舉例說明聚合物的蠕變,應力鬆弛,滯後和內耗現象 為什麼聚合物

2021-03-20 03:14:23 字數 4374 閱讀 1444

1樓:高卡卡計畫

1 結晶聚合物的熔融過程是熱力學的一級相轉變過程,與低分子晶體的融化現象只有...

舉例說明聚合物的蠕變,應力鬆弛,滯後和內耗現象.為什麼聚合物具有這些現象

3 聚合物的粘彈性體現在蠕變、應力鬆弛、滯後和內耗4 提高pmma的分子量,

舉例說明聚合物的蠕變,應力鬆弛·,滯後和內耗現象.為什麼聚合物具有這些現象

2樓:辣雞仙女啦啦啦

1.蠕變:

材料(高分子材料)在恆定的外界條件下t、p ,在恆定的外力σ下,材料變形長度隨時間t的增加而增加的現象。例如:晾衣服的塑料繩(尼龍繩) ; 坐久了的沙發;晾著的毛衣

2.應力鬆弛:

材料在一定溫度下,受到某一恆定的外力(形變),保持這- 形變所需隨時間的增加而逐漸減小的現象;例如:鬆緊帶子;密封件在受外力時,密封效果逐漸變差(密封的重要問題)

3.滯後:

交變壓力作用下,敲子材料的形變總是落後於應力變化的現象;例如:橡膠輪胎傳送帶,一側拉力,一側壓力;防震材料,隔音材料

4.內耗:

形變總是落後於應力,有滯後存在,由於滯後,在每-迴圈中就有質量的損耗,滯後環在拉伸中所做的功,作為熱能而散發。

聚合物的特性讓它具有這些現象,因為絕大多數高分子化合物是許多相對分子質量不同的同系物的混合物,因此高分子化合物的相對分子質量是平均相對分子量。高分子化合物是由千百個原子以共價鍵相互連線而成的,雖然它們的相對分子質量很大,但都是以簡單的結構單元和重複的方式連線的,所以容易產生這些現象。

擴充套件資料:

高分子同低分子比較,具有如下幾個特點:

1、從相對分子質量和組成上看,高分子的相對分子質量很大,具有「多分散性」。大多數高分子都是由一種或幾種單體聚合而成。

2、從分子結構上看,高分子的分子結構基本上只有兩種,一種是線型結構,另一種是體型結構。線型結構的特徵是分子中的原子以共價鍵互相連線成一條很長的捲曲狀態的「鏈」(叫分子鏈)。體型結構的特徵是分子鏈與分子鏈之間還有許多共價鍵交聯起來,形成三度空間的網路結構。

這兩種不同的結構,效能上有很大的差異。

3、從效能上看,高分子由於其相對分子質量很大,通常都處於固體或凝膠狀態,有較好的機械強度;又由於其分子是由共價鍵結合而成的,故有較好的絕緣性和耐腐蝕性能;由於其分子鏈很長,分子的長度與直徑之比大於一千,故有較好的可塑性和高彈性。高彈性是高聚物獨有的效能。此外,溶解性、熔融性、溶液的行為和結晶性等方面和低分子也有很大的差別。

3樓:du知道君

蠕變:應力不變的條件下,應變隨時間延長而增加的現象。它與塑性變形不同,塑性變形通常在應力超過彈性極限之後才出現,而蠕變只要應力的作用時間相當長,它在應力小於彈性極限時也能出現。

岩石在地質條件下的蠕變可以產生相當大的變形而所需要的應力卻不一定很大。蠕變隨時間的延續大致分3個階段:①初始蠕變或過渡蠕變,應變隨時間延續而增加,但增加的速度逐漸減慢;②穩態蠕變或定常蠕變,應變隨時間延續而勻速增加,這個階段較長;③加速蠕變,應變隨時間延續而加速增加,直達破裂點。

應力越大,蠕變的總時間越短;應力越小,蠕變的總時間越長。但是每種材料都有乙個最小應力值,應力低於該值時不論經歷多長時間也不破裂,或者說蠕變時間無限長,這個應力值稱為該材料的長期強度。岩石的長期強度約為其極限強度的2/3。

蠕變機制有擴散和滑移兩種。在外力作用下,質點穿過晶體內部空穴擴散而產生的蠕變稱為納巴羅-赫林蠕變;質點沿晶體邊界擴散而產生的蠕變稱為柯勃爾蠕變。由晶內滑移或者由位錯促進滑移引起的蠕變稱為滑移蠕變,也稱魏特曼蠕變。

蠕變作用解釋了岩石大變形在低應力下可以實現的原因。

蠕變在低溫下也會發生,但只有達到一定的溫度才能變得顯著,稱溫度為蠕變溫度。對各種金屬材料的蠕變溫度約為0.3tm,tm為熔化溫度,以熱力學溫度表示。

通常碳素鋼超過300-350攝氏度,合金鋼在400-450攝氏度以上時才有蠕變行為,對於一些低熔點金屬如鉛、錫等,在溫室下就會發生蠕變。

高分子材料在加工、貯存和使用過程中,由於受內外因素的綜合作用,其效能逐漸變壞,以致最後喪失使用價值,這種現象就是老化。老化是一種不可逆的變化,它是高分子材料的通病。擔是人們可以通過對高分子老化過程的研究,採取適當的防老化措施,提高材料的耐老化的效能,延緩老化的速率,以達到延長使用壽命的目的。

(1)發和老化的原因主要是由於結構或組分內部具有易引起老化的弱點,如具有不飽和雙鍵、支鏈、羰基、末端上的羥基,等等。外界或環境因素主要是陽光、氧氣、臭氧、熱、水、機械應力、高能輻射、電、工業氣體(如、、、等)、海水、鹽霧、黴菌、細菌、昆蟲,等等。

從結構上的原因來說,聚乙烯比聚四氟乙烯容易老化,因為c—f鍵的鍵能比c—h鍵的鍵能大,它起著保護碳鏈的作用。聚丙烯不如聚乙烯耐老化,這是因為聚丙烯的碳鏈上有甲基,甲基碳原子上的氫原子比較容易脫去。由於聚醯胺鏈上有羧基,聚酯纖維中的酯鍵容易水解,因此也容易老化。

又如二烯烴聚合的橡膠中含c=c雙鍵,容易發生熱氧老化、光氧老化、臭氧老化。由於橡膠常在應力條件下使用,比較容易發生臭氧龜裂,因此臭氧老化是橡膠老化的主要原因。氯丁橡膠由於含有吸電子基的氯原子,因而較耐老化。

聚合物由於結構上的弱點而在一定外界條件下發生的各種老化現象如前所述。有的聚合物沒有上述情況也會發生老化,如受到輻射特別是高能輻射時,化學鍵就會發生斷裂,即使是近紫外光輻射也能足夠開啟一般的單鍵(c—h、o—h那樣的強鍵除外)。

什麼是蠕變與應力鬆弛

4樓:轉轉運動鞋

首先分清定義。

高溫蠕變是指金屬在高溫和應力同時作用下,應力保持不變,其非彈性變形量隨時間的延長而緩慢增加的現象。

高溫、應力和時間是蠕變發生的三要素。應力越大,溫度越高,且在高溫下停留時間越長則蠕變越甚。應力鬆弛是指在高溫下工作的金屬構件,在總變形量不變的條件下其彈性變形隨時間的延長不斷轉變成非彈性變形,從而引起金屬中應力逐漸下降並趨於乙個穩定值的現象。

異同:蠕變和應力鬆弛二者實質是相同的,都是材料在高溫下隨時間發生的非彈性變形的積累過程。

所不同的是應力鬆弛是在總變形量一定的特定條件下一部分彈性變形轉變為非彈性變形;而蠕變則是在恆定應力長期作用下直接產生非彈性變形.

為什麼蠕變和應力鬆弛現象在玻璃化轉變區最明顯?

5樓:匿名使用者

蠕變應力不變的條件下,應變隨時間延長而增加的現象。它與塑性變形不同,塑性變形通常在應力超過彈性極限之後才出現,而蠕變只要應力的作用時間相當長,它在應力小於彈性極限時也能出現。

岩石在地質條件下的蠕變可以產生相當大的變形而所需要的應力卻不一定很大。蠕變隨時間的延續大致分3個階段:①初始蠕變或過渡蠕變,應變隨時間延續而增加,但增加的速度逐漸減慢;②穩態蠕變或定常蠕變,應變隨時間延續而勻速增加,這個階段較長;③加速蠕變,應變隨時間延續而加速增加,直達破裂點。

應力越大,蠕變的總時間越短;應力越小,蠕變的總時間越長。但是每種材料都有乙個最小應力值,應力低於該值時不論經歷多長時間也不破裂,或者說蠕變時間無限長,這個應力值稱為該材料的長期強度。岩石的長期強度約為其極限強度的2/3。

蠕變機制有擴散和滑移兩種。在外力作用下,質點穿過晶體內部空穴擴散而產生的蠕變稱為納巴羅-赫林蠕變;質點沿晶體邊界擴散而產生的蠕變稱為柯勃爾蠕變。由晶內滑移或者由位錯促進滑移引起的蠕變稱為滑移蠕變,也稱魏特曼蠕變。

蠕變作用解釋了岩石大變形在低應力下可以實現的原因。

應力當材料在外力作用下不能產生位移時,它的幾何形狀和尺寸將發生變化,這種形變稱為應變(strain)。材料發生形變時內部產生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力,定義單位面積上的這種反作用力為應力(stress)。按照應力和應變的方向關係,可以將應力分為正應力σ 和切應力τ,正應力的方向與應變方向平行,而切應力的方向與應變垂直。

按照載荷(load)作用的形式不同,應力又可以分為拉伸壓縮應力、彎曲應力和扭轉應力。

外界或環境因素主要是陽光、氧氣、臭氧、熱、水、機械應力、高能輻射、電、工業氣體(如、、、等)、海水... 由於橡膠常在應力條件下使用,比較容易發生臭氧龜裂,因此臭氧老化是橡膠老化的主要原因。

影響聚合物熔融的熱力學因素有哪些

6樓:匿名使用者

熱力學不相容就是說無法將兩種或多種(不相容)的聚合物達到分子層次的相互均勻分散.均勻分散是熵增加的過程,有利於分散的進行.但不同聚合物間相互分散後,能量(焓)可能上公升,上公升的原因是同種聚合物分子間的分子間力較大(引力勢能較低),異種之間可能作用力較小,從而分散後可能能量公升高,不利於分散的進行.

如果給定溫度壓力下,能量的公升高deltah,大於t*deltas,則deltag=deltah-t*deltas>0,那麼這兩種聚合物熱力學不相容.反之分散後能量公升高不大,或能量降低,那麼兩種聚合物熱力學相容. 這個和水和油熱力學不相容是乙個道理.

水分子間的引力比水分子和油分子間的引力大得多.分散後能量增高很多,不能穩定分散.

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