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文档简介

聚合物的应力松弛 高分子物理实验室 主要内容 实验目的实验原理实验仪器实验步骤数据处理实验报告 实验目的 1 了解聚合物的应力松弛现象 理解松弛时间和应力半衰期的概念 2 通过测定聚合物试样在恒温恒形变下拉伸应力的松弛过程 掌握绘制出松弛曲线 求取松弛时间 和应力半衰期t1 2的方法 实验原理 聚合物材料为粘弹性材料 其力学行为介于理想弹性体和理想粘性体之间 一般与时间相关 我们把聚合物的力学性质随时间的变化统称为力学松弛 应力松弛是指在恒温 恒形变下聚合物内应力随时间增加而衰减的过程 聚合物的应力松弛反映了聚合物内部分子的运动状况 是链段和分子链重排的结果 理论上聚合物的应力松弛可以用Maxwell模型来描述 Maxwell模型 此模型由两部分组成 一部分是服从Hookes定律的理想弹性体 即 另一部分为服从Newton定律的理想粘性体 即 线性高聚物和交联高聚物的应力松弛曲线 0 实验仪器 本实验使用上海化机四厂生产的YS 型应力松弛仪 应力松弛仪组成 恒温箱 确保温度恒定 拉伸机构 确保形变量恒定 测试机构 测试试验时间内应力值 记录仪 将测试机构测得的信号通过打点记录仪做出的曲线 实验步骤 1 开机预热1个小时 待机器和记录仪稳定后方可进行实验 2 待恒温箱内温度稳定时 将试样分别用上下夹持器夹好 试样尺寸为50 10mm 工作部分一般为40mm 放入恒温箱内5 10分钟 3 待温度再次稳定后 打5分钟零点 此零点记为01 4 按动绿色按钮样品开始拉伸 当拉伸20mm时松开绿色按钮 实验正式开始 5 当可以求出松弛时间时 实验可以结束 按动红色按钮 样品回复 位移指示表指针指到0后松开绿色按钮 再次打5分钟零点 此零点记为02 数据处理 确定零点 由于实验前后温度及其他因素的影响 零点产生漂移 故真正的零点0 01 02 2 绘制 t的应力松弛曲线 即t时刻所对应记录仪绘制曲线上的点到零点的距离 t通过走纸速度来推算 计算应力半衰期 即由 t曲线上找出时所对应的时间 计算松弛时间
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