流變學前三章ppt課件-wenkub
2023-05-16 06:43:30 本頁面
【正文】 力學狀態(tài) 聚合物沒有明確的固態(tài)和液態(tài)的界限，固體和液體的轉化過程比低分子材料復雜得多，必須認識聚合物力學形態(tài)的多樣性 ?力學狀態(tài) :結晶態(tài)、無定形態(tài)和液晶態(tài) ?聚合物液態(tài) :溶體、懸浮體、分散體和熔體 ?固體聚合物 :均質態(tài)、取向態(tài)和多相態(tài) ?無定形態(tài)聚合物：玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)； ?結晶型聚合物有晶體和熔體 流變性能與時間有關，粘彈性 聚合物液態(tài) 聚合物溶體 懸浮體 分散體 1％以下的稀溶液，其性能不隨時間變化，屬于 牛頓流體 10％以上時，屬于 非牛頓的假塑性流體 ，有剪切變稀的特征 高達 60％，失去流動性 ,屬于 非牛頓的賓漢流體 更高濃度時，高交聯(lián)度和高粘度，成為凍膠和凝膠 （非牛頓） 剪切變稀的特征， 假塑性非牛頓流體 剪切變稠特征，即 膨脹性非牛頓流體 剪切速率較高時 ， 假塑性非牛頓流體 在剪切速率不斷提高時， 膨脹性的非牛頓流體 三維結構的凝膠體 ， 賓漢流體 聚合物形態(tài)的轉變 —— 聚合物形態(tài)的熱轉變 圖 －溫度曲線 (a)低分子材料 (b)結晶性高聚物 線彈性體 線性粘性流體 發(fā)生相交 發(fā)生相交 圖 無定形聚合物的變形 溫度曲線 （恒定外力作用下） 并非每種無 定形高聚物都 有這三種狀態(tài) 三種力學狀態(tài)和兩種轉變 圖 溫度曲線 無定形區(qū)高彈態(tài) Tm Tf Tf Tm 玻璃態(tài) 粘流態(tài) 聚合物形態(tài)的轉變 —— 聚合物固體形態(tài) 彈塑態(tài)、玻璃態(tài)、高彈態(tài)、結晶態(tài)、取向態(tài)和液晶態(tài) 三種力學狀態(tài)： ：粘流溫度 Tf到玻璃轉化溫度 Tg之間的力學狀態(tài) 基本特征： ?彈性模量低 ?延伸率大 ?變形可逆并完全恢復 流變學的非線性彈性理論來描述此類橡膠彈性理論 在力場和溫度場等作用下，分子鏈將沿著外場方向進行排列，聚合物的取向現(xiàn)象包括分子量、鏈段、晶片和晶粒等取向 基本特征： ?一維或二維有序結晶 ?高分子材料的力學性能、熱性能和光學性能等呈現(xiàn)各向異性 ： 介于有序晶態(tài)和無序的液態(tài)之間的一種中間狀態(tài) （ Lyotropen mesophasem） 優(yōu)勢：獨特的流動性能 其溶液的粘度 濃度和粘度 溫度的變化不同于一般高分子體系，它可以在較低的牽引拉伸比下，獲得較高的取向度 （ Thermotropic liquid crystal polymer TLCP） 在一定溫度區(qū)間為液晶態(tài)。高分子流變學 紡織與材料學院 主要內容 第一章 緒論（ 1） 第二章 流變學的基本概念（ 2） 第三章 線性彈性（ 3） 第四章 線性粘性（ 4－ 5） 第五章 非線性彈性（ 6） 第六章 非線性粘性（ 7－ 10） 第七章 線性粘彈性 （聚合物的流動變形）（ 11－ 14） 第八章 聚合物的流變斷裂與強度（ 15） 第九章 流變學的分子理論（ 16） 第一章 緒論 流變學概念 流變學 (Rheology)是研究材料變形與流動的科學。成型時的 TLCP熔體，大分子鏈的有序取向使分子鏈之間較少纏結，熔體粘度較低，且對剪切作用十分敏感，有明顯的剪切變稀的現(xiàn)象 液晶紡絲時可避免常見的高濃度必然高粘度和高壓力的工作點 聚合物形態(tài)的轉變 —— 聚合物粘彈態(tài) 無論聚合物的固態(tài)還是液態(tài)都呈現(xiàn)粘彈性，聚合物的粘彈性說明了材料對時間的依賴性 線性粘彈性 非線性粘彈性 (1)多樣性 ?分子結構有線性結構、交聯(lián)結構、網狀結構等 ?分子鏈可以呈剛性或柔性 ?流變行為多種多樣，固體高聚物的變形可呈現(xiàn)線性彈性、橡膠彈性及粘彈性。 第二章 流變學的基本概念 流變學 變形 流動 應力與應變的關系 應力與應變速率的關系 應力、應變、應變速率 簡單實驗 （ Simple experiments） 實際材料發(fā)生的變形和受力情況是復雜的，要找出其應力應變的關系十分困
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