第一篇：关于热封薄膜的调研
关于热封薄膜的调研
热封是利用外界加热(电加热、高频感应加热、超声波等)使塑料基材薄膜的封口变成粘流状态，并借助于热封刀具的压力，使上下两层薄膜彼此融合为一体，冷却后保持一定的强度。
1.热封薄膜热封性能的影响因素
1）熔点：低熔点，热封薄膜一般熔点较低。
2）热稳定性：具有必要的较高聚合物的热分解性和较低的薄膜的热收缩性等热稳定性。3）热流动性：根据使用要求，适当选择其相对分子质量、密度和结晶度。4）热间封合性（热粘性）：热封时，一经粘合，在取出热板的瞬间，由于余热的影响，有时会产生剥离现象。此现象多与塑料的结晶速度和密度有关，此现象的测定方法是通过薄膜从热封板上取出时测定其热间剥离距离来实现，其值越小越好。在几种常见的热封薄膜中，EVA，LDPE的的热间剥离距离大，不太好，而LLDPE和离子型集合物（IO）的薄膜剥离距离小，热间封合性能优异。
5）夹杂物热封性：所谓“夹杂物热封性”的热封方式是指一面要入夹杂物，一面热封的方式。因内装物的不用其热封温度和热封强度不用。
6）低温热封性：希望比聚乙烯更低的温度热封时，可使用EVA、离子型聚合物等薄膜或热熔蜡。
2.热封薄膜的种类
2.1低密度聚乙烯薄膜
LDPE薄膜是最通用的热封膜，可用于软包装、含水包装、制品包装、抗静电包装等。它具有以下特点：热封强度高，热封许可的温度范围广，容易热封；可以在较低的温度下热封；夹杂物的热封性也可以；防湿性、防水性能优，含水食品对热封面也不影响；耐寒性优，也充分耐冷冻食品，而不影响热封面；化学稳定性好、耐酸碱。2.2线性低密度聚乙烯薄膜
LLDPE薄膜的特点是热封强度高，热粘性优。其性能又依共聚单体、聚合催化剂方法和工艺条件不同而异。共聚单体有丁烯-
1、乙烯-
1、辛烯-1等烯烃中选择，与乙烯共聚制成LLDPE未拉伸薄膜，比之以往的PE薄膜耐热性、耐油性、热粘性、夹杂物热封性和耐冲击强度均有。在国外，聚乙烯系列热封薄膜已占主流。2.3聚丙烯薄膜
流延聚丙烯（CPP）可分为通用CPP（General CPP，简称GCPP）薄膜、镀铝级CPP（Metalize CPP，简称MCPP）薄膜和蒸煮级CPP（Retort CPP，简称RCPP）薄膜，透明度极好，厚度均匀，且纵横向的性能均匀，一般用做复合薄膜的内层材料。普通CPP 薄膜的厚度一般在25～50μm 之间，与OPP复合后透明度较好，表面光亮，手感坚挺，一般的礼品包装袋都采用此种材料。这种薄膜还具有良好的热封性。蒸煮级CPP 薄膜的厚度一般在60～80 μ m 之间，能耐121℃、30 min的高温蒸煮，耐油性、气密性较好，且热封强度较高，一般的肉类包装内层均采用蒸煮级的CPP薄膜。2.4 EVA薄膜
EVA薄膜作为热封薄膜主要以低温热封性优，夹杂物热封性较好，耐寒性好，耐冲击、耐穿刺、耐弯曲、耐环境、耐油性、柔软未特点，一般使用VA含量约5%、MFR为1.0～5.0g/10mm的EVA。EVA薄膜一般按VA含量选择用途，VA含量为3%的EVA薄膜，主要用于水产品、肉制品、熟食、含水、油高的包装，VA含量为5%的EVA薄膜用于含水物，如咸菜、熟食品、冷冻食品、沙司、汤等液体调味品的包装。EVA膜有酸臭味，不适合于作为芳香性制品的复合热封膜。2.5离子型聚合物薄膜
IO薄膜的热封性，耐寒性优，此外深度拉伸成型性好。可作为液体类、细微粉类、含油食品类的热封膜和火腿、香肠、培根、奶酪等包装的深度拉伸成型用热封膜。
3.常用热封性的材料及温度比较
3.1常用热封性材料
1、LDPE：最常用，其熔点在105℃~120℃之间，热封性、透明性、无毒性良好。
2、MDPE 和HDPE：熔点在120℃~135℃之间，也有良好的热封性，透明性不如LDPE，结晶度比LDPE高，薄膜强度比LDPE大，热封温度比LDPE高，一般来讲，PE 的最佳热封温度在150℃~160℃，这时有最高的热封强度。
3、PE 的共聚物，如：PE同其它α高碳原子的烯烃，如：辛烯、戊烯等的共聚物，茂金属PE(MPE)、LLDPE、VLDPE等，还有乙烯同丙烯酸酯、乙烯同醋酸乙烯酯、乙烯同马来酸酐等的共聚物，这些树脂的共同特点是有良好的低温热封性、高度的热封强度和良好的热粘合性。
4、CPP：热封强度较LDPE大，耐油脂。3.2耐温比较
各种热封薄膜的起始温度如下：LDPE 135℃，LLDPE 148℃，EVA（VA含量7.5%）107℃，EVA（VA含量12%）93℃，EMA（乙烯丙烯酸甲酯）79℃，EMAA（乙烯甲基丙烯酸）93℃，Surlyn121℃，EAA（乙烯丙烯酸）93℃。
耐高温性如下：EVA、EAA、EMAA可长期耐55℃～85℃，LDPE耐85℃～100℃，MDPE耐95℃～105℃，HDPE耐115℃～120℃，Surlyn耐70℃～85℃，LLDPE耐95℃～115℃，PS耐85℃，HPP耐140℃，共聚丙烯（B-CPP）130℃～135℃，PA66耐160℃～165℃。在需要耐温性的热封薄膜时，一般可直接使用HPP膜或B-CPP膜。只有以乙烯同丙烯酸及其酯的材料为主要热封材料时，才使用PP来共混改性，提高耐热性。
4.三种常用聚乙烯性能比较
4.1低密度聚乙烯性能
1）低密度聚乙烯呈乳白色半透明蜡状固体颗粒,无毒无味。薄膜的透明度较好,密度低,由于分子链上有部分长、短支链,故是典型的结晶度型聚合物,熔点为105~126℃。
2）有良好的韧性、耐低温性,脆化温度-60~-80℃,连续使用温度为82~100℃.其刚性小,蠕变性、热膨胀性大。
3）电性能优,特别是高频绝缘性能优异。
4）吸水性极低,具有良好的阴湿性,但对CO2、有机性臭气渗透性大,对水蒸气、空气的渗透性差。
5）粘附性、粘合性、印刷性差,需经表面处理(化学侵蚀、电晕处理等)方可改善。6）易燃,且有烧滴现象,燃烧温度为625~650℃,在空气中的燃烧浓度为85~370 g/m3。
燃烧时有石蜡味,火焰无烟无色。在日光、热作用下易老化降解而变色(由白变黄直至变成褐色),且性能变坏,甚至龟裂,但可添加抗氧剂或紫外线吸收剂加以改善。
7）易加工成型,在化学交联剂或高能辐射下可部分交联,以提高刚度、耐热性和耐溶剂性等。
8）化学稳定性较好,对酸、碱、盐和60℃以下的一般有机溶剂都很稳定。9）易带静电,高速生产装置上需安装静电去除器。4.2高密度聚乙烯性能
1）高密度聚乙烯与低密度聚乙烯一样，是无臭、无味、白色粉末或白色半透明颗粒状固体。
2）高密度聚乙烯均聚物密度为0.941~0.967g/cm3。含少量丙烯、己烯－１、丁烯－１的共聚物密度为0.950~0.959g/cm3。
3）高密度聚乙烯是结晶状热塑性塑料，结晶度比LDPE高，可达75%~90%。
4）高密度聚乙烯的性能与密度、分子量及分子量分布有关，随密度的提高，HDPE的抗张强度、韧性、软化温度、耐化学性提高，而低温冲击强度、伸长率、渗透性、耐应力开裂性降低。分子量提高，机械强度提高，熔点提高，而柔软性下降。通常所指高密度聚乙烯，实际上是指MMW-HDPE。
5）刚度、拉伸强度、抗蠕变性等优于低密度聚乙烯，伸长率、韧性、冲击强度、电绝缘性能和耐寒性虽很好，但不如低密度聚乙烯。
6）HDPE的透明性、耐环境应力开裂性不如LDPE。耐化学性能优良，与大部分有机酸和无机酸不反应。在室温下不溶于任何已知的有机溶剂，但在温度高于80~100℃时，大部分HDPE可溶解在一些芳烃、脂肪烃和卤代烃中。
7）具有优良的阴湿性，流动性好，易加工成型。8）电绝缘性能好，易带静电。表面涂覆和印刷应预先进行表面处理，使表面能由31×10-5Ｎ/cm提高到40×10-5Ｎ/cm,才能有较好的粘附力。HDPE的电阻率为1017Ω•cm。
9）易燃烧，且有烧滴现象，火焰中有蜡烛味，几乎无烟尘、无色。
10）高密度聚乙烯长期使用温度在８０℃,其耐低温性能好，可在-40℃的低温下而不脆裂，脆化温度为-65℃。熔点为126-136℃。4.3线性低密度聚乙烯性能
1）线性低密度聚乙烯的分子结构为线型、分支少、支链短，其分子结构与高密度聚乙烯相似，但其密度又与低密度聚乙烯相似。
2）LLDPE平衡熔点是136~147℃,均匀的LLDPE熔点通常为125~128℃。对于组成均匀分布的乙烯共聚物，其熔点几乎随共聚物的组成变化呈线性下降。LLDPE的脆化温度很低，在相同MI下，是LDPE的３倍，其脆化温度为-100~140℃,比ＬＤＰＥ低20~30℃；耐环境应力开裂性比LDPE好1000倍。
3）LLDPE透明性、热封性、粘弹性、表面光泽性等比LDPE好。易燃烧，有蜡烛味，火焰无色且有烧滴现象，与其他PE一样，都具有良好的电绝缘性。
4）LLDPE的熔点比LDPE高10~20℃,熔体粘度比较高，在相同熔体温度下，LLDPE的熔体粘度是LDPE熔体粘度的10倍以上。其剪切粘度随速度增加而下降，在中等剪切力速率下，LLDPE的剪切粘度是LDPE的2.5倍。而随着剪切速度的降低，两种树脂剪切粘度的差别越来越明显，在低剪切速率范围内，LLDPE的剪切粘度是LDPE的4~5倍。为此，LLDPE适宜于高速生产、快速挤出和注射成型。
5）LLDPE的密度0.918~0.936g/cm3,结晶介于HDPE与LDPE之间，是热塑性结晶型聚合物，可直接用于同食品、药品的接触场合。其刚性和强度均高于LDPE，如在同一密度情况下，抗张力能高出LDPE树脂50%~75%,弹性率比LDPE高出40%~80%。
6）LLDPE不与无机酸和有机酸反应，在室温下不溶解于常用溶剂，但在加热时，在70%浓硫酸溶液中生成碘化物，被浓硝酸硝化；在温度高于80~100℃时，可溶解在二甲苯、四氢化萘、十氢化萘及氯苯等芳烃、脂肪和卤代烃溶剂中。
7）LLDPE对热比较稳定，在250℃以上开始发生热降解反应，相对分子质量逐渐降低，并在聚合物链中形成双链。高于450℃,LLDPE被裂解，形成异构烷烃和烯烃。
8）LLDPE韧性、耐寒、耐低温冲击性良好，柔软性耐针刺性优异，是良好的包装材料。5.小结
通过对热封薄膜种类和常用材料进行介绍，了解了当前各热封薄膜的特性及用途，针对自动薄膜热封机对薄膜的要求（包括耐温范围、透明性、热封温度及热封强度等），提出使用LLDPE作为热封机薄膜。
6.参考文献
[1]孙智慧等.包装塑料薄膜热封参数及强度的研究[S].2005全国农产品加工食品和包装工程学术研讨会论文集.2005年.[2]赵漫漫.软塑复合包装材料热封工艺及其机理研究[D].江苏:江南大学.2008年.[3]安涛.塑料的热封性及热封用树脂的特性概述[S].广东包装.2002年.LDPE原料物性参数
http://detail.china.alibaba.com/offer/751878673.html?tracelog=p4p ①原料描述部分 规格级别 薄膜级
该料用途 食品包装袋，热封薄膜等
备注说明
②加工条件 加工条件
③原料技术数据 性能项目 试验条件[状
测试方法 测试数据
态]
ASTM D-1238 DOW法 ASTM D-1709 ASTM D-1922
外观颜色
数据单位 g/10min g/cm3 J/cm3 g
MD 1024 MD 10 MD 44 MD 617
g MPa MPa % 熔体流动速
基本性率
能
密度
耐穿刺强度
Drat冲击强
度 撕裂强度
1.0
ASTM D-792 0.9135 670 TD 1265 TD 机械性屈服拉伸强
能 度
最终拉伸强
度
最终延伸率
ASTM D-882
TD
ASTM D-882
TD
ASTM D-882
691 熔点
DOW法 ASTM D-1525 DOW法
95 94
TD 162
℃ ℃ ℃ J/cm3 cc-mil g-mil
% 热性能 维卡软化点
热封温度 韧性
MD
ASTM D-882
139
其它性氧气透过率
能
水蒸汽透过
率 透明度
光学性光泽度
能
雾度
ASTM D-3985 ASTM F-1249 ASTM D-1746 ASTM D-2457 ASTM D-1003
725 1.39 91 56 14
PP原料技术参数
①原料描述部分 规格级别 均聚注塑级
该料用途
外观颜色
注塑成型，抗静电，具有高刚性和流动性，应用于圆柱体容器，隔板和家用器皿，适合食品接触。
备注说明 注塑级
②加工条件 加工条件
③原料技术数据 性能项目
基本性密度 能 熔体流动速率
断裂伸长率
试验条件[状态]
230℃，2.16kg
测试方法 ISO 1183 ISO 1133
测试数数据单
据 位 0.9 11
g/cm3 g/10min % kj/m2 MPa
>50 ISO 527-1，-2
2.5 机械性Charpy缺口冲击强23℃，Type 1，Edgewise，Notch
ISO 179
A 能 度
弯曲模量
1450 ISO 527-1，-2
LLDPE原料物性参数 ①原料描述部分 规格级别 薄膜级
备注说明 良好的力学性能
②加工条件 加工条件
③原料技术数据 性能项目
试验条件[状
测试方法
态]
测试数据
数据单位 g/10min g/cm3 g
TD 11 TD 25 TD 870 TD 4.9
MPa MPa % N
℃ % %
外观颜色
该料用途 手包、承运人和垃圾袋、在LDPE共混
ASTM D-1238-98 1.9 基本性熔体流动速率 190℃/2.16kg
能
ASTM D-1505-98 0.920 密度
落镖冲击强度
拉伸屈服应力
ISO 6603/1-1985 125 ISO 1184-1983
MD 10 MD 33 拉伸断裂强度
机械性能
断裂伸长率
ISO 1184-1983
ISO 1184-1983
MD 750 MD 1.8 埃尔曼多夫撕
裂强度 摩擦系数 热性能 熔点 光学性能 雾度 光泽度
45º
ISO 6383/2-1983
ISO 8295-1986 0.10 ASTM D-2117 ASTM
D-1003-1991 ASTM
D-2457-1990
15 50
以透明的BOPP为基材双面涂布PVDC（PVDC／BOPP／PVDC），涂布面可以直接印刷和复合 主要特性a.极好的气体（氧气、氮气、二氧化碳气体、水蒸气）阻隔性能，杰出的香味保存性能 b.极好的油脂阻隔性能c.适应性能优异d.印刷性能优异e.非常好的透明性f.优异的低温热封性，封口平滑结实，可双面热封 主要用途
a.香烟包装 b.肉类食品包装
c.油炸花生等含油食品的包装，零食包装 d.月饼包装，甜点包装
第二篇：社会实践调研报告封..
社会实践调研报告
调研报告题目关于农村留守儿童问题
社会实践时间2012.02.15
社会实践地点营口市
专 业 年 级治安保卫2011级
学 生 姓 名林猛
学 生 学 号
辽宁警官高等专科学校
第三篇：热封技术及主要监测指标
热封技术及主要检测指标
摘要：本文对目前包装领域中使用的热封技术进行了概要介绍，详细介绍了材料热封性能的评价方法，并对如何选择实际生产使用的材料的热封温度进行了阐述。
关键词：热封工艺，热封参数，热粘性，开裂模式，热封强度
1.热封工艺
热封制袋普遍应用在日化产品包装、食品药品包装等领域。由于在产品充填时包装袋热封处最容易出现泄漏，而且在实际使用时包装袋的损伤大部分也发生在热封部分，因此选择合适的热封材料以及热封参数可以降低生产线的废品率，并可有效提高包装物整体的阻隔性能。
热压封合是用某种方式加热封口处材料，使其达到粘流状态后加压使之粘封，一般用热压封口装置或热压封口机完成。热封头是热压封合的执行机构，根据热封头的结构形式及加热方法的不同，热压封口的方法可分为：普通热压封合法、熔断封合、脉冲封合、超声波封合、高频热封、以及感应热封合几种。薄膜特性不同，适用的热封方法也不同，例如超声波封合和高频热封更适用于易热变形的薄膜，然而最常用的热封方法还是普通热压封合法。普通热压封合法又有平板热封、圆盘热封、带式热封以及滑动夹封合几种，平板热封的应用最为普及。
2.热封参数
材料的热封性能（Heatsealability）包括在热封口仍然比较热（尚未冷却到环境温度）时检测它的热封强度（Hot Tack）以及热封口冷却稳定后的热封强度（Ultimate Strength）两方面，要评价材料的热封性能需要对材料进行这两方面的综合检测。一般认为包装材料的热封性能主要由热封温度、热封压力以及热封时间来决定，其中热封温度是最关键的参数，而热封强度是判断材料热封性能优劣的依据。
在包装生产线上由于从热封制袋到内容物填充两步操作的间隔时间很短，很多材料在热封后封口温度还没有冷却到常温就需要进行充填内容物，热封部分受到由填充所引起的破裂力作用，如果此时热封部分的强度无法抵挡破裂力的作用，就会在包装过程中出现破袋。破袋现象在高速立式成型制袋－充填－封口包装机上比较突出，当然在热封处冷却不彻底的低速包装机上也存在。
考察材料热封部分在热封后很短的时间内（尚未冷却）受到外力仍然保持结合在一起的能力是材料的热粘性（Hot Tack）。技术上认为材料的热粘性是密封剂材料在热封温度范围内的粘着性能以及密封剂对多层结构其它成分的粘合强度的总和。一般情况下，材料的热粘性比冷却后的热封强度要差的多，这从图1（摘自标准ASTM F 2029-00）中可以明显地看出。其中左侧标有“Equil.dwell”的曲线是在薄膜热封部分完全冷却后（图中注释这种材料的平衡保留时间是1000ms）检测得到的热封强度与温度的曲线，右侧标有“100ms dwell”的曲线是热
封部分在热封后仅间隔了100ms（未得到充分冷却）检测的材料热封强度与温度的曲线。这两条曲线随温度变化的走势相同，但是在同一温度下仅间隔了100ms就检测的材料的表观热封强度要比充分冷却后低得多。
图1 热封性能检测图示
3.热封试样的开裂模式
材料的热封强度是单位宽度的热封材料在热封层面上被剥离所需要的力（如图2a所示的开裂方式），然而实际测试时，试样往往并不是在热封层被分开而是在其未封合部位被拉断，这样材料的真实热封强度要比测试结果稍大一些。试样在热封强度试验过程中的开裂模式（Failure Mode）是评定试样热封性能的重要信息，需要操作人员仔细观察试验结束后材料的状态。
开裂模式的定义是热封试样在热封强度试验过程中当测试夹头分离时是以何种方式断开的，通常有以下几种形式：从热封面剥离（图2a），材料粘合层开裂（图2b），材料热封层与底层分层（图2c），材料在热封边缘处断裂（图2d），在离热封处较远的地方断裂或撕裂（图2e），材料拉长（图2f），以及在热封面剥离时热封处材料出现拉长（图2g）。
注：图2摘自ASTM F 1921-98
图2 热封试样的开裂模式
对试样开裂模式的正确判定能够直接影响到对实际生产使用的热封温度的选择。在绘制热封曲线时通常取温度间隔为5～10℃进行试验，并需要对每个温度点的试样开裂模式进行详细说明（一般为图示说明，可参见图1）。一般情况下，热封温度应该选择在接近热封层融化温度的温度范围内，这个温度一般是热封曲线中迅速上升的剥离部分及平稳部分的转折点所对应的温度。如果测试材料需要用于熔合热封，则应在高于转折点温度的范围内选择；如果测试材料需要用于能够剥离的热封，那应在满足材料的应用要求的基础上，在低于转折点温度的范围内选择合适的热封温度并进行试样热封强度的检测。
4.总结
通过调整材料的热封参数可使材料达到最佳的热封效果。然而随着包装技术的不断改良，我们对材料热封质量的要求不再仅局限在牢固封住这一点上，而且还要求产品在使用时能够达到很好的易开封效果。
第四篇：薄膜流研究进展
薄膜流研究进展
班级：机械工程专硕1班 学号：6160805020 姓名：程帅
摘要：液体在重力作用下以薄层形式沿壁面向下流动，称为液体薄膜流。它具有小流量、小温差、高传热传质系数、高热流密度、结构简单、动力消耗小等独特优点，己作为一项高效传热传质技术在化工、能源、航天、石油、制冷、电子等许多工业领域得到了广泛应用。本文介绍了非牛顿流体层流降膜流、新型薄膜覆盖材料、薄膜流涎机。正是由于实际应用的重要性和迫切性，在液体薄膜流的水动力过程和传热传质特性力一面，近几十年来开展了大量的深入研究。本文通过全面阐述液体薄膜流动和传热特性的研究现状，分析目前研究中存在的问题与不足，为未来研究提供借鉴。
关键词：液体薄膜流、非牛顿流薄膜流、新型薄膜覆盖材料、薄膜流涎机
1.液体薄膜流表面特征
对于液膜沿倾斜壁或垂直管壁向下流动的情形，从实验上观察到三种不同的流动状态:当Re=4T/v<20~30(T为单位湿周的体积流率，v为流体的运动粘度)，流动为层流，膜表面呈平滑状态且膜厚为常数;当200
(a)波峰高度/底层厚度=2.8(b)波峰高度/底层厚度=3.68 图1不同波峰高度/底层厚度比下的流动特性，R=600
大多数模拟结果显示:在孤立波内存在与主流方向相反的回流区，而在其周围的微波内不存在回流区(图1)。回流区的存在，加快了界面处和膜内冷热流体的混合，在一定程度上加强了传热效果，而且，液体表面波的存在，尤其是大孤立波，可有效地喇氏平均液膜厚度，.这些特征可以从理论上解释在波动膜状态下具有强传热传质速率的机理。
2、非牛顿流薄膜流
2.1非牛顿流体层流降膜流
非牛顿流体层流降膜流中质量传递过程.实验系采用温壁塔测定二氧化碳在高分子水溶液中吸收速率。这些溶液符合幂律模型.实验证明非牛顿幂律流体降膜流中考虑速度分布的微分方程精确解是正确的;对拟塑性流体,用无因次长度Z<0.1作为渗透论适用范围的判据是合适的，而精确解则不受此范围的限制。
首先，理论研究方面，液膜表面波动具有三维特征，在传热特性的理论研究中，通常假设液膜为二维流动，且表面无波动和界面切应力保持不变，这与实际的三维波动液膜表面和沿流动方向不断减小的切应力存在一定的差距;而且，影响传热特性的因素种类繁多，如何从理论上进一步完善物理模型有待探讨。其次，实验研究方面，目前所得液膜厚度和传热特性实验关联式间相差较大，实验数据 相对缺乏，建立合理的简化的物理模型或寻求适合工程应用的实验关联式，这也值得进一步深入研究。
2.2流延带的材料
最早用以制造流延带的材料是纯铜。纯铜有良好的延展性，有利于加工成无端带;铜带在使用过程中的变形可用辊压法展平。因纯铜对一般成膜溶液不具有良好的化学稳定性，同时铜带表面的光洁度和平面度不够高，不适于直接在其表面上流延薄膜，而需先在其表面上流延一定厚度的镜面层，在此镜面层上再流延薄膜。镜面层只能使用一定的期限，这样就增加了生产过程的复杂性，又降低了设备的生产能力。虽然如此，由于镜面层的质量改进和用期的延长，仍可见到使用铜带的报道。目前广泛使用的流延带是不锈钢无端带。薄膜和塑料工业的发展要求提高流延带的物理和化学性能。用以制造流延带的不锈钢材应有高的机械强度和硬度(抗拉强度9(Y一100kg/mm2，表面硬度Hd300^-320)，以保证在正常操作张力下不产生变形并且有高的抗擦伤能力;应能易于加工，使之达到镜面光洁度;同时对于成膜溶液应有高度的稳定性。18/8型不锈钢的某些品种(例如AISI304冷轧带材)可以满足这些要求。经过特殊机械加工制成的不锈钢流延带，可达到高度的厚度均一性和获得峰到谷的平均高度值小于0.1微米的镜面。因此，可以直接在这样的带的表面上流延薄膜。国外还制造纯镍带。镍具有高的腐蚀抵抗力，亦不需要中间层，物料可直接在其表面上流延。
牛顿型流体薄膜流中的物质传递与热传递在吸收器、蒸馏塔、薄膜反应器、蒸发器以及吸收式致冷机中的广泛应用，已为人们所熟知。近年来发现，非牛顿流体薄膜流中的传质和反应对于高分子加工、发酵液、生物制药等领域，其潜在的应用也十分广泛。特别是扩散系数的测定，由于非牛顿流体只有在其流动受剪的情况下才显示其特性，所以，一般的非流动情况下扩散系数的测定技术似乎难以利用。因此，对非牛顿薄膜流中的传质和传热加以研究就显得十分必要。
3.薄膜流的应用
新型薄膜覆盖材料的研究和开发是我国设施农业的重要研究方向。根据我国的国情,为满足市场需求,本文在国内首次提出采用日产的明净华涂层薄膜作为我国设施农业的保温覆盖材料。基于材料本身多方面优异性能,研究其在国内设施农业方面的应用前景。通过对新型薄膜覆盖材料的性能分析及其应用效果的研究，在理论和实践两方面加以验证。理论上推论出其具有良好的保温效果,并在后面的应用效果中得到证实。在应用效果上,只对棚内种植番茄 2 的叶数、株高、茎粗、产量、果实等进行了测试和比较分析,作物生长受到光照、温度、水分、肥料、空气等影响。实验在尽量保持温、光、水、肥等基本一致的条件下对作物生长进行对比,在作物的生长阶段里可以较明显的看出日产的明净华涂层膜下的作物长势好、产量高、品质好等华盾棚膜次之。总之，日产的明净华涂层膜在环境特性、光学特性及应用效果等各方面都具有较好的性能,基本上满足市场的需求，为解决目前我国设施农业存在的问题提出一种新的解决方法。
薄膜流涎机是生产包装薄膜的主要生产设备。随着国民经济的高速发展，人们对包装薄膜的需求越来越旺盛,要求也越来越高，这就促使薄膜流涎机生产企业必须高效、高质量地开发、生产符合客户要求的薄膜流涎机。薄膜流涎机模块化参数化设计技术研究,就是利用当前最先进的模块化设计技术并结合参数化CAD设计技术解决薄膜流涎机快速开发设计的问题,提高企业竞争力。现如今的设计，首先对薄膜流涎机模块化参数化设计进行了需求分析,在此基础上,制定了适合薄膜流涎机模块化参数化设计系统的总体方案,并搭建了薄膜流涎机模块化参数化设计系统的框架；然后根据模块化设计的基本原则和方法,并结合薄膜流涎机的功能以及自身结构特点,建立了以固定模块、通用模块和一般模块为基本单元模块,以功能模块为高级单元模块的层次分明的模块结构体系,建立了基本的三维模块库；根据薄膜流涎机自身零部件设计的要求和特点,提出了适合其零部件的参数化设计方法,并以薄膜流涎机收卷机为例,详细介绍了收卷机中各个零部件的参数化设计计算流程,完成了收卷机的参数化设计计算；最后以Visual Basic为二次开发工具,利用SolidWorks的二次开发技术并结合Access数据库,开发出了薄膜流涎机收卷机参数化设计系统。经实例运行可知,此系统可以快速实现收卷机的三维建模,提高设计效率,有较强的实际应用价值。
4.薄膜流国外研究现状
A new approximate analytical technique to address for non-linear problems, namely Optimal Homotopy Asymptotic Method(OHAM)is proposed and has been applied to thin film flow of a fourth grade fluid down a vertical cylinder.This approach however, does not depend upon any small/large parameters in comparison to other perturbation method.This method provides a convenient way to control the convergence of approximation series and allows adjustment of convergence regions where necessary.The series solution has been developed and the recurrence relations are given explicitly.The results reveal that the proposed method is very accurate, effective and easy to use.the unsteady thin film flow of a fourth grade fluid over a moving and oscillating vertical belt.The problem is modeled in terms of non-nonlinear partial differential equations with some physical conditions.Both problems of lift and drainage are studied.Two different techniques namely the adomian decomposition method(ADM)and the optimal homotopy asymptotic method(OHAM)are used for finding the analytical solutions.These solutions are compared and found in excellent agreement.For the physical analysis of the problem, graphical results are provided and discussed for various embedded flow parameters.The thermally activated flux flow effect has been studied in epitaxial FeSe 0.6 Te 0.4 thin film grown by a PLD method through the electrical resistivity measurement under various magnetic fields for B //c and B //ab.The results showed that the thermally activated flux flow effect is well described by the nonlinear temperature-dependent activation energy.The evaluated apparent activation energy U 0(B)is one order larger than the reported results and showed the double-linearity in both magnetic field directions.Furthermore, the FeSe 0.6 Te 0.4 thin film shows the anisotropy of 5.6 near T c and 2D-like superconducting behavior in thermally activated 3 flux flow region.In addition, the vortex glass transition and the temperature dependence of the high critical fields were determined.We report the design methodology of thin film capacitor(TFC)device using thermal evaporation technique for quality study or material differentiation application by testing with liquid(different concentration)and solid.A simple and special modification was incorporated in thermal evaporation setup for depositing semi cylindrical capacitor design on a capillary tube(CT).In order to avoid the disturbance due to electrostatic noise disturbance, TFC was covered with another glass tube, aluminum(Al)metal foil(as shield)and finally by plastic tube cover.Electrodes were taken from the film using silvers paste and connected as input to the LCR-Z meter.The capacitance value of the thin film was varied up to 15-16 pF from the initial value(Al: 129 pF, Cu: 130 pF)when subjected to the static flow.A low cost embedded micro controller module with Liquid Crystal Display(LCD)was developed for the real time testing of TFC.We present results of a numerical study of turbulent droplet-laden channel flow with phase transition.Previous studies of the same system did not take into account the presence of gravity.Here, we do so introducing a thin film of water at the bottom wall and permitting droplets to fall into and merge with it.We treat the carrier phase with the Eulerian approach.Each droplet is considered separately in the Lagrangian formulation, adopting the point-particle approximation.We maintain the film thickness constant by draining water from the bottom wall to compensate for(a)the droplets that fall onto the film and(b)evaporation/condensation.We also maintain on average the total mass of water in the channel by inserting new droplets at the top wall to compensate for the water that has been drained from the bottom wall.We analyze the behavior of the statistically averaged gas and droplet quantities focusing on the heat exchange between the two phases.We increase(a)the initial droplet diameter keeping the same initial droplet volume fraction and(b)the initial number of droplets in the channel keeping their diameter the same.In both parameter studies we find that droplets grow less than in the reference case.In case(a)this is explained by the larger velocity with which they travel to the bottom wall and in case(b)by the lower rate of condensation of vapor due to the presence of neighboring droplets.And we presents an investigation for unsteady MHD flow and radiation heat transfer of a nanofluid in a finite thin film over stretching surface in which the effects of heat generation, thermophoresis and Brownian motion are taken into account.Boundary layer governing differential equations are formulated and reduced into a set of ordinary differential equations by suitable similarity transformations.Solutions are obtained numerically and some interesting results are found.Results show that the film thickness decreases monotonically with unsteady parameter and the magnetic parameter increase but increases with the power law index number m.The temperature profile decreases while the nanoparticle volume fraction increases as the thermophoresis parameter increases.More effects of involved parameters on velocity, temperature and concentration fields are graphically presented and analyzed in detail.Electrophoretic deposition(EPD)of colloidal nanocrystals(NCs)under flow is explored as a general method for the fabrication of semiconducting thin films.For photovoltaic applications, a low process voltage is highly desirable to avoid damaging the accreting semiconductor.Here we report a continuous flow reactor design that can operate at reduced voltage compared to a traditional batch reactor while preserving the electrophoretic velocity of the NCs by utilizing narrow electrode spacing.In a batch reactor, the low ratio of reactor volume to electrode surface area dictated by such a narrow spacing of the electrodes would impose a limit on the mass of nanocrystals that are resident in the reactor and therefore the thickness of the films that can be deposited.By continuously flowing the colloidal dispersion of NCs this limitation is obviated and thick films can be deposited.Through modeling and experiment we demonstrate the process parameters necessary to completely utilize the NCs in the feed solution, thereby achieving nearly 100% atom economy in the deposition process.The reactor design is compatible with large area substrates and is specifically designed to enable continuous, high-rate fabrication of the active layer of photovoltaic cells.The approach to calculating a new form of the exact analytic solution of thin film fluid flows rests upon a sequence of transformations including the modification of the classic technique due to Scipione del Ferro and Niccolò Fontana Tartaglia.Next the authors establish a lemma that justifies the new expression of the exact analytic solution for thin film fluid flows of fourth-grade fluids.Second, the authors apply a modification of the systematic ADM to quickly and easily calculate the sequence of analytic approximate solutions for this strongly nonlinear model of thin film flow of fourth-grade fluids.The ADM has been previously demonstrated to be eminently practical with widespread applicability to frontier problems arising in scientific and engineering applications.Herein, the authors seek to establish the relative merits of the ADM in the context of the thin film flows of fourth-grade fluids.;The ADM is shown to closely agree with the new expression of the exact analytic solution.The authors have calculated the error remainder functions and the maximal error remainder parameters in the error analysis to corroborate the solutions.The error analysis demonstrates the rapid rate of convergence and that we can approximate the exact solution as closely as we please;furthermore the rate of convergence is shown to be approximately exponential, and thus only a low-stage approximation will be adequate for engineering simulations as previously documented in the literature.;This paper presents an accurate work for solving thin film flows of fourth-grade fluids.The authors have compared the approximate analytic solutions by the ADM with the new expression of the exact analytic solution for this strongly nonlinear model.The authors commend this technique for more complex thin film fluid flow models.Evaporation in a thin film induces pronounced temperature gradient and surface tension gradient along the liquid-vapor interface and in turn engenders thermocapillary flow.This study aims to investigate the fluid flow characteristics attributed to the thermocapillarity in an evaporating thin liquid film of polar and nonpolar liquids.A numerical steady-flow model is derived based on the fundamental principles of fluid flow and heat transfer by applying the long-wave evolution technique.To scrutinize the underlying physical transport phenomena associated with the significance of thermocapillary effect in an evaporating thin liquid film, we investigate the hydrodynamic characteristics of thermocapillary convection which is typically characterized by the recirculation flow patterns.The two-dimensional recirculation flow patterns in different excess-temperature regimes are analyzed and a critical turning point at where the flow is reversed due to the thermocapillary action can be identified.Compared to other working fluids, water depicts a unique thermocapillary flow characteristic where its flow lines manifests in the form of swirls along the liquid-vapor interface.The normal and the shear stress distributions further provide a clearer picture on the strength of thermocapillarity to identify the manifestation of thermocapillary flow.The analysis of flow patterns and hydrodynamic behaviors of evaporating thin liquid films provide essential insights in discerning the occurrence of thermocapillary flow as well as the significance of thermocapillarity in polar and nonpolar liquids.The purpose of this paper is to study the thin film flow of a fourth grade fluid subject to slip conditions in order to understand its velocity profile.Design/methodology/approach。An exact expression for flow velocity is derived in terms of hyperbolic sine functions.The practical usage of the exact flow velocity is restrictive as it involves very complicated integrals.Therefore, an approximate solution is also derived using a Galerkin finite element method and numerical error analysis is performed.Findings – The behavior of fluid velocity with respect to various flow parameters is discussed.The results are not restrictive to small values of flow parameters unlike those obtained earlier using homotopy analysis method and homotopy perturbation method.Originality/value – An approximate solution based on finite element technique is derived.总结
液体薄膜流以其高传热传质系数、结构简单且动力消耗小等独特优点，已作为一项高效传热传质技术在传统工业和高新技术领域中得到了广泛的应用。现已成为国际传热传质科学与工程界的一个十分活跃的研究领域，其潜在的技术应用领域将非常广泛。而且，近年来，利用液体薄膜流的特性来解决高技术领域中遇到的高热流密度下的强化换热问题，越来越引起人们的关注，这方面的实例有:大规模集成电路的薄膜冷却、第二代核电站安全壳的薄膜蒸发冷却方案、液滴辐射器以及新型太阳能集热器、液膜除尘器等。显然，要充分发挥液体薄膜强化传热传质的优势，一个至关重要的问题就是要弄清其内在的流动过程和传热传质机理，维持薄膜流动稳定，使之均匀地包覆在传热表面；否则一旦液体薄膜发生破断，传热表面出现干斑或干区，那么就会引发各种各样的严重后果，诸如热敏性物料变味变质、非热敏性物料结焦、以至堵塞传热管，而在有些情况下，传热表面就会因干区温度急剧上升而过热或烧毁。本文对非牛顿薄膜流中物质与热能传递的规律性，寻求其浓度分布表达式以及局部和平均Sh数的理论值，然后再与实验数据相互对照、并介绍了薄膜流在工业上的应用，目前己取得了大量的研究成果，并得到了广泛的工业应用。但在有些方面，所得的认识规律尚不统一，因此仍需深入研究。
参考文献
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第五篇：薄膜物理学实验报告
实验一、旋涂法制备薄膜
一、实验原理
旋涂法利用仪器高速旋转时产生的离心力使基片上的胶液由中心向四周均匀扩散而形成致密薄膜。实验用到的原料需要提前制备且一般为溶液，实验上常见的是使用溶胶-凝胶法作为薄膜材料的之辈手段，本次实验是使用现成的或制备较为简单的溶液。
二、材料准备
（一）实验原料：面粉、鸡蛋清、三级水
（二）溶液制备
称取适量的面粉放置烧杯中，加入50mL三级水，搅拌均匀，得到面粉胶体溶液；
在烧杯中加入适量的鸡蛋清，加入适量三级水，搅拌均匀，得到鸡蛋清胶体溶液。
三、实验过程
（一）用玻璃棒沾取胶体溶液涂覆于载玻片上；
（二）开启真空泵，将载玻片牢牢吸附于匀胶机的样品台上，盖上保护盖；
（三）根据所用溶液的粘稠度、附着性选择转速和旋转时间，启动匀胶机；
（四）关闭真空泵，用镊子将载玻片取出，防止到显微镜下观察成膜情况。
四、注意事项
在匀胶机运行过程中不宜开启保护盖，溶液应该多次涂覆以保证成膜的质量。
实验二、提拉法制备薄膜
一、实验原理
浸渍提拉法是将整个洗净的基板浸入预先制备好的溶胶之中，然后以精准控制的均匀速度将基板平稳地从溶胶中提拉出来，在粘度和重力作用下基板表面形成一层均匀的液膜，紧接着溶剂迅速蒸发，于是附着在基板表面的溶胶迅速凝胶化形成一层凝胶膜。
二、材料准备
（一）实验原料：面粉、鸡蛋清、三级水
（二）溶液制备
称取适量的面粉放置烧杯中，加入50mL三级水，搅拌均匀，得到面粉胶体溶液；
在烧杯中加入适量的鸡蛋清，加入适量三级水，搅拌均匀，得到鸡蛋清胶体溶液。
三、实验过程
将配置好的面粉清导入小烧杯；打开镀膜提拉机电源，取一块干净的载玻片用夹具夹住其1/3处；设置提拉机参数，提拉速度设置为20mm/min，提拉高度60mm，浸渍速度为20mm/min,浸渍时间30s镀膜次数设置为四次，镀膜间隔30s，点击
“开始”按钮，开始镀膜；镀膜完成后取下载玻片，放到显微镜下观察。将面粉清换成液体胶，重复上述过程，获得液体胶薄膜。
最后将旋涂法及提拉法获得的薄膜基片放到烘箱60℃烘干一个小时取出，得到薄膜样品。
实验三、层层自组装法制备薄膜
一、实验原理
层层自组装是利用逐层交替沉积的方法，借助各层分子间的弱相互作用（如静电引力、氢键、配位键等），使层与层自发地缔和形成结构完整、性能稳定、具有某种特定功能的分子聚集体或超分子结构的过程。
二、材料准备
（一）实验原料：VB2、胶水、三级水
（二）实验仪器：傅里叶红外光谱仪、载玻片、烘干机、烧杯、玻璃棒
（三）VB2加入适量三级水调制成VB2溶液；
胶水加入适量三级水制成胶体溶液。三、实验过程
（一）将载玻片放入傅里叶红外仪测量吸收光谱；
（二）将载玻片浸渍在VB2溶液中，取出，用烘干机缓慢烘干溶液，进行（一）过程；
（三）将载玻片浸渍在聚乙烯醇溶液中，取出，用烘干机缓慢烘干溶液，进行（一）过程；
（四）交替进行（二）（三）过程，以达到层层自组装的目的。
四、层层自组装实验数据处理及结果分析
数据处理利用Excel处理合成，由下图15层薄膜的图像可以看出，以空白组作为对比，发现第一层VB2和第二层曲线和其他层有很大不同，且这两组曲线有一部分呈现负吸光度，推测这是因为分子排列散乱导致薄膜未成型。从第三层开始，我们可以明显看到随着薄膜层数增加，吸光度呈现线性增长的趋势。根据朗伯—比尔定律，在同一组分下，各组分吸光度具有加和性，即
这与实验获得图像比较符合。图像分析我们可以看到在360nm到530nm出出现一个矮宽峰，说明该组装薄膜主要吸收该范围的光，此范围后吸光度逐渐下降。从曲线看，谱线不是特别平滑，有些许小尖峰（这里排除Abs1、2），我猜测是分子振动引起微扰，产生噪声，最终导致谱线出现小尖峰。
图1
层层自组装图像
图2
VB2图像
图3
液体胶图像
观察图2，在波数为880处薄膜的透过率随着镀膜层数的增加而提高，其他波数范围均为镀膜层数越多，薄膜透过率越低，说明制得的该薄膜对于有波长约为10mm左右的远红外线有良好的透过性。
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