gfz5公選(力學(xué)性能)

1、第五章：高分子材料的基本第五章：高分子材料的基本性能性能目的目的：掌握掌握高分子材料的基本性能的普遍規(guī)律高分子材料的基本性能的普遍規(guī)律 -核心核心 能夠運(yùn)用結(jié)構(gòu)及分子運(yùn)動(dòng)基本理論進(jìn)行分析能夠運(yùn)用結(jié)構(gòu)及分子運(yùn)動(dòng)基本理論進(jìn)行分析高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能 力學(xué)性能 熱性能 電性能 溶解、滲透性能 老化性能 燃燒性能 分子設(shè)計(jì)及改性的基本思路及途徑分子設(shè)計(jì)及改性的基本思路及途徑基本內(nèi)容基本內(nèi)容物理性能物理性能化學(xué)性能化學(xué)性能高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能 三種力學(xué)狀態(tài)： l 粘流態(tài)：l 高彈態(tài)：l 玻璃態(tài)（結(jié)晶態(tài)）(硬硬、普普彈彈形形變變)塑塑料料強(qiáng)強(qiáng)度度、斷斷裂裂 （高高彈

2、彈性性）橡橡膠膠的的力力學(xué)學(xué)性性能能 （流流動(dòng)動(dòng)性性）融融體體（或或溶溶液液）流流變變性性基基礎(chǔ)礎(chǔ) ：5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能一、高聚物的流動(dòng)性一、高聚物的流動(dòng)性（流變性基礎(chǔ)簡介） 粘度大；分子量越大，粘度越大；分布越寬，粘度越大； 流動(dòng)機(jī)理：分子重心相對位移，是由鏈段的相繼躍遷實(shí) 現(xiàn)的 伴有高彈形變具有粘彈性粘彈性 現(xiàn)象：出口膨大、爬桿效應(yīng)、融體破裂現(xiàn)象：出口膨大、爬桿效應(yīng)、融體破裂5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能4）是一）是一假塑性流體假塑性流體：A、基本名詞：剪切應(yīng)力、剪切速率 牛頓流體：=/; 是一恒定值 非非牛牛

3、頓頓流流體體：隨剪切應(yīng)力（剪切速率）變。 為表觀粘度a a 隨剪切速率（剪切應(yīng)力的增加，隨剪切速率（剪切應(yīng)力的增加，表觀粘度下降的流體）表觀粘度下降的流體）5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能一、高聚物的流動(dòng)性一、高聚物的流動(dòng)性B、假塑性原因大分子延剪切力方大分子延剪切力方向的取向，及帶來向的取向，及帶來的的解纏解纏高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能一、高聚物的流動(dòng)性一、高聚物的流動(dòng)性高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能B、冪律方程：、冪律方程： K nn=1 : 牛頓流體（曲線2）n1: 脹流性流體 （曲線4）n: 非牛頓指數(shù)； D、觸變性流體：t延長，粘度迅速下降；

4、（例：重防腐涂料中的應(yīng)用） 震凝性流體：反之 全剪切應(yīng)力下的流變曲線曲線3：賓漢流體5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能一、高聚物的流動(dòng)性一、高聚物的流動(dòng)性高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能1、第一牛頓區(qū)2、第二牛頓區(qū)5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能一、高聚物的流動(dòng)性一、高聚物的流動(dòng)性高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能 （、 Tf 、非牛頓性非牛頓性 ）1）分子量）分子量： 分子量越大，粘度越大， Tf 越高， 非牛頓性越大2）分布：）分布： 一般越寬：l 低剪切下：粘度越大，l 高剪切下：粘度越小l Tf 越低， l 非牛頓性越大非牛頓性越大因?yàn)椋豪p結(jié)因?yàn)椋豪p結(jié)解纏能力5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能一、高

5、聚物的流動(dòng)性一、高聚物的流動(dòng)性高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能3）柔性）柔性： 柔性越大，柔性越大，Tf 越低，越低， 非牛頓性越大（粘度對剪切的敏感性大）非牛頓性越大（粘度對剪切的敏感性大） 剛性越大：粘度對溫度的敏感性越大剛性越大：粘度對溫度的敏感性越大4）分子間作用力）分子間作用力： 越大：越大： Tf 越高，粘度越高，越高，粘度越高， 粘度對溫度的敏感性大粘度對溫度的敏感性大5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能一、高聚物的流動(dòng)性一、高聚物的流動(dòng)性 （、 Tf 、非牛頓性非牛頓性 ）鏈段活動(dòng)能力，鏈段活動(dòng)能力，長鏈的卷曲長鏈的卷曲纏結(jié)纏結(jié)實(shí)際應(yīng)用的指導(dǎo)意義：塑料成型生產(chǎn)、涂料實(shí)際應(yīng)用的指導(dǎo)意

6、義：塑料成型生產(chǎn)、涂料高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能3、表征、表征 粘度：粘度： （ 測定：）測定：） 熔融指數(shù)熔融指數(shù)： 在恒定的在恒定的壓力壓力、溫度溫度下，單位下，單位時(shí)間時(shí)間內(nèi)流過內(nèi)流過特定毛細(xì)孔（特定毛細(xì)孔（1mm2 )聚合物的重量。聚合物的重量。5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能一、高聚物的流動(dòng)性一、高聚物的流動(dòng)性原材料的重要指標(biāo)！分子量及分布的綜合體現(xiàn)指導(dǎo)選材、成型工藝的設(shè)計(jì)指導(dǎo)選材、成型工藝的設(shè)計(jì)力學(xué)性能高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能 橡膠高彈性對結(jié)構(gòu)的基本要求？ 橡膠力學(xué)性能特征？高彈性的本質(zhì)？ 比較順丁橡膠、乙丙橡膠的高彈性能？高分子材料的基本性能高分子材料的基本

7、性能二、橡膠的高彈性二、橡膠的高彈性1、高彈性的特點(diǎn)、高彈性的特點(diǎn)： E（模量）小，為鋼材的1/105 泊松比小 0.5 V= 0 溫度升高，E增大；（與金屬反之） 形變時(shí)有熱效應(yīng)（拉伸時(shí)，升溫（放熱） 在一定條件下，高彈形變表現(xiàn)明顯的松弛現(xiàn)象 時(shí)間依賴性5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能2、高彈性的本質(zhì)： 熱力學(xué)(一、二）定律得：V= 0 內(nèi)能變化為 0 熵彈性熵彈性 *解釋特征4: 收縮S 0 , Q 0， 吸熱熱力學(xué)第二定律,等溫可逆過程:Q = T S 所以：形變過程中，有熱效應(yīng)形變發(fā)展：拉伸S 0 , Q 0， 放熱5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能二、橡膠的高彈

8、性二、橡膠的高彈性(參考參考)高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能3、的關(guān)系的關(guān)系 特征特征3： E與與T成正比成正比5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能二、橡膠的高彈性二、橡膠的高彈性(參考參考)3. 關(guān)系關(guān)系高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能4、橡膠高彈性的結(jié)構(gòu)要求、橡膠高彈性的結(jié)構(gòu)要求* 1） 柔性柔性好，柔性好的不一定具有高彈性 2）不結(jié)晶 無束縛 3) 分子量高提供交聯(lián)度，強(qiáng)度高 4）交聯(lián)無永久性形變5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能二、橡膠的高彈性二、橡膠的高彈性高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能明顯的松弛過程時(shí)間依賴性1、靜態(tài)粘彈性：（非交變） 蠕變?nèi)渥儯阂欢═、一定， 觀察觀察t t

9、的變化的變化 應(yīng)力松弛應(yīng)力松弛：一定T、一定 ， 觀察觀察t t的變化的變化 瞬時(shí)彈性瞬時(shí)彈性 高彈高彈 永久永久 (交聯(lián)曲線2）1) 蠕變、應(yīng)力松弛現(xiàn)象5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能t高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能 原因原因：鏈段運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)構(gòu)象來適應(yīng)外力鏈段運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)構(gòu)象來適應(yīng)外力力不變，調(diào)節(jié)結(jié)果：形力不變，調(diào)節(jié)結(jié)果：形 變增大變增大蠕變?nèi)渥冃巫儾蛔儯{(diào)節(jié)結(jié)果形變不變，調(diào)節(jié)結(jié)果: 內(nèi)力減小，相對內(nèi)力減小，相對的外力變小的外力變小應(yīng)力松弛應(yīng)力松弛3）應(yīng)用）應(yīng)用：工程塑料的尺寸穩(wěn)定性、 密封問題 等 例：4）粘彈模型 ：建立模型模擬曲線得到Maxwell模型Kelvin 模型串聯(lián)并聯(lián)2）原因

10、：5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能分子運(yùn)分子運(yùn)動(dòng)動(dòng)高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能應(yīng)力周期性變化： 0 Sin t 應(yīng)變： 0 Sin（ t ） 落后一相位角落后一相位角 滯后滯后：一定溫度下，受交變的應(yīng)力，形變隨時(shí) 間的變化跟不上力隨時(shí)間的變化結(jié)果：產(chǎn)生滯后圈能耗能耗 （機(jī)械能（彈性能）熱能） 力學(xué)損耗力學(xué)損耗力學(xué)損耗因子力學(xué)損耗因子*： tan -損耗模量損耗模量-儲(chǔ)能模量儲(chǔ)能模量5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能 影響因素影響因素*： 1）結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：分子柔性、分子間作用力等- 2）時(shí)間：）時(shí)間： （1/ t (觀察）觀察） 小小t長：長： 鏈段完全跟上鏈段完

11、全跟上 大大t短短 ：鏈段完全跟不上：鏈段完全跟不上 硬硬 ，甚至脆，甚至脆 適中適中t：滯后明顯：滯后明顯 tan 有最大值有最大值 3）溫度）溫度：- T增大， 減小， 分析 : 鏈段運(yùn)動(dòng) （時(shí)溫等效原理） 應(yīng)用意義：指導(dǎo)力學(xué)（及其它物理）特性的分析及應(yīng)用，應(yīng)用意義：指導(dǎo)力學(xué)（及其它物理）特性的分析及應(yīng)用， 意義大意義大 （例：（例：) 理論意義：是分子運(yùn)動(dòng)研究的重要手段理論意義：是分子運(yùn)動(dòng)研究的重要手段5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能？DDV(動(dòng)態(tài)黏彈譜儀）動(dòng)態(tài)黏彈譜儀）高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能四、屈服、強(qiáng)度與斷裂四、屈服、強(qiáng)度與斷裂 （玻璃、（玻璃、結(jié)晶結(jié)晶態(tài)）態(tài)）1、拉伸過程

12、拉伸過程 應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)力應(yīng)變曲線 （冷拉曲線） 一定的溫度、一定的拉伸速度下，觀察應(yīng)力隨應(yīng)變的變化曲線2、力學(xué)強(qiáng)度、力學(xué)強(qiáng)度3、與結(jié)構(gòu)的關(guān)系、與結(jié)構(gòu)的關(guān)系4、增強(qiáng)與增韌、增強(qiáng)與增韌（5、其它力學(xué)性能、其它力學(xué)性能 ）5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能力學(xué)特征力學(xué)特征： E -軟硬 A-彈性 S -韌脆 -延性延性 SOA -回彈性 強(qiáng)度（B B、Y Y )-強(qiáng)弱 1）非晶）非晶：u 曲線分析： OA-普彈 斜率E Y：屈服屈服： 隨應(yīng)變增大，應(yīng)力不變或下降 力去除，形變不可恢復(fù) 應(yīng)變增大，應(yīng)力增大 應(yīng)變硬化 B:斷裂 脆性斷裂： （ B B Y Y ） 韌性斷裂

13、：-小單元運(yùn)動(dòng)在力的強(qiáng)迫作用下，鏈段運(yùn)動(dòng) 1、拉伸過程拉伸過程 (非晶、結(jié)晶高聚物）非晶、結(jié)晶高聚物）5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能 四四 屈服、強(qiáng)度與斷裂屈服、強(qiáng)度與斷裂 高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能 屈服過程屈服過程：剪切形變（45。結(jié)構(gòu)滑移） 銀紋銀紋化過程 裂縫裂縫B 屈服屈服: 機(jī)理機(jī)理：鏈段在力的強(qiáng)迫下運(yùn)動(dòng)（取向），因?yàn)門小于Tg，所以不能恢復(fù)銀紋化：力（環(huán)境）作用下，結(jié)構(gòu)缺陷產(chǎn)生 應(yīng)力集中，出現(xiàn)發(fā)亮的條紋應(yīng)力集中，出現(xiàn)發(fā)亮的條紋。 運(yùn)動(dòng)單元高度取向（m 不為零）強(qiáng)強(qiáng) 迫高彈形變迫高彈形變：在Tg以下，在高應(yīng)力作用下發(fā)生的大形變， 且不可恢復(fù)銀紋與裂縫的差異？1、拉伸過程拉伸

14、過程 (非晶非晶、結(jié)晶高聚物）、結(jié)晶高聚物）5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能 四四 屈服、強(qiáng)度與斷裂屈服、強(qiáng)度與斷裂 高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能C C 斷裂斷裂: : 脆性斷裂脆性斷裂：沒有屈服，斷裂面光滑； 韌性斷裂韌性斷裂：出現(xiàn)屈服后的斷裂，斷裂面粗糙。 T TT Tb b 時(shí)： B B Y Y 脆性斷裂1、拉伸過程拉伸過程 (非晶非晶、結(jié)晶高聚物）、結(jié)晶高聚物）5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能 四四 屈服、強(qiáng)度與斷裂屈服、強(qiáng)度與斷裂 高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能2) 結(jié)晶高聚物的應(yīng)力結(jié)晶高聚物的應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線 細(xì)頸細(xì)頸現(xiàn)象現(xiàn)象明顯明顯 運(yùn)動(dòng)單元是微晶、鏈段（非晶區(qū)）在較大

15、力作用下的取向，運(yùn)動(dòng)單元是微晶、鏈段（非晶區(qū)）在較大力作用下的取向， （不可恢復(fù)）（不可恢復(fù)） 應(yīng)變硬化現(xiàn)象明顯應(yīng)變硬化現(xiàn)象明顯 存在脆性斷裂問題存在脆性斷裂問題1、拉伸過程拉伸過程 (非晶、非晶、結(jié)晶結(jié)晶高聚物）高聚物）5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能 四四 屈服、強(qiáng)度與斷裂屈服、強(qiáng)度與斷裂 高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能3) 不同力學(xué)特征的應(yīng)力應(yīng)變曲線不同力學(xué)特征的應(yīng)力應(yīng)變曲線脆而硬：1 PS、未交聯(lián)的熱固性樹脂等強(qiáng)而硬：2 交聯(lián)的熱固性樹脂（環(huán)氧等） 工程塑料強(qiáng)而韌：3、4 工程塑料（PC、PA ABS等）、PVC軟而韌：5、6 PE、軟 PVC等 7 橡膠軟而弱：8 凝膠弱而脆：9

16、力學(xué)特征力學(xué)特征 曲線曲線 例例注意注意： 相比較而言相比較而言 在不同條件（在不同條件（T、拉伸速度、拉伸速度）下）下, 曲線會(huì)有變化曲線會(huì)有變化 1、拉伸過程拉伸過程 (非晶非晶、結(jié)晶高聚物）、結(jié)晶高聚物）5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能 四四 屈服、強(qiáng)度與斷裂屈服、強(qiáng)度與斷裂 高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能4）溫度、時(shí)間對曲線溫度、時(shí)間對曲線的影響 溫度的影響（一定）： TTb 曲線1、2 TTg 曲線 3、4、5 T Tf 曲線9 時(shí)間-1/（T一定）： 分析：單元運(yùn)動(dòng) （時(shí)溫等效原理） #1、拉伸過程拉伸過程 (非晶非晶、結(jié)晶高聚物）、結(jié)晶高聚物）5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能 四四 屈

17、服、強(qiáng)度與斷裂屈服、強(qiáng)度與斷裂 作業(yè)作業(yè)：試從分子運(yùn)動(dòng)原理或時(shí)溫等效原理分析拉伸速度的變化對拉伸曲線的影響高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能注意注意: 使用時(shí)使用時(shí)趨于很小趨于很小長期強(qiáng)度長期強(qiáng)度，其遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所測值，其遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所測值 ， 例：例：PVC: B(1000h）1/2B （測） Tb、Tg測定時(shí)，是在一定時(shí)間尺度下，測定時(shí)，是在一定時(shí)間尺度下， （ 比較小，時(shí)間長）比較小，時(shí)間長） 實(shí)際受力時(shí)（特別是在沖擊力時(shí)）往往實(shí)際受力時(shí)（特別是在沖擊力時(shí)）往往很高，很高， 例：例：PVC 的的Tb= - 50度，度，T使使 - 30 -15度度1、拉伸過程拉伸過程 (非晶非晶、結(jié)晶高聚物

18、）、結(jié)晶高聚物）5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能 四四 屈服、強(qiáng)度與斷裂屈服、強(qiáng)度與斷裂 高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能2、力學(xué)強(qiáng)度、力學(xué)強(qiáng)度1）幾種主要強(qiáng)度）幾種主要強(qiáng)度 抗張強(qiáng)度： B BF/SF/S 抗彎強(qiáng)度： 抗沖擊強(qiáng)度 （韌性） i=W/bd （kJ/m2) 彎曲形變較小時(shí)的載荷與撓度5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能 四四 屈服、強(qiáng)度與斷裂屈服、強(qiáng)度與斷裂 高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能2） 理論強(qiáng)度理論強(qiáng)度 實(shí)際強(qiáng)度，實(shí)際強(qiáng)度，實(shí)實(shí)= =（1/1001/1001/1000 )1/1000 )理理 而模量接近而模量接近 原因：缺陷原因：缺陷(裂縫、結(jié)構(gòu)的不均一性）裂縫、結(jié)構(gòu)的不均

19、一性） 3）強(qiáng)度理論：）強(qiáng)度理論： 應(yīng)力集中：應(yīng)力集中： Griffith表面能理論表面能理論 （脆性材料）脆性材料） 分子熱漲落理論分子熱漲落理論：要點(diǎn)：裂縫發(fā)展產(chǎn)生新的表面，需要能量要點(diǎn)：裂縫發(fā)展產(chǎn)生新的表面，需要能量 ， 外能外能H: H , 裂縫發(fā)展裂縫發(fā)展 2、力學(xué)強(qiáng)度、力學(xué)強(qiáng)度5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能 四四 屈服、強(qiáng)度與斷裂屈服、強(qiáng)度與斷裂 高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能2、力學(xué)強(qiáng)度、力學(xué)強(qiáng)度5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能 四四 屈服、強(qiáng)度與斷裂屈服、強(qiáng)度與斷裂 高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能鏈斷裂凈頻率：壽命：2、力學(xué)強(qiáng)度、力學(xué)強(qiáng)度5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能 四四 屈

20、服、強(qiáng)度與斷裂屈服、強(qiáng)度與斷裂 高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能3、強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)的關(guān)系、強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)的關(guān)系1） 分子量：越大，越大，越大， 屈服屈服、E不變不變 - （M MC）2）F分越大， B 、 Y越大，越大， 減小，E增大 過大，脆性斷裂 3) 交聯(lián) 適度 B增大，增大， Y不變，不變， 減小， E增大，i增大 過度交聯(lián)過度交聯(lián)， B大幅度減小 4）結(jié)晶 Y越大越大 隨結(jié)晶度增大，隨結(jié)晶度增大， B、 E增大， 球晶大小、多少小而密強(qiáng)度、抗沖擊好球晶大小、多少小而密強(qiáng)度、抗沖擊好5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能 四四 屈服、強(qiáng)度與斷裂屈服、強(qiáng)度與斷裂

21、 高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能 四四 屈服、強(qiáng)度與斷裂屈服、強(qiáng)度與斷裂 3、強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)的關(guān)系、強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)的關(guān)系高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能6) 缺陷（裂紋、氣泡、內(nèi)應(yīng)力、銀紋等）缺陷（裂紋、氣泡、內(nèi)應(yīng)力、銀紋等） 應(yīng)力集中，強(qiáng)度大幅度下降應(yīng)力集中，強(qiáng)度大幅度下降 7）增塑劑：分子間作用力下降）增塑劑：分子間作用力下降 例：例：PVC 5）取向：平行取向方向，強(qiáng)度大幅度增加。）取向：平行取向方向，強(qiáng)度大幅度增加。 垂直取向方向，強(qiáng)度大幅度下降垂直取向方向，強(qiáng)度大幅度下降5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能 四四 屈服、強(qiáng)度與斷裂屈服、強(qiáng)度與斷裂 3、強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)

22、的關(guān)系、強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)的關(guān)系高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能4、增強(qiáng)與增韌、增強(qiáng)與增韌 A、結(jié)晶、取向、交聯(lián)、結(jié)晶、取向、交聯(lián) B、活性粉末增強(qiáng)，、活性粉末增強(qiáng)， 作用：吸附相當(dāng)物理交聯(lián) 傳遞應(yīng)力均勻分布載荷， 一鏈斷，其他鏈仍起作用。 偶聯(lián)劑使惰性粉末具有“ 活性” 納米粉末增強(qiáng)納米粉末增強(qiáng) 5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能 四四 屈服、強(qiáng)度與斷裂屈服、強(qiáng)度與斷裂 分子運(yùn)動(dòng)分子運(yùn)動(dòng)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、復(fù)合、合金化高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能4、增強(qiáng)增強(qiáng)與增韌與增韌5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能 四四 屈服、強(qiáng)度與斷裂

23、屈服、強(qiáng)度與斷裂 高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能 纖維增強(qiáng)機(jī)理纖維增強(qiáng)機(jī)理： 纖維模量大于基體，相同應(yīng)變下，纖維承載大； 抑制裂紋效應(yīng) 黏附黏附作用，傳遞應(yīng)力； 短纖維起作用5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能 四四 屈服、強(qiáng)度與斷裂屈服、強(qiáng)度與斷裂 4、增強(qiáng)增強(qiáng)與增韌與增韌高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能增韌增韌-S 增大增大橡膠增韌橡膠增韌 共聚、共混共聚、共混 例：例：HIPS 多重裂紋化理論剪切屈服理論剪切屈服的裂紋理論5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能 四四 屈服、強(qiáng)度與斷裂屈服、強(qiáng)度與斷裂 4、增強(qiáng)增強(qiáng)與與增韌增韌高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能 纖維增韌纖維增韌 （主要對于熱固性樹脂）（主要對于熱固性樹脂）5.1 力學(xué)性能力學(xué)性能 四四 屈服、強(qiáng)度與斷裂屈服、強(qiáng)度與斷裂 4、增強(qiáng)與、增強(qiáng)與增韌增韌高分子材料的基本性能高分子材料的基本性能5、其它力學(xué)性能、其它力學(xué)性能1） 疲勞疲勞 : 在周期性交變應(yīng)力作用下，在低于靜態(tài)強(qiáng)度在周期性交變應(yīng)力作用下，在低于靜態(tài)強(qiáng)度 的應(yīng)力下斷裂。的應(yīng)力下斷裂。疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度：a = u - k log Na = u - k log N