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《流變學前三章》ppt課件(文件)

2026-05-16 06:43 上一頁面

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【正文】難在流變學中采用一些理想化的實驗，使應力和應變能很準確地定義和分析。 ?＝ ?/? 泊松比（ Poisson ratio）由材料性質決定的在各向同性壓縮實驗中，材料的應變應為其體積的變化分數 △ V/V。拉伸和剪切模量的溫度依賴性則很大圖無定形線形聚合物的拉伸模量與溫度的關系圖交聯聚合物（橡膠）的拉伸模量與溫度的關系分子鏈熱運動加強，回縮力逐漸變大，彈性形變能力變小，表現為彈性模量隨溫度升高而增大圖結晶性線形聚合物的拉伸模量與溫度的關系其形狀與無定型聚合物類似，其區別是坪臺區較寬，且坪臺處的模量較高微晶的存在起到交聯的作用模量的分子量依賴性分子量對模量的影響主要在高彈態和粘流態。 Tg不受結晶度影響圖結晶性線性聚合物的拉伸模量與結晶度的關系聚合物的體積模量在高于 Tg和 Tm時聚合物的體積模量表材料的體積模量數量級為 103MPa 玻璃態無定形聚臺物的體積模量表某些聚合物的體積模量低于玻璃化溫度時的 K比高于 Tg時的最多大兩倍，前面已經看到，其他模量的變化則大得多結晶聚合物的 K 結晶聚合物的 K（體積模量）與無定形聚合物接近，數量級也是 103MPa。在時間較長的試驗中出現粘彈性，應變較大時出現非線性彈性，應力很高時可能斷裂 6)線型和支鏈聚合物在溫度比 Tg高許多時在各向同性壓縮實驗中仍符合線彈性。但這一問題是可以解決的。另一端是以恒定的速度把試樣拉長，圖紙也同時以恒定速度移動。這種方法叫簡支梁（ Simple beam）扭轉實驗測定剪切模量圖扭轉實驗 G＝ 2Lh/?R4? h， R—— 試樣的高度和半徑 L—— 扭短； ?—— 扭轉角結晶聚合物無定形區和結晶區構成，結晶區又由無數很小的微晶組成，微晶由規整排列的分子形成，因此，它具有方向性各向異性整個結晶聚合物是由具有各種方向的微晶及無定形部分構成各向同性對于結晶型聚合物性能的測試，要注意制樣和測試方法。這樣就能得到應力應變圖，從而求出楊氏彈性模量要求長度比直徑大得多。其次，在試樣的中間部分的確是單純的拉伸拉伸儀（ Extensometer）：試樣用夾具固定，測定試樣中間部分的變形。瞬間的長短取決于材料種類和環境等 8)濃的懸浮體在受到小的切應力時也符合線彈性，應力較大時出現非牛頓流動及其他復雜的形狀彈性模量的測定（材料力學性能的測試）基本原則在流變學中，雖然研究的是應力和應變之間的關系，但不是直接測定應力和應變。偏離線彈性的情況當壓力很高時會出現非線性彈性，在用各種加壓速度或頻率時也會出現粘彈性，即時間依賴性線彈性的適用范圍只有在變形很小時，下列材料才符合線彈性理論 1)陶瓷：絕大部分適用，只要應力小于破壞極限值 2)金屬：在低于熔點的溫度時或應變較大時，出現非線性的彈性，應變很大時出現塑性和斷裂；在精確的實驗中有些金屬出現蠕變，即與時間有關的變形； 3)結晶體：原子、離子或分子晶體 4)玻璃態材料：低于玻璃態溫度時的聚合物；在動態試驗中可能出現粘彈性 (線性或非線性 )；應力很高時出現塑性或斷裂。在高溫時的粘彈性則涉及到較大鏈段的復雜運動，以解開纏繞并最后大分子鏈間相互滑移，所以分子量對拉伸模量的影響主要在高彈態和粘流態交聯度對拉伸模量的影響圖交聯聚合物（橡膠）的拉伸模量與交聯度的關系隨著交聯度上升，橡膠坪臺模量上升，交聯度上升至形成網狀結構時， E幾乎保持不變直到超過分解溫度時發生分解。因此表征一個材料的線性彈性只需其中兩個就足夠一種常見的關系： ?＝， E＝ 3G E楊氏模量 K體積模量 G剪切模量 ?＝ ?/? 泊松比表四個彈性常數之間的關系聚合物的彈性模量表金屬及合金的彈性常數表拉伸彈性模量（ 105lbf/in2）聚合物與其他材料

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