自适应超高分子量聚乙烯纤维中填料分布均匀性评价方法技术

本发明专利技术涉及一种自适应超高分子量聚乙烯纤维中填料分布均匀性的评价方法，首先获取超高分子量聚乙烯纤维的空间体积数据以及填料的三维坐标和体积数据，然后根据超高分子量聚乙烯纤维和填料的体积数据，计算填料的填充系数α；再根据纤维填料的三维坐标计算出任意相邻颗粒之间的最近邻间距，根据填料的体积计算出颗粒的粒径，分别计算颗粒的最近邻间距的变异系数CV<subgt;S</subgt;和粒径的变异系数CV<subgt;D</subgt;，最后根据α、CV<subgt;S</subgt;和CV<subgt;D</subgt;确定评价指标J，用于评价超高分子量聚乙烯纤维中填料分布的均匀性。本发明专利技术可以实现对不同填充量的超高分子量聚乙烯纤维中的填料的均匀性进行统一的量化评价，为产品研发提供客观的数据支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于超高分子量聚乙烯纤维材料，涉及一种自适应超高分子量聚乙烯纤维中填料分布均匀性的评价方法，其中“超高分子量聚乙烯”指平均分子量达100万或更高的聚乙烯。

技术介绍

1、超高分子量聚乙烯纤维是一种线型结构的具有优异综合性能的新型高性能纤维材料,其具有高强度、耐磨损、耐腐蚀等特点，被广泛应用于工程领域。在超高分子量聚乙烯纤维中添加玻璃纤维、碳纤维、碳纳米管以及棒状金属氧化物等，可以增强超高分子量聚乙烯纤维的特定性能，进一步拓展其应用价值。玻璃纤维、碳纤维等填料的填充量和均匀性直接影响改性后超高分子量聚乙烯纤维的性能，尤其是防切割性能。因此，对超高分子量聚乙烯纤维中填料的填充量和均匀性进行定量评估，对于高性能纤维材料研发、提高产品一致性和稳定性具有重要意义。

2、目前没有检索到高分子复合材料中填料分布均匀性的评价方法的专利，现有评价填料分布均匀性的方法存在以下问题：(1)有些方法不能同时满足定性和定量的要求，且有些方法对具有大长径比结构的纤维不适用；(2)大多是从二维维度进行评价。

技术实现思路

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【技术保护点】

1.一种自适应超高分子量聚乙烯纤维中填料均匀性的评价方法，其特征在于：首先获取超高分子量聚乙烯纤维的空间体积数据以及填料的三维坐标和体积数据，然后根据超高分子量聚乙烯纤维空间体积数据和填料的体积数据，计算填料的填充系数α；再根据填料的三维坐标计算出任意相邻填料之间的最近邻间距，根据填料的体积计算出填料在超高分子量聚乙烯纤维中的粒径，分别计算填料的最近邻间距的变异系数CVS和粒径的变异系数CVD，最后根据填充系数α、变异系数CVS和变异系数CVD确定评价指标J，用于评价超高分子量聚乙烯纤维中填料分布的均匀性；

2.根据权利要求1所述的一种自适应超高分子量聚乙烯纤维中填料均匀性的...

【技术特征摘要】

1.一种自适应超高分子量聚乙烯纤维中填料均匀性的评价方法，其特征在于：首先获取超高分子量聚乙烯纤维的空间体积数据以及填料的三维坐标和体积数据，然后根据超高分子量聚乙烯纤维空间体积数据和填料的体积数据，计算填料的填充系数α；再根据填料的三维坐标计算出任意相邻填料之间的最近邻间距，根据填料的体积计算出填料在超高分子量聚乙烯纤维中的粒径，分别计算填料的最近邻间距的变异系数cvs和粒径的变异系数cvd，最后根据填充系数α、变异系数cvs和变异系数cvd确定评价指标j，用于评价超高分子量聚乙烯纤维中填料分布的均匀性；

2.根据权利要求1所述的一种自适应超高分子量聚乙烯纤维中填料均匀性的评价方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种自适应超高分子量聚乙烯纤维中填料均匀性的评价方法，其特征在于，步骤(1)中聚焦离子束电子扫描显微镜的最高分辨率为2nm，x射线断层扫描显微镜的最大分辨率为50nm。

4.根据权利要求2所述的一种自适应超高分子...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦夏楠，金环，张豪，吕汪洋，王刚强，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：