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高分子材料粘弹性和摩擦(高分材料的粘弹性表现)
金属材料和高分子材料的形变方式有什么异同点
高分子具有高弹性和粘弹性,不管是结晶高分子还是玻璃态高分子形变都具有弹性形变、屈服、发展大形变和形变硬化断裂这几个阶段。其中弹性形变是在应力刚开始作用在上面时发生的,这一点金属材料也有。
结构不同 金属材料:金属材料的结构包括晶体结构及其缺陷、相结构和显微组织结构。无机非金属材料:无机非金属的晶体结构远比金属复杂,并且没有自由的电子,具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。高分子材料:高分子材料的结构为链结构、聚集态结构。
弹性大特征。因为高分子复合基材料压痕与金属压痕都是高分子材料的典型高弹形变,高分子材料分子运动单元的多重性使其力学响应同时表现出明显的弹性大和黏性大特征,因此高分子基复合材料压痕与金属压痕呈现明显回弹。
这些性能在给定温度、压力、电磁场等外界条件下会发生变化。例如,金属材料在高温下容易发生蠕变,而高分子材料在受到冲击时会出现弹性形变。化学性能是指材料在接触和反应环境中的稳定性、抗氧化性、耐腐蚀性等。例如,某些高分子材料在高温下会发生氧化反应,而金属材料则具有良好的抗腐蚀性能。
聚合物熔体流动时,外力作用发生黏性流动,同时表现出可逆的弹性形变。聚合物的流动并不是高分子链之间的简单滑移,而是运动单元依次跃迁的结果。它的流变行为强烈地依赖于聚合物本身的结构、分子量及其分布、温度、压力、时间、作用力的性质和大小等外界条件的影响。
蠕变:材料(高分子材料)在恒定的外界条件下T、P ,在恒定的外力σ下,材料变形长度随时间t的增加而增加的现象。
线型高分子材料有弹性吗
任何物质都是有弹性的,只是弹性大小而已。在高分子领域,一般讲弹性的是橡胶类材料,如聚丁二烯,聚异戊二烯等。橡胶的弹性是由熵效应提供的,和链柔性有关(如非共轭的双键),与线性和体型高分子无关。现在使用的橡胶大都是体型,不是为了提供弹性。
线型高分子也不一定就有很好的弹性,如有机玻璃。再如淀粉、纤维素、聚乙烯等等都是线型高分子。
相反,体型结构的高分子化合物,即使分子间存在交联,但交联程度不高,形成网状结构。这类高分子不具备独立的分子,因此不具备弹性和可塑性,它们不能溶解或熔融,只能在溶剂中发生溶胀。体型高分子的硬度和脆性通常较大。在塑料材料中,这两种结构并存。
蠕变:材料(高分子材料)在恒定的外界条件下T、P ,在恒定的外力σ下,材料变形长度随时间t的增加而增加的现象。
分子主链旁可以有侧基但不是支链。骨架原子都是碳原子,称为线性碳链高分子。分子主链骨架原子除碳外还有氧和氮原子,称此为线性杂链高分子。它们可溶解于适当溶剂,能加热熔融,属热塑性聚合物,有的在常温下呈柔顺性,有的是弹性体,也有的是刚韧体。
高分子材料广泛应用于各个领域,其种类繁多且特性各异。主要可以分为以下几类: 橡胶: 线型柔性高分子,如天然橡胶和合成橡胶,具有良好的弹性和可恢复性。 高分子纤维: 包括天然纤维如蚕丝、棉等和化学纤维,后者以合成或天然高分子为原料,结晶聚合物居多。
如果要分析只有10克的高分子流体的粘弹性,应选用什么仪器?
小应力作用下弹性形变很大,如拉应力作用下很容易伸长100%~1000%(对比普通金属弹性体的弹性形变不超过1%);弹性模量低,约10-1~10MPa(对比金属弹性模量,约104~105MPa)。
这种试验也可在弯曲流变仪、扭转流变仪、压缩流变仪上进行,此法适用于高分子材料和金属材料。 除蠕变和应力松弛这类静力试验外,还可进行动力试验,即对材料试件施加一定频谱范围内的正弦振动作用,研究材料的动力效应。此法特别适用于高分子类线性粘弹性材料。
在干物质中,除葡萄糖、蔗糖、有机酸、脂肪、维生素、番茄红素等小分子物质和灰分(各种盐类)外,主要含纤维素、果胶和蛋白质等高分子物质,因此番茄酱具有很高的粘度及粘弹性,这也是一切天然和合成高分子浓体系的共同特征。
高分子聚合物的浓溶液和悬浮液等一般为非牛顿流体。聚乙烯、聚丙烯酰胺、聚氯乙烯、尼龙PVS、赛璐珞、涤纶、橡胶溶液、各种工程塑料、化纤的熔体、溶液等,都是非牛顿流体。石油、泥浆、牙膏、家蚕丝再生溶液、钻井用的洗井液和完井液、磁浆、某些感光材料的涂液、泡沫、地幔等也都是非牛顿流体。
搞高分子材料当然是要高分子物理方面比较好了,高分子物理方面主要就是做高分子材料的性能分析,什么粘弹性,水溶性等。对以上专业来说,当然是油田化学的方向比较好。因为开设的院校少,而且一旦就业,其质量比其它三个方向都好,但是家里没有关系,学油田化学的就业很糟糕,就业就很难很难。
塑料一般都具有受热变形,甚至产生分解的问题,在使用中要注意其限制温度。 刚度小 塑料是一种粘弹性材料,弹性模量低,只有钢材的1/10-1/20,且在荷载的长期作用下易产生蠕变,即随着时间的延续变形增大。而且温度愈高,变形增大愈快。因此,用作承重结构应慎重。
高分子蠕变性能是什么,何时会利用到,何时要避免发生蠕变
1、高分子材料蠕变指的是高分子材料在外界恒定应力作用下,由于材料内部分子的位移产生的应变(即外观形变)随着时间而变大。当应力去掉后,由于高分子材料有弹性记忆回复能力,形变可以部分回复。
2、【答案】:蠕变就是指在一定的温度和较小的恒定外力作用下,材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象。例如,软聚氯乙烯丝悬挂一定重量的砝码,就会慢慢地伸长,解下砝码后,又会慢慢缩回去,这就是典型的蠕变现象。对于工程塑料,要求蠕变越小越好。对于蠕变较严重的材料,使用时需采取必要补救措施。
3、影响蠕变的关键因素有两个方面。首先,材料的内在特性起着决定性作用,线性分子结构的材料更容易显示出蠕变现象。其次,外部环境条件也至关重要,高温和大作用力会显著加速蠕变的发生。
4、蠕变:在高分子材料中,当受到恒定的外部条件(温度T、压力P)和恒定的外部应力σ作用时,材料的变形随时间t的增加而增大。例如,悬挂衣服的塑料绳(尼龙绳)会逐渐伸长;长时间使用的沙发会发生形变;悬挂的毛衣也会逐渐变长。
5、蠕变:材料(高分子材料)在恒定的外界条件下T、P ,在恒定的外力σ下,材料变形长度随时间t的增加而增加的现象。