流變行為的特征ppt課件(專業版)

　　

【正文】 這樣不斷循環，那些未釋放的彈 性儲能都被消耗在體系的自摩擦上，并 轉化成熱量放出。 高聚物的粘彈性 指高聚物材料不但具有彈性材料的一般特性，同時還具有粘性流體的一些特性。 物質內部的質點（分子、原子、離子）在空間的排列情況可分為： 近程有序 遠程有序 小分子的聚集態結構 ? 小分子的三個基本相態： ? 晶態 ——固體物質內部的質點既近程有序，又遠程有序（三維）。 ? 液態 ——物質質點只是近程有序，而遠程無序。彈性和粘性在高聚物材料身上同時呈現得特別明顯。 這種由于力學滯后而使機械功轉換成熱的現象，稱為 力學損耗或內耗 。 力學損耗 ? 輪胎在高速行使相當長時間后，立即檢查內層溫度，為什么達到燙手的程度？ 高聚物受到交變力作用時會產生滯后現象，上一次受到外力后發生形變在外力 去除后還來不及恢復，下一次應力又施 加了，以致總有部分彈性儲能沒有釋放 出來。 這是高聚物熔體呈現固體力學行為的例子。 高聚物的狀態 常見 氣態：無 液態 固態 熔體 溶體 懸浮體 分散體 高聚物 均質態 取向態 多相態 高聚物 高聚物結構的 多樣性、多元性 聚合物的結構與性能 1 大分子鏈的形狀 ? 線型（ linear）：如 HDPE ? 支化（ branching）：如 LDPE ? 網狀（ work）：如硫化橡膠 線型、支化、網狀分子的性能差別 ? 線型分子：可溶，可熔，易于加工，可重復應用，一些合成纖維，“熱塑性”塑料（ PVC， PS等屬此類） ? 支化分子：一般也可溶，但結晶度、密度、強度均比線型差 ? 網狀分子：不溶，不熔，耐熱，耐溶劑等性能好，但加工只能在形成網狀結構之前，一旦交聯為網狀，便無法再加工，“熱固性”塑料（酚醛、脲醛屬此類） 聚集態 分子的聚集態結構： 平衡態時分子與分子之間的幾何排列。 ? 氣態 ——分子間的幾何排列既近程無序，又遠程無序。 力學損耗 粘彈性 靜態粘彈性 動態粘彈性 蠕變 應力松弛 滯后 蠕變 ? 蠕變 ? 在一定的溫度和恒定的外力作用下（拉力，壓力，扭力等），材料的形變隨時間的增加而逐漸增大的現象。 以應力～應變關系作圖時，所得的曲線在施加幾次交變應力后就封閉成環，稱為滯后環或滯后圈，此圈越大，力學損耗越大。 例如 ：汽車每小時走 60km，相當于在輪胎 某處受到每分鐘 300次周期性外力的作用 （假設汽車輪胎直徑為 1m，周長則為 1 速度為 1000m/1min＝ 1000/＝ 300r/1min 把輪胎的應力和形變隨時間的變化記錄 下來，可以得到下面兩條波形曲線： )(t?)(t?)(t?)(t??3?2?滯后定義 ：高聚物在交變力作用下，形變落后于應力變化的現象 解釋 ：鏈段在運動時要受到內摩擦力的作用，當外力變化時鏈段的運動還跟不上外力的變化，形變落后于應力，有一個相位差，越大，說明鏈段運動愈困難，愈是跟不上外力的變化。 ? 例 2：