材料现代测试方法课件资料.ppt

聚合物材料测试方法;聚合物材料的合成、加工与应用——;聚合物结构的分析表征——;聚合物性能的测定——;研究聚合物的分子运动——;本门课程教学内容;课程说明;第一章聚合物力学性能测定;§1-1描述力学性能的基本物理量;1、简单拉伸——材料受到一对垂直于材料截面、大小相等、方向相反并在同一直线上的外力作用;2.简单剪切——材料受到与截面平行、大小相等、方向相反，但不在一条直线上的两个外力作用，使材料发生偏斜。其偏斜角的正切值定义为剪切应变。

;3.均匀压缩——材料受到均匀围压力的作用;4、弯曲——对材料施加一弯曲力矩，使材料发生弯曲。主要有两种形式：;简单拉伸时：

杨氏模量E=σ/ε=（F/Ao）/（ΔL/Lo）

简单剪切时：

剪切模量G=τs/γs=（F/Ao）/tgθ

均匀压缩时：

体积模量B=P/Δ=PVo/ΔV

由于应变是无量纲的物理量，所以模量的单位与应力的单位相同，都是N/m2（帕斯卡）。;三、材料强度——材料抵抗外力破坏的能力

拉伸强度——材料抵抗拉伸破坏的能力，也称抗张强度。

在规定的的温度、湿度和拉伸速度下，对标准尺寸的哑铃状试样施加拉伸载荷。当材料被拉断时，试样所承受的最大载荷P与试样的横截面积（宽度与厚度的乘积）之比即为材料的拉伸强度：

σt=P/bd

由于在拉伸过程中试样的宽度和厚度不断变化，所以一般采用试样起始的尺寸来计算拉伸强度。;碑鞘位鼓畸党司瘴妙悍坷俗哥远警亢甩额豌躁浴林蔑刘穷舅坊零隆涪峻爱材料现代测试方法课件材料现代测试方法课件;2.弯曲强度——材料抵抗弯曲破坏的能力

在规定的试验条件下对标准试样施加一个弯曲力矩，直到试样断裂：;3.冲击强度——材料抵抗冲击载荷破坏的能力，反映材料的韧性指标。通常定义为试样在冲击载荷作用下破坏时单位面积吸收的能量。;4、硬度——表征材料表面抵抗外力变形的能力

由一种较硬的材料做为压头，在一定的试验条件下将压头压入试样中，以压痕的深度计算材料的硬度。

塑料球压痕硬度

布氏硬度

洛氏硬度

;四、应力—应变曲线

对聚合物进???拉伸试验，以试样的应力值对试样的形变值作图所得到的曲线。通常以应力为纵坐标、应变为横坐标。;§1-2聚合物拉伸试验;符号;II型试样——软质塑料;III型试样——热固性塑料（填充和纤维增强塑料）;IV型试样——热固性增强塑料板;拉伸试验中的术语;拉伸试验机;筒帖育背咬祟莽叙煤易浇珊冬铬茄谤勤粹籽律忆焊窘肚究夺飘绞扑详檄嚷材料现代测试方法课件材料现代测试方法课件;叉贵宅寅仙唾蹦则朱母骄旧横涤歪叔傣汾布赂碌迎厘辣坯腰让拌眷裙拙帆材料现代测试方法课件材料现代测试方法课件;试验步骤;§1-3聚合物弯曲试验;d;试验机——电子万能材料试验机;试验步骤;§1-4聚合物冲击试验;简支梁冲击强度;L;简支梁冲击试验步骤;悬臂梁冲击强度;45o;试验步骤;相关标准;第二章分子量和分子量分布的测定;一、端基分析法

使用端基分析法测定聚合物分子量的条件：

1）聚合物必须是已知化学结构的线型或支链型大分子；

2）大分子链端带有可供定量分析的基团；

3）每个分子链上所含的基团数量是一定的；;精确称量出试样重量W；

测出重量为W的试样中端基的摩尔数nt；

2)根据每个大分子链所带有的端基数X，得到试样的摩尔数

3)计算出聚合物的分子量;端基分析法测定聚合物分子量的特点：

1）端基分析法测定的是数均分子量；

2）方法适用于一些缩聚产物（尼龙、聚酯）分子量的测定；

3）当聚合物分子量较高时实验误差比较大，其测量分子量的上限为二万左右；;依据——溶液的依数性；

沸点升高值（ΔTb）与溶质的性质无关。但是与溶质的摩尔分数成正比，即与溶质的分子量成反比。;对于理想溶液;实验方法：

1）在不同溶液浓度条件下测定沸点升高值ΔTb；

2）以(ΔTb/C)对C作图，并将曲线外推至C→0，得到外推值（ΔTb/C）c→0；

3）以外推值（ΔTb/C）c—0计算聚合物分子量

MB=Kb/（ΔTb/C）c—0；;沸点升高法测定聚合物分子量的特点：

1）测定的分子量是数均分子量；

2）测量方法受到分子量大小的限制，测定的上限是一万；

3）对溶剂有一定要求——沸点下聚