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文檔簡介

1、第三篇高聚物的性能 (Properties of polymers)第5章 彈性與粘性的概念 (elasticity and viscosity)5.1 彈 性(elasticity)5.1.1 彈性模量與泊松比 (elastic modulus)材料的基本形變模式-單向拉伸動畫演示桿、棒的彎曲形變-簡支梁彎曲動畫演示桿、棒的彎曲形變-懸臂梁彎曲動畫演示材料的基本形變模式-剪切動畫演示材料的基本形變模式-桿的扭轉動畫演示材料的基本形變模式-靜壓縮動畫演示各向同性的理想彈性材料: 獨立參數(shù) 2 個橡膠與低分子液體(形變時體積不變):大多數(shù)材料(形變時體積發(fā)生變化):5.1.2 柔量(compli

2、ance)第6章高聚物的高彈性 （rubber elasticity）6.1 高彈性的特點i) 彈性應變大ii) 彈性模量低一根主鏈由N個單鍵組成的高分子鏈在外力作用下的最大高彈性拉伸比Why? 施加外力除去外力iii)iv)快速拉伸時，橡膠的溫度升高； 金屬材料的溫度下降；高彈形變中的熱效應在絕熱條件(快速拉伸)下，材料升溫。Why? 溫度升高，熱運動加劇，回縮力加大， (t)鏈段發(fā)生相對遷移時需克服摩擦力，所以高彈響應落后于理想彈性響應施加外力除去外力分子運動：高彈形變主要引起體系的熵變，高彈性為熵彈性。(普彈形變主要引起體系的內能變化，普彈性為能彈性)熱力學函數(shù)變化：6.2 平衡高彈形變

3、的熱力學分析(thermodynamics of rubber elasticity)熱力學第一定律：熱力學第二定律：長度為 l 的橡皮試樣在拉伸應力 的作用下伸長 dl 時，體系(橡皮)對外作的功等溫拉伸過程中，橡皮體積不變，即橡皮拉伸時，即放熱；橡皮壓縮時，也放熱。實驗表明，在絕熱條件下，將橡皮拉伸到500%時，即使無結晶，溫度也可升高約106.3 平衡高彈形變的統(tǒng)計理論 (statistical theory)應力-應變關系則每一特定末端距的構象數(shù)為或假設：i) 理想三維交聯(lián)網(wǎng)；每根交聯(lián)鏈都是高斯鏈；ii) 每個交聯(lián)點都固定在平衡位置上；iii) 橡皮形變時，交聯(lián)網(wǎng)發(fā)生“仿射形變”；儲能函數(shù)單向拉伸：當不大時理論與實驗的比較分析：i) 拉伸比較大時，高斯鏈模型不再適用；ii) 實際橡膠的分子鏈之間具有相互作用，拉伸過程中， 有內能變化，iii) 拉伸比較大時，橡膠模量因取向、結晶而提高；iv) 實

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