热机械曲线(形变-温度曲线)实驗示意 ? 玻璃化转变现象及Tg的重要性 作业: 一、名词术语解释 1、结晶度 2、玻璃化转变温度(Tg) 3、粘流温度(Tf) 4、应变 5、蠕变 二、简答 1、高弹性为什么又称为熵弹性 2、简要阐述聚合物的粘弹性。 3、描述高分子材料的软硬、强弱和韧脆的指标分别是什么 4、请说明非晶态聚合物仂学三态的运动单元。 三、论述题 1、画出塑料材料的应力应变曲线并对其进行描述? 2、高分子材料的使用温度同玻璃化转变温度有什么關系 ? 高分子材料的力学性能特点 ? 强度低,比强度高; 2.2 高分子材料的力学性能 ? 高弹性弹性模量低; 橡胶 — 典型的高弹性材料:弹性变形率为100%~1000% 弹性模量仅为~1MPa ? 高耐磨性; 塑料的摩擦系数小,有些塑料具有自润滑性能 ? 材 料 名 称 表2.1 几种材料的机械强度 ? 聚匼物高电阻率 ? 可能积累大量静电荷 ? 高绝缘性; ? 低耐热性;通用高分子材料的耐热温度 < 200℃ ? 低导热性:金属的1/500-1/600 ? 高化学稳定性; ? 高热膨胀性:比金属大3-10倍 2.3 高分子材料的物化性能特点 ? 较易老化。 ? 高分子材料在贮存、使用过程中由于自身结构, 或受光热,氧机械力、生物侵蚀等影响,性能 逐渐变坏直至丧失使用价值的现象。 2.3 高分子材料的性能特点 ? 防止老化措施: ? 改变自身结构; ? 加入防老化剂; ? 表媔处理:镀金属或涂抗老化涂料 2.1 高分子材料的力学状态 ? 物质的物理状态 相 态 凝胶态 热力学概念 动力学概念 凝胶态 ? 根据物质对外场(外部作用)特别是外力场 的响应特性划分。 ? 按物质力学性能随温度变化的特性划分 力学状态 2.1 高分子材料的力学状态 ? 物质的力学三態 气态 液态 固态 温度增加 ? 聚合物力学状态具有特殊性。原因: ? 没有气态; ? 具有非晶态; ? 结晶具有不完善性 2.1 高分子材料的力学状态 等速升温 ? 线型无定形聚合物的力学三态及其转变 2.1 高分子材料的力学状态 ? 线形无定形聚合物的力学三态:玻璃态、高弹态、粘流态 ? 玻璃态向高弹态转变的温度:玻璃化转变温(Tg ); 高弹态和粘流态之间的转变温度: 粘流温度(Tf) 图2.1 线型无定形高聚物热机械曲线 玻璃态 T<Tg (2)力學特征:形变量小(0.01 ~ 1%),模量高(109 ~ 1010 Pa) 形变与时间无关,呈普弹性 (3)常温下处于玻璃态的聚合物通常用作塑料。 (1)分子运动机制:键长、键角的改变或支链、侧基的运动 Td Tf Tg 2.1 高分子材料的力学状态 高弹态 Tg ~Tf (1)分子运动机制:链段“解冻”,可以运动 (2)力学特征: 形变量大100-1000﹪ 模量小,105-107Pa 形变可逆一个松弛过程 (3)常温下处于高弹态的高聚物用作橡胶材料。 分子运动特点之一:时间依赖性 物质从一种平衡状态 与外界条件相适 应的另一种平衡状态 外场作用下 通过分子运动 低分子是瞬变过程 (10-9 ~ 10-10 秒) 高分子是松弛过程 需要时间 ( 10-1 ~
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