高聚物的斷裂和力學(xué)強度-資料下載頁
2025-05-02 07:22本頁面
【正文】 方向上的運動活化能，減少了鏈段運動的松弛時間，使得在玻璃態(tài)被凍結(jié)的鏈段能越過勢壘而運動。 討論 ? ??????? ???RTE ???? e x p0E? ? 0??? ? 由（ 74）式可見， 越大， 越小， 降低了鏈段運動活化能。當(dāng)應(yīng)力增加致使鏈段運動松弛時間減小到與外力作用時間同一數(shù)量級時，就可能產(chǎn)生強迫高彈變形。 （ 4）研究表明，鏈段松弛時間 與外應(yīng)力 之間有如下關(guān)系： （ 74） 式中： 是鏈段運動活化能， 是材料常數(shù)， 是未 加應(yīng)力時鏈段運動松弛時間。 晶態(tài)聚合物的“冷拉伸” 圖 78 結(jié)晶聚合物在不同溫度下的應(yīng)力 應(yīng)變曲線 結(jié)晶聚合物也能產(chǎn)生強迫高彈變形，這種形變稱 “ 冷拉伸 ” 。結(jié)晶聚合物具有與非晶聚合物相似的拉伸應(yīng)力－應(yīng)變曲線，見圖 78。 圖中當(dāng)環(huán)境溫度低于熔點時（ ），雖然晶區(qū)尚未熔融，材料也發(fā)生了很大拉伸變形。見圖中曲線 5。 這種現(xiàn)象稱 “ 冷拉伸 ” 。 T mT（ 1）發(fā)生冷拉之前，材料有明顯的屈服現(xiàn)象，表現(xiàn)為試樣測試區(qū)內(nèi)出現(xiàn)一處或幾處 “ 頸縮 ” 。隨著冷拉的進行，細(xì)頸部分不斷發(fā)展，形變量不斷增大，而應(yīng)力幾乎保持不變，直到整個試樣測試區(qū)全部變細(xì)。再繼續(xù)拉伸，應(yīng)力將上升（應(yīng)變硬化），直至斷裂。 討論 （ 2）雖然冷拉伸也屬于強迫高彈形變，但兩者的微觀機理不盡相同。結(jié)晶聚合物從遠(yuǎn)低于玻璃化溫度直到熔點附近一個很大溫區(qū)內(nèi)都能發(fā)生冷拉伸。在微觀上，冷拉伸是應(yīng)力作用使原有的結(jié)晶結(jié)構(gòu)破壞，球晶、片晶被拉開分裂成更小的結(jié)晶單元，分子鏈從晶體中被拉出、伸直，沿著拉伸方向排列形成的（參看圖 79）。 圖 7－ 9 球晶拉伸形變時 內(nèi)部晶片變化示意圖 圖 7－ 10 片晶受拉伸形變時內(nèi)部晶片發(fā)生位錯、轉(zhuǎn)向、定向排列、拉伸示意圖 （ 4）環(huán)境溫度、拉伸速率、分子量都對冷拉有明顯影響。溫度過低或拉伸速率過高，分子鏈松弛運動不充分，會造成應(yīng)力集中，使材料過早破壞。溫度過高或拉伸速率過低，分子鏈可能發(fā)生滑移而流動，造成斷裂。分子量較低的聚合物，分子鏈短，不能夠充分拉伸、取向以達(dá)到防止材料破壞的程度，也會使材料在屈服點后不久就發(fā)生破壞。 （ 3）實現(xiàn)強迫高彈形變和冷拉必須有一定條件。關(guān)鍵有 兩點，一是材料屈服后應(yīng)表現(xiàn)出軟化效應(yīng)；二是擴大應(yīng)變 時應(yīng)表現(xiàn)出材料硬化效應(yīng)，軟、硬恰當(dāng)，才能實現(xiàn)大變 形和冷拉。 END of Chapt. 7 Part 1
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