流變學(xué)前三章ppt課件-在線瀏覽
2025-06-18 06:43本頁(yè)面
【正文】 作用下，分子鏈將沿著外場(chǎng)方向進(jìn)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(jié)晶 ?高分子材料的力學(xué)性能、熱性能和光學(xué)性能等呈現(xiàn)各向異性 ： 介于有序晶態(tài)和無(wú)序的液態(tài)之間的一種中間狀態(tài) （ Lyotropen mesophasem） 優(yōu)勢(shì)：獨(dú)特的流動(dòng)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)。聚合物溶液和熔體的流動(dòng)則可呈現(xiàn)線性粘性、非線性粘性、塑性、觸變性等 (2)高彈性 ?聚合物特有的流變行為 (3)時(shí)間依賴(lài)性 ?聚合物的變形或流動(dòng)具有較強(qiáng)的時(shí)間依賴(lài)性，同一聚合物在短時(shí)間應(yīng)力作用下呈現(xiàn)彈性變形，而在較長(zhǎng)時(shí)間作用下呈現(xiàn)粘性變形 聚合物流變學(xué)的應(yīng)用 聚合物廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、纖維、薄膜和涂料等。粘度的溫度依賴(lài)性及剪切速率依賴(lài)性是確定加工工藝參數(shù)的重要依據(jù) ?研究聚合物的流變行為為研究聚合物的分子結(jié)構(gòu)提供了重要的信息。這種理想化的實(shí)驗(yàn)被稱(chēng)為簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn) 材料均勻、各向同性，材料被施加的應(yīng)力及發(fā)生的應(yīng)變也是均勻和各向同性，即應(yīng)力、應(yīng)變與坐標(biāo)及其方向無(wú)關(guān) 原因 特點(diǎn) 應(yīng)變（ Strain） 各向同性的壓縮和膨脹 （ Isotropic pression and expansion） a′＝ a? b′＝ b? c′＝ c? ccbbaa ???????? 稱(chēng)為伸縮比（ Stretch ratio） ?1，膨脹，?1，壓縮 , ?3表示體積的變化 cccbbbaaa ??????????? 1?? ?1 ， ?0，膨脹， ?0，壓縮 ?比 ? 更常見(jiàn) 和更常用 體積變化量 △ V/V0， V0是原始體積， △ V是體積之變化量 △ V/V＝ ?3－ 1＝（ 1＋ ?） 3－ 1＝ 3?＋ 3?2＋ ?3 由于 ?1 △ V/V≈ 3? △ V/V是邊長(zhǎng)的分?jǐn)?shù)變化的 3倍 各向同性膨脹是均勻的變形（ Homogeneous）。 E越大，產(chǎn)生相同的應(yīng)變 ?需要的應(yīng)力 ?越大，即材料不易變形，剛性高 E為常數(shù)，稱(chēng)為 楊氏模量(Young’ s modulus)，或拉伸彈性模量（ Tensile elastic modulus），拉伸模量 D＝ 1/E ?=D? E的倒數(shù) D稱(chēng)為拉伸柔量（Tension pliance）， D越大表示材料越易變形，剛性低。 所加應(yīng)力用壓力 P來(lái)表示 ， 則 各向同性壓縮 （ isotropic pression） P＝－ K△ V/V0 K為彈性常數(shù)，稱(chēng)為 體積模量 （ Bulk modulus） B＝ 1/K △ V/V0=－ BP B為體積柔量（Bulk pliance） 由于 △ V/V＝ 3?， 故 P＝ － 3K? 簡(jiǎn)單剪切實(shí)驗(yàn) （ Simple shear） ?＝ G? G為彈性常數(shù)，稱(chēng)為 剪切模量 （ Shear modulus） J＝ 1/G ?＝ J? J稱(chēng)為剪切柔量 （ Shear pliance） 線性彈性變形的特點(diǎn) （ 1） 變形小 （ 2）變形無(wú)時(shí)間依賴(lài)性 （ 3）變形在外力移除后完全回復(fù) （ 4）無(wú)能量損失（線性彈性稱(chēng)為能彈性 ） （ 5） 應(yīng)力與應(yīng)變成線性關(guān)系 ?=E? 涉及聚合物分子中化學(xué)鍵的拉伸、鍵角變化和鍵旋轉(zhuǎn)，不涉及鏈段的運(yùn)動(dòng)或整個(gè)分子鏈的位移 后面講到的非線性彈性為熵彈性 圖 彈性常數(shù)之間的關(guān)系 E， G， K和 ?彈性常數(shù)不是相互獨(dú)立的 ， 而是相互有一定的關(guān)系 。 溫度對(duì)體積模量的影響較小 ， 低于玻璃化溫度和高于玻璃化溫度的 K相
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