聚合物的黏弹现象及理解———蠕变及应力松弛概念解析.pdfVIP

2015年3月教育学论坛Mar.2015

第11期EDUCATIONTEACHINGFORUMNO.11

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聚合物的黏弹现象及理解—蠕变及应力松弛概解析

李丽萍

（东北林业大学理学院，黑龙江哈尔滨150040）

：，通

摘要针对《高子物理》课程中黏弹现象难于理解，作者根据教学经验对聚合物的黏弹性进行解析过

理论联系实际，让学生加深对黏弹现象的理解，对于提高学生对课程的整体认，强化学生对课程的理解，取得

了良好的教学效果。

关键词：黏弹性；蠕变；应力松弛

：：：

中图分类号G642文献标志码A文章编号1674-9324（2015）11-0206-02

同一物体即可以是弹性的，也可以是黏性的，主时，高分子材料可发生普弹形变，去除外力，普弹形变

要因环境温度或外力作用速率不同，在某些条件下主能立刻完全回复，与时间无关，这种形变量很小，应

要表现为弹性，而在其他条件下主要表现黏性。聚合σ

，0、键

力与应变符合胡克定律ε=，伴随着键长

物的这种特性称为黏弹性，对于黏性材料，应力不能1E

1

保持恒定，而是以某一速率减小到零，其速率取决于角、端基等小尺寸单元的运动。高弹形变在宏观上

施加的起始应力值和材料的性质。这种现象称为应力发生很大的形变，去除外力后，分子链通过单键内

松[1，2]。在应力保持不变的情况下，材料可随时间继旋转和链段运动逐渐回复到原来的卷曲状态。其形变

续变形，这种性能就是蠕变或流动，因此高分子材料

σ-t/

表示为ε=0（1-e），形变回复时间长短取决于松

具有黏弹性。材料的黏弹性能主要表现在蠕变和应力2

E

2

松两个方面。蠕变与力学松是材料在加载完成能

η

够以后的力学反应，或衡量材料在使用过程中的尺寸时间，τ=2，表明分子链的运动与材料的黏性和

[3，4]E2

稳定性，本文结合聚合物的分子运动，阐述聚合物

弹性有关，由于具有弹性，其形变可以回复，又由于其

的蠕变和应力松过程。

一、蠕变（Creep）具有一定的黏性