[工學(xué)]第七章高聚物力學(xué)性能測(cè)試-文庫(kù)吧資料
2024-10-19 14:18本頁(yè)面
【正文】 E’ －彈性儲(chǔ)存模量； E’’－損耗模量， ? 內(nèi)耗角正切 tgδ＝ E’’/E’，它與在一個(gè)完整周期應(yīng)力作用下所消耗的能量與所儲(chǔ)存的最大位能之比成正比。 ， 幅值為 ζ0sinδ，消耗于克服摩擦阻力。 ? (2) 溫度和外力作用頻率（外因）：只有在玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)內(nèi)耗最為明顯，因而通過(guò) tgδ ～ T曲線（溫度譜）的峰值可以測(cè)得 tgδ ，通過(guò) tgδ～logω 曲線（頻率譜）的峰值能測(cè)得玻璃化轉(zhuǎn)變頻率。 ? 人們常用 tgδ來(lái)表示內(nèi)耗的大小。 dtdt tdttdtW )()()()( ???? ?? ???dttt )co s (s i n/2021 ?????? ?? ?????? s in00＝ ＝ ? 內(nèi)耗在 20世紀(jì) 70年代才引起人們的注意。 ? 拉伸功 W1： ABCE所圍面積；回縮功 W2：FDCE所圍面積 ? ABCDF所構(gòu)成的閉合曲線常稱為“滯后圈”，其大小恰為單位體積聚合物在每一次拉神－回縮循環(huán)中所損耗的功。 ? 滯后是產(chǎn)生內(nèi)耗的根本原因。 tt ??? s in)( 0?)s i n ()( 0 ???? ?? tt? 如應(yīng)力為： ? 那么，應(yīng)變?yōu)? ： ② 內(nèi)耗與模量 ? 當(dāng)應(yīng)力的變化和形變的變化相一致時(shí)，沒(méi)有滯后現(xiàn)象，每次形變所做的功等于恢復(fù)原狀時(shí)所取得的功，沒(méi)有功的消耗。 ? 式中： ζ0、 ε0－最大應(yīng)力和最大應(yīng)變（正弦波的振幅）； ω－角頻率； δ為應(yīng)變發(fā)展落后于應(yīng)力的相位差，又稱力學(xué)損耗角。 ① 滯后 ? 所謂滯后，是在交變應(yīng)力的作用下，應(yīng)變隨時(shí)間的變化一直跟不上應(yīng)力隨時(shí)間的變化的現(xiàn)象。 2. 動(dòng)態(tài)粘彈性現(xiàn)象－滯后（ retardation）和力學(xué)損耗（內(nèi)耗， internal friction） ? 動(dòng)態(tài)粘彈性現(xiàn)象是在交變應(yīng)力或交變應(yīng)變作用下，聚合物材料的應(yīng)變或應(yīng)力隨時(shí)間的變化。 ? （外因）：溫度太低（或外力太?。?，蠕變和應(yīng)力松弛慢且小，短時(shí)間內(nèi)觀察不到；溫度太高（或外力太大），形變發(fā)展很快，形變以粘流為主，也觀察不到。應(yīng)力反應(yīng)快，蠕變反應(yīng)慢；蠕變是宏觀上形變的變化，在材料內(nèi)部是分子鏈的位移。從應(yīng)力松弛來(lái)看，在ζ1作用下，分子鏈發(fā)生運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致分子鏈微觀上出現(xiàn)相應(yīng)的“蠕變”，“蠕變”后分子鏈處于另一狀態(tài)，則 ζ1降低為 ζ2；在 ζ2的作用下，分子鏈又出現(xiàn)“蠕變”至另一狀態(tài)，使 ζ2降為ζ3…… 。 ② 應(yīng)力松弛 ③ 蠕變和應(yīng)力松弛的關(guān)系 ? 相同點(diǎn)：蠕變與應(yīng)力松弛的本質(zhì)一樣，都是分子鏈運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。 ① 蠕變 ? 所謂蠕變，就是在一定溫度和較小的恒定應(yīng)力（拉力、壓力或扭力等）下，聚合物形變隨時(shí)間而逐漸增大的現(xiàn)象。 ? 蠕變、應(yīng)力松弛屬于靜態(tài)粘彈性現(xiàn)象，滯后和力學(xué)損耗屬于動(dòng)態(tài)粘彈性現(xiàn)象。 ? 高聚物的力學(xué)性質(zhì)隨時(shí)間的變化統(tǒng)稱為力學(xué)松弛。聚合物的形變的發(fā)展具有時(shí)間依賴性，這種性質(zhì)介于理想彈性體和理想粘性體之間，稱為粘彈性。 5為結(jié)晶性聚合物，由曲線看不到玻璃態(tài)向高彈態(tài)的轉(zhuǎn)變，高溫溫區(qū)一定范圍內(nèi)，形變量很小。 0 40 80 120 160 溫度 （ ℃ ） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 形變% 不同分子量聚苯乙烯的形變 溫度曲線 圖中標(biāo)注數(shù)據(jù) （ 分子量 ） 1360； 2440； 3500； 41140； 53000； 640000； 7120210； 8550000；9638000 Tg ∞ M 2. 高分子鏈結(jié)構(gòu)對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響 ； ； ； （ PIB）； （ PA） ? 各類不同類型的聚合物，由于分子鏈結(jié)構(gòu)的不同，表現(xiàn)出的力學(xué)性能差異很大。因此實(shí)驗(yàn)時(shí)要根據(jù)所研究的對(duì)象要求，選擇測(cè)定條件，作相互比較時(shí)，一定要在相同條件下測(cè)定。 三、熱機(jī)械曲線測(cè)試結(jié)果示例 ? 熱機(jī)械曲線的形狀取決于聚合物的分子量、化學(xué)結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、添加劑、受熱史、形變史、
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