材料工程基礎(chǔ)第三章(2)-在線瀏覽
2024-10-03 14:39本頁面
【正文】 度高于 Tf 才進(jìn)入粘流態(tài)。 fT dT高分子成形在粘流態(tài)，高分子熔體和溶液具有流變性， 處理粘流態(tài)下材料的問題需要運用流變學(xué)理論！ LOGO 第一節(jié) 聚合物的流變學(xué)原理 LOGO 流變學(xué)的基本概念 ? 某一種物質(zhì)對外力表現(xiàn)為彈性和粘性雙重特性（ 粘彈性 ）。 流變性 流動 變形 粘性， 不可逆過程， 耗散能量 彈性， 可逆過程， 儲存能量 非線性粘彈性 高聚物流體（熔體或溶液）具有流變行為！ LOGO τ = η dε /dt 式中： τ 為切應(yīng)力； η 為動力粘度系數(shù)，單位是Ｐａ ?s；dε /dt為切應(yīng)變速率。 牛頓流體 的流動曲線是一條通過原點 的直線。 經(jīng)典流變學(xué)（牛頓流變學(xué)） τ ε dε/dt 一、聚合物的流變特性 LOGO 非牛頓流動 ? 非牛頓流體的剪切速度 dε /dt和剪切應(yīng)力 τ 的變化規(guī)律，經(jīng)作圖后可得四種曲線的類型：塑性流動、假塑性流動、脹形流動、觸變流動。 經(jīng)修正后為： τ =K（ dε /dt） ｎ 式中， ｎ為非牛頓指數(shù)，（ｎ＜１）； K為稠度（表觀黏度） 。 聚合物熔體的流變定律 粘度是描述塑料熔體流變行為最重要的參數(shù)。 n 偏離 1的程度越大，表明材料的假塑性（非牛頓性）越強； n與 1之差，反映了材料非線性性質(zhì)的強弱。通常剪切速率越大，材料的非牛頓性越顯著， n 值越小。 簡單討論 LOGO 假塑性高分子液體的流動曲線 表觀粘度 剪切速率曲線 表觀粘度是剪切速率（或剪切應(yīng)力）的函數(shù)。我們稱這類流體為 假塑性流體 。 （ 1） 粘度大，流動性差 : 這是因為高分子鏈的流動是通過鏈段的相繼位移來實現(xiàn)分子鏈的整體遷移，類似蚯蚓的蠕動。 聚合物熔體流動特點 粘性流動 彈性變形 LOGO 二、聚合物熔體的彈性效應(yīng) ? 高分子粘流過程中伴隨著可逆的高彈形變，這是高分子熔體區(qū)別于低分子液體的重要特征之一。 ? 彈性效應(yīng)的表現(xiàn) : ? 擠出脹大 ? 不穩(wěn)定流動 ? 包軸現(xiàn)象 ? 無管虹吸 LOGO 擠出脹大現(xiàn)象 擠出脹大現(xiàn)象又稱口型膨脹效應(yīng)或 Barus效應(yīng) ， 是指高分子熔體被強迫擠出口模時 ， 擠出物尺寸大于口模尺寸 ， 截面形狀也發(fā)生變化的現(xiàn)象 。 ?鯊魚皮形 ?波浪形 ?竹節(jié)形 ?螺旋形 ?不規(guī)則破裂 LOGO “ 爬桿 ” 現(xiàn)象 高分子液體的“爬桿”效應(yīng) 與牛頓型流體不同，盛在容器中的高分子液體，當(dāng)插入其中的圓棒旋轉(zhuǎn)時，沒有因慣性作用而甩向容器壁附近，反而環(huán)繞在旋轉(zhuǎn)棒附近，出現(xiàn)沿棒向上爬的 “ 爬桿 ” 現(xiàn)象。 牛頓型流體 高分子液體 LOGO 無管虹吸 圖 616 無管虹吸效應(yīng) 對牛頓型流體，當(dāng)虹吸管提高到離開液面時，虹吸現(xiàn)象立即終止。
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