素的标准变化。谨慎地选择脱模时间，以确保所有零件都是好的，结果是有些零件可能比所需的固化时间长。在成千上万的部件中，计时器的使用浪费了大量的时间、精力和生产力。
在一家生产商用SMC产品的公司，对闭环过程控制的研究采用了图38-13中的硬件。一个可重复使用的介电传感器固定在下模具中。每次装SMC前，传感器都涂上脱模剂，然后关闭2000吨压力机。当感应到固化结束时，介质固化监控器自动发出信号打开压力机。
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图38-13。带有介电固化监测的闭环过程控制。1
图38-14示出了固化时间生产的大约1000份中的分布。固定定时器将被设置为60秒，以保证100％的好零件。相比较而言，与电介质固化监测闭环控制lowed平均压制循环时间为50秒1．这10秒的减少将节省$70,000/年/单在劳动力成本。
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图38-14。1000件SMC固化时间的分配。1
结论
介质固化监测(DEA)允许实时观察大块成型化合物(BMC)固化，并提取临界点，量化反应的显著特征。临界点可以直接比较材料在不同条件下的固化。欧洲杯足球竞彩离子粘度数据表明温度与固化速率有直接关系。
作为唯一能够在实际工艺条件下实时测量固化状态的技术，介电固化监测提供了产生直接适用于制造工艺的实验室结果的能力。
参考
- d . d . Day, D.R.和Lee, H.L.，“SMC零件到零件变化的分析和控制”，第17届会议论文集第13-C期th1992年2月3-6日，塑料工业协会复合材料研究所年会。
这些信息来源于Lambient Technologies提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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