高分子物理-第七章

1、1-1 力学性能分类力学性能分类弹弹 性性粘弹性粘弹性非线性粘弹性非线性粘弹性线性粘弹性线性粘弹性高弹性高弹性普弹性普弹性动动 态态静静 态态粘粘 性性Deformation形变性能形变性能ElasticityHigh elasticityViscosityviscoelasticityL i n e a r viscoelasticityStaticDynamicNon-Linear viscoelasticity应力松弛应力松弛蠕蠕 变变滞滞 后后力学损耗力学损耗断裂性能断裂性能韧韧 性性强强 度度FractureToughnessStrength受受力力方方式式简单拉伸简单拉伸简单剪切简

2、单剪切均匀压缩均匀压缩参数参数受受力力特特点点外力外力F是与截面是与截面垂直，大小相等，垂直，大小相等，方向相反，作用方向相反，作用在同一直线上的在同一直线上的两个力。两个力。外力外力F是与界面是与界面平行，大小相平行，大小相等，方向相反等，方向相反的两个力。的两个力。材料受到的材料受到的是围压力。是围压力。,FFFF0l应变应变张应变：张应变： 真应变：真应变： 切应变：切应变： 是偏斜角是偏斜角压缩应变：压缩应变： 应力应力张应力：张应力：真应力：真应力： 切应力：切应力： 压力压力P00lll lliildl0tgr 0VV0AFAF0AFs弹弹性性模模量量杨氏模量：杨氏模量： 泊淞比：

3、泊淞比： 切变模量：切变模量：体积模量：体积模量：柔柔量量拉伸柔量：拉伸柔量： 切变柔量：切变柔量： 可压缩度：可压缩度： 机械机械强度强度00llAFE纵向单位宽度的增加横向单向单位宽度的llmmtgAFrGs0VPVPB0ED1GJ1B127610cm达因2121110cm达因VTVTlSTluf,)()(VlVlPTVTPlVTTfTGlTGllS,)()()()(VlVTTfTluf,)()(fTf 77%33%11%4%固定拉伸时的张力温度曲线固定拉伸时的张力温度曲线f)(KTVTlu,)(VlTf,)(0TVlTSTf,)(dSTdSdQ 乙丙橡胶：CH2CH2CHCH2CH3CH

4、2CHCH2CHC丙烯睛丙烯酸酯胶：CNOROCH2CH2SSSSOCH2OSiCH3CH3gTgTgTgTgTgTgTgTgTgTgTgTgT形变形变时间时间交联高聚物交联高聚物理想弹性体理想弹性体理想粘性体理想粘性体线性高聚物线性高聚物Gt111G11t2tt22G)1 (22teG221tt2t3t3332t1ttteGGt321321)1 (3gTT 1gTT 21321gTT gTgTgTgTgTgTgT1PSF2聚苯醚聚苯醚3PC4改性聚苯醚改性聚苯醚5ABS（耐热）（耐热）6POM7尼龙尼龙8ABS2.01.51.00.5123456 （ ）78 小时小时 1000 200023

5、时几种高聚物蠕变性能时几种高聚物蠕变性能tte0gTT gTT gT)(t)(t)(t)(t32gT回缩曲线回缩曲线拉伸曲线拉伸曲线)2sin(sinsincoscossinsincos)cossinsin(cos)(00000ttttttt)sin()(0ttttsin)(0)()(ttG)()(*ttGGiGG *sincos*GGGG tgGG 损耗模量损耗模量损耗因子损耗因子储能模量储能模量tgGG loglog0loglogtgGG loglogG logtgloglogG1夹具夹具试样试样荷重荷重粘弹dtddtddtd粘弹弹弹 Edtd粘粘粘弹dtdEdtd1dtdEdtd1tg2

6、121dtdE1 2 3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 91T2T3T4T5T6T7T3TElog25-8000TalogT)()(log21SSTTTCTTCa)(6 .51)(44.17logggTTTTTa6 .51,44.1721CCgT100ggTTT6 .101,86. 821CC50gT)(6 .101)(86. 8logssTTTTTa屈服应变屈服应变弹性弹性线性线性B（屈服点）（屈服点）C断裂点断裂点塑性塑性tg聚合物力学类型聚合物力学类型软而弱软而弱软而韧软而韧硬而脆硬而脆硬而强硬而强硬而韧硬而韧聚合物应力聚合物应力应变曲线应变曲线应应力力应应变变曲曲线线

7、特特点点模模 量量（刚性）（刚性）低低低低高高高高高高屈服应力屈服应力（强度）（强度）低低低低高高高高高高极限强度极限强度（强度）（强度）低低中中高高高高断裂伸长断裂伸长（延性）（延性）中等中等按屈服应力按屈服应力低低中中高高应力应变曲线应力应变曲线下面积（韧）下面积（韧）小小中中小小中中大大实实例例聚合物凝胶聚合物凝胶橡胶橡胶.增塑增塑.PVC.PE.PTFEPS.PMMA.固固化酚醛树脂断化酚醛树脂断裂前无塑性形裂前无塑性形变断裂前有银变断裂前有银纹纹硬硬PVCABS.PC.PE.PA有明显的有明显的屈服和塑性屈服和塑性形变形变.韧性好韧性好应变速率对应变速率对PMMA真应力应变曲线的影响真应力应变曲线的影响应应变变速速率率增增大大123410.2吋分吋分真应变真应变 41.28吋吋/分分31.13吋吋/分分20.8吋吋/分分真应力真应力gT温度对醋酸纤维素应力应变曲线的影响温度对醋酸纤维素应力应变曲线的影响应力应力应变应变806550250251.7千巴千巴1巴巴0.69千巴千巴3.2千巴千巴切应力切应力切应变切应变DE0 1 2 30 1 2 30 1 2 3由由 无法作无法作切线，不能成切线，不能成颈颈由由 可作两可作两条切线，有两条切线，有两