高分子的力学状态.ppt

高分子材料三种典型的应力-应变曲线第31页，共44页，星期日，2025年，2月5日AYBYieldingpoint屈服点Pointofelasticlimit弹性极限点Breakingpoint断裂点Strainsoftening应变软化plasticdeformation塑性形变Strainhardening应变硬化?yOND图非晶态聚合物的应力-应变曲线（玻璃态）1.非晶聚合物第32页，共44页，星期日，2025年，2月5日第33页，共44页，星期日，2025年，2月5日序号12345类型硬而脆硬而强强而韧软而韧软而弱曲线模量高高高低低拉伸强度中高高中低断裂伸长率小中大很大中断裂能小中大大小实例PSPMMA酚醛树脂硬PVC增韧EPPCABSHDPE硫化橡胶软PVC未硫化橡胶齐聚物软~硬：模量强~弱：拉伸强度韧~脆：断裂能实际材料的应力应变曲线第34页，共44页，星期日，2025年，2月5日关于高分子的力学状态第1页，共44页，星期日，2025年，2月5日结构决定性能橡胶塑料第2页，共44页，星期日，2025年，2月5日为什么要学习高分子的运动？结构凝聚态结构近程结构决定宏观表现远程结构基础材料内部分子运动的状态是联系材料微观结构与宏观性能的桥梁第3页，共44页，星期日，2025年，2月5日4.1.1高分子的运动低分子物质运动方式：移动、振动和转动布朗运动高分子运动的特点：I.运动单元和模式的多重性II.分子运动的时间依赖性III.分子运动的温度依赖性第4页，共44页，星期日，2025年，2月5日运动单元多重性：侧基、支链、链节、链段、分子运动形式多重性：振动、转动、蠕动1.高分子运动单元和模式的多重性第5页，共44页，星期日，2025年，2月5日2时间依赖性物质从一种平衡状态与外界条件相适应的另一种平衡状态外场作用下通过分子运动低分子是瞬变过程（10-9～10-10秒）高分子是松弛过程需要时间（10-1～10+4秒）各种运动单元的运动需要克服内摩擦阻力，不可能瞬时完成。运动单元多重性：键长、键角、侧基、支链、链节、链段、分子链第6页，共44页，星期日，2025年，2月5日升高温度可使松弛时间变短升温与延长观察时间是等效的（时温等效）松弛所需的活化能T?T?3.分子运动的温度依赖性第7页，共44页，星期日，2025年，2月5日高分子材料的力学状态?物质的物理状态相态凝聚态热力学概念动力学概念凝聚态?根据物质对外场（外部作用）特别是外力场的响应特性划分。?按物质力学性能随温度变化的特性划分。力学状态第8页，共44页，星期日，2025年，2月5日高分子材料的力学状态?物质的力学三态气态液态固态温度增加?聚合物力学状态具有特殊性。原因：?没有气态；?具有非晶态；?结晶具有不完善性。第9页，共44页，星期日，2025年，2月5日1、非晶态线形高分子材料的力学状态（两种转变和三种力学状态）2、晶态高分子材料的力学状态3、体型高分子材料的力学状态4.1.2高分子材料的力学状态第10页，共44页，星期日，2025年，2月5日热机械曲线（形变-温度曲线）实验示意热机曲线等速升温?线型无定形聚合物的力学三态及其转变第11页，共44页，星期日，2025年，2月5日1.非晶态线型高分子材料的力学状态形变－温度（ε-T）曲线ε温度T形变第12页，共44页，星期日，2025年，2月5日三种力学状态I、玻璃态（以下，质硬而脆）II、高弹态（，质软而有弹性）III、粘流态（以上，流动状）TgTfTIIIIIIε塑料、纤维橡胶加工成型、油漆黏合剂第13页，共44页，星期日，2025年，2月5日两个力学状态转变区I、玻璃态