第一章 聚合物流变学2011-2012-1.ppt

高分子材料流变学 第一章 绪论 聚合物流变学 徐德增 参考书 高聚物流变学及其应用 著 作 者： 徐佩弦 编著 出 版 社： 化学工业出版社? 出版日期： 2003-9-1  书名:化工流变学?作者:江体乾 出版社:华东理工大学出版社?出版日期:2004-05-01? 参考书 聚合物材料加工流变学 作者：梁基照 出版日期：2008-01-01 出版社：国防工业出版社 高分子流变学基础 作者：史铁钧，吴德峰　 出版日期：2009-06-01 出 版 社：化学工业出版社 教材 高分子材料流变学 书籍作者：吴其晔　等著图书出版社：高等教育出版社图书品相：八成库 存 量：100 本 图书价格：12.50元 图书原价：37.80元 图书类别：二手大学教材图书标签： 高等教育出版社 吴其晔　等著 上书时间：2011-10-19 出版时间： 2002-10 开本：16开 ?? 页数：377 页 ? 第一章 绪论 1. 流变学概念 流变学是一门研究材料流动及变形规律的科学。 高分子材料流变学则是研究高分子液体，主要指高分子熔体、高分子溶液，在流动状态下的非线性粘弹行为，以及这种行为与材料结构及其他物理、化学性质的关系。 1.1.流变学概念 遵从牛顿流动定律的液体称牛顿流体，遵从胡克定律的固体称胡克弹性体。牛顿流体与胡克弹性体是两类性质被简化的抽象物体，实际材料往往表现出远为复杂的力学性质。 如沥青、粘土、橡胶、石油、蛋清、血浆、食品、化工原材料、泥石流、地壳 尤其是形形色色高分子材料和制品。 1.1.流变学概念 它们既能流动，又能变形；既有粘性，又有弹性；变形中会发生粘性损耗，流动时又有弹性记忆效应，粘、弹性结合，流、变性并存。 对于这类材料，仅用牛顿流动定律或胡克弹性定律已无法全面描述其复杂力学响应规律，必须发展一门新学科流变学对其进行研究。 1.1 流变学概念 1. 流变学的诞生：宾汉（奠基人）与雷诺的故事。 宾汉Eugene Cook Bingham 1878~1945，美国化学家，流变学（Rheology）的奠基人 雷诺是英国著名的工程师，物理学家和教育家，毕生对水力学和流体力学的研究做出了重要贡献。 1.1.流变学概念 1928年，美国物理化学家E.C.Binghem正式命名“流变学（Rheology)的 概念，字头取自于古希腊哲学家所说的意即万物皆流。 1929年成 立了流变学会，创办了流变学报（Journal Rheology) 一般将此公认为流变学诞生日。 1.1流变学概念 流变学自诞生以来就是一门实践性强、理论深邃的实验科学，是一门涉及多学科交叉的边缘科学。 以高分子材料流变学为例，其研究内容与高分子物理学、高分子化学、高分子材料加工原理、高分子材料工程、连续体力学、非线性传热理论等联系密切； 其研究对象的力学、热学性质相当复杂。 1.1 流变学概念 例如高分子液体（熔体和溶液）流动时表现出典型的粘弹性行为，但这种粘弹性并非普通牛顿粘性和胡克弹性的简单加和，而属于非线性粘弹性。高分子液体的应力、应变响应不呈简单线性关系，也不是一一对应的函数关系。现时应力状态往往与全部形变历史有关，且遥远过去的形变和新近不久的形变对现时应力状态的贡献不同。 1.1 流变学概念 形变和新近不久的形变对现时应力状态的贡献不同。液体流动时表现出弹性记忆效应，且记忆能力随时间进程而衰退，记忆程度与当时“受刺激”程度相关（加工流变学）。 1.1 流变学概念 高分子液体的流变性理所当然地还与材料的内部结构（链结构、分子结构、超分子结构、织态结构）和组分（配方）密切相关，特别与材料在流动变形过程中发生的内部结构、形态的变化紧密相关（结构流变学）。 1.1 流变学概念 对以上这些问题的研究，经典理论显得苍白无力，但是却给高分子流变学带来了十分有趣和丰富多彩的研究课题以及广阔的发展空间。 一则由于工业发展的迫切需要，二则由于科学理论的日趋成熟，几十年来流变学，特别是高分子材料流变学得以突飞猛进的发展。 1.1 流变学概念 1991年，诺贝尔物理学奖得主， 法国科学家de Gennes 在浓厚体系的非线性粘弹性理论方面作出突出贡献，提出大分子链的蛇行蠕动模型，合理处理了“缠结” 。以“软物质” 为题作为其颁奖仪式的演讲题目，首次提出在人们熟知的固体和液体之间，尚存在着一类“软物质”的概念。从字面上理解，软物质是指触摸起来感觉柔软的那类凝聚态物质。 1.1 流变学概念 软物质 从这个观点出发，高分子流变学的研究必将发展到一个新的层次和高峰。 目前，国际流变学会议每四年举办一次，我国国内流变学会议每隔二、三年举办一次。每次会议上，高分子流变学方面的研究特别活跃，内容十分丰富