高聚物流变学

方显力

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 流变学概念
    • 1.2 聚合物流变学研究的内容
    • 1.3 聚合物流变行为的特性
  • 2 流变学的基本概念
    • 2.1 应变和应力
    • 2.2 应力张量
    • 2.3 应变张量
  • 3 线性弹性
    • 3.1 虎克定律与弹性常数
    • 3.2 线性弹性变形的特点
    • 3.3 聚合物的弹性模量
    • 3.4 线弹性的适用范围
  • 4 线性粘性流动
    • 4.1 稳定的简单剪切流动和牛顿定律
    • 4.2 线性粘性变形的特点
    • 4.3 流动方式(测粘流动 Viscometric flow )
  • 5 非线性弹性——橡胶弹性
    • 5.1 橡胶弹性的特点
    • 5.2 橡胶弹性的唯象理论
  • 6 非线性粘性(非牛顿流体)
    • 6.1 聚合物熔体流动特性
    • 6.2 非牛顿流体的稳态剪切流动
    • 6.3 Weissenberg-Rabinowitch校正
    • 6.4 非牛顿流体的流动曲线
    • 6.5 聚合物熔体的流动曲线
  • 7 线性粘弹性
    • 7.1 线性粘弹性的基本概念
    • 7.2 线性粘弹性的定义Boltzmann加和原理
    • 7.3 聚合物的蠕变柔量
    • 7.4 蠕变和回复实验
    • 7.5 松弛模量
    • 7.6 恒定应力速度和恒定应变速度实验
    • 7.7 动态力学性能
  • 8 考前复习
    • 8.1 复习视频
线弹性的适用范围

只有在变形很小时,下列材料才符合线弹性理论

1)陶瓷:绝大部分适用,只要应力小于破坏极限值

2)金属:在低于熔点的温度时或应变较大时,出现非线性的弹性,应变很大时出现塑性和断裂;在精确的实验中有些金属出现蠕变,即与时间有关的变形;

3)结晶体:原子、离子或分子晶体

4)玻璃态材料:低于玻璃态温度时的聚合物;在动态试验中可能出现粘弹性(线性或非线性);应力很高时出现塑性或断裂。

5)交联聚合物即使在温度比玻璃化温度高许多时仍符合线弹性(如实验时有足够的时间使材料能达到平衡态)。在时间较长的试验中出现粘弹性,应变较大时出现非线性弹性,应力很高时可能断裂

6)线型和支链聚合物在温度比Tg高许多时在各向同性压缩实验中仍符合线弹性。在其他实验(拉伸,剪切)中,会出现线性粘性、非线性稳定流动、粘弹性等,如压力很大,可能出现非线性弹性

7)几乎所有的聚合物在受瞬间应力作用时都符合线弹性。瞬间的长短取决于材料种类和环境等

8)浓的悬浮体在受到小的切应力时也符合线弹性,应力较大时出现非牛顿流动及其他复杂的形状