聚合物流变学习题库 联系客服

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一、基本概念

1、 韧性破坏;脆性破坏;脆化温度 2、 强迫高弹形变;冷流;细颈

3、 银纹;屈服;银纹屈服;剪切屈服

4、 拉伸强度;抗弯强度;弯曲模量;冲击强度;硬度 5、应变诱发塑料─橡胶转变

6、应变软化现象;应变变硬化现象 8、 银纹;裂缝;应力集中 二、分析判断

1、在σ-ε曲线试验中,在相同温度下,随着拉伸速度的增加,大多数聚合物的杨氏模量、屈服应力及断裂强度均增大。( )

2、在σ-ε曲线测试中,在同样拉伸速度下,随着温度的增加,大多数聚合物的杨氏模量、屈服应力及断裂强度均下降( )

3、下列高聚物中,拉伸强度最高的是( ) a,低密度聚乙烯 b,聚苯醚 c,聚甲醛

4、非晶态聚合物作为塑料使用的最佳温度区间为( ) a,Tb---Tg b,Tg---Tf c,Tg以下 5、甲乙两种聚合物材料的应力---应变曲线如图所示, 其力学性能类型和聚合物实例分别为( ) a,甲聚合物:硬而强,硬聚氯乙稀;乙聚合物:软而韧,聚异戊二稀

b,甲聚合物:硬而脆,聚甲基丙稀酸甲酯;乙聚合物:软而弱,聚丁二稀 c,甲聚合物:硬而强,固化酚醛树酯;乙聚合物:软而韧,?聚合物凝胶 d,甲聚合物:硬而脆,硬聚氯乙稀;乙聚合物:软而弱,聚酰胺 三、填空题

1、适当温度区间,聚合物都会出现冷拉现象,其中非晶态聚合物的冷拉温度区间为( )。 2、材料的强弱用物理量( )来衡量;韧脆用物理量( )来衡量,硬软用物理量( )来衡量。

3、 由应力—应变曲线可知,材料破坏有两种方式,即( )和( )。 4、提高高分子材料的拉伸强度有效途径为( )。 A、增塑,B、取向,C、加入碳酸钙

5、在高分子材料的拉伸试验中,提高拉伸速率时,则( )。 A、σB升高、εB降低, B、σB降低、εB升高, C、σB升高、εB升高, D、σB降低、εB降低 四、 简答题

1、 玻璃态高聚物可以产生强迫高弹性的机理为何 2、 在何种情况下高聚物呈脆性

3、从高分子链结构的角度有何原则能降低脆点

4、试讨论以下三种不同类型聚合物的应力--应变曲线的差别和特征 (1)低Tg的非晶态聚合物 (2)高Tg的结晶聚合物 (3)低硫化度的橡胶

5、同样材料,长度相等的两根试样,一根截面积为正方形,边长为D另一根截面积为圆形,直径为D如果都被两端支起,中间加荷W问哪根弯曲得历害些,其挠度比是多少? 6、材料的软硬,强弱和脆韧在材料力学上用什么参数来描述。 7、与金属和陶瓷材料相比聚合物材料具有哪些新特点。

8、高分子材料理论强度与实际强度相差很大,请分析一下原因 9、无论粉状填料或纤维状填料,在使用都需表面活化,为什么? 10、高抗冲聚苯烯与普通的聚苯乙烯相比有什么新特点?

11、提高拉伸速率,高聚物的屈服应力和拉伸强度都相应提高,为什么?

13、简述高聚物增韧的几种途径和机理,并以抗冲击聚苯乙烯为例加以讨论。

15、试说明高聚物的实际抗张强度远低于其理论的抗张强度的原因,并以聚乙烯为例,指出提高聚乙烯抗张强度的办法。

16、何谓高弹形变和强迫高弹形变? 有何异同?

17、如何用物理方法提高聚苯乙烯的抗冲击强度,具体说明并用应力--应变曲线说明之 18、晶态,非晶态高聚物的冷拉曲线有何不同?

19、提高拉伸速率,高聚物的屈服应力和拉伸程度都相应提高 五、 论述题

1、提高拉伸速率,高聚物的屈服应力和拉伸程度都相应提高 2、试述典型纤维材料的应力-应变曲线特征

3、画图并简单解释,同一种高聚物在不同温度下的拉伸应力-应变曲线 4、从分子运动理论分析非晶态高聚物典型的应力-应变曲线 5、高聚物的理论强度与实际强度相差巨大,试分析其原因。 6、HIPS的冲击强度较PS提高很多,试从理论上分析其原因。 7、试从聚合物结构分析

(1)非晶态聚合物有强迫高弹性 (2)结晶聚合物的冷拉

(3)共聚物的应变诱发塑料─橡胶转变,指出其异同点。 8、指出改善高分子材料的下列力学性能的主要途径 (1)提高结构材料的抗蠕变性能 (2)减少橡胶材料的滞后损失 (3)提高材料的抗张强度 (4)提高材料的抗冲击强度

9、试证明当形变较小而各向同性的材料,在形变前后体积近似不变时,其泊松比为=1/2并指出各种模量的极限值。

10 已知聚甲基丙烯酸甲酯的应力松弛模量E(t)-T曲线如题5-3图所示,画出图中由▲指示状态下应力-应变行为(其它测试条件同)。

11.如何从工程应力-应变曲线求材料的模量、屈服强度和断裂强度?应力-应变曲线与横座标所包围的面积的物理意义是什么?

12.如何从真应力-应变曲线上求屈服点?冷拉过程的三个基本阶段是什么?非晶态高聚物和部分结晶高聚物在什么温度范围内可以进行冷拉?它们的冷拉本质有无差别? 13. 什么叫强迫高弹性?材料出现强迫高弹性的条件是什么?

14. 为什么高聚物玻璃比小分子玻璃韧性好?为什么双轴拉伸定向有机玻璃的韧性又比普通的有机玻璃的好?

15. 有3种高聚物的Tg如题5-9表所示,试估计当把它们分别冷却到各自的Tg以下10℃时,

3种玻璃的脆性大小。 高聚物 聚碳酸酯(PC) 有机玻璃(PMMA) 顺丁橡胶(PBD) Tg(℃) 150 105 -70 16. 银纹和裂纹有什么差别?银纹与裂纹又有什么联系?高聚物材料中出现银纹是否总是有害的?

17. 有机玻璃脆性断裂时,断面形貌的特征是什么?各特征区的大小与温度和加载速率的关系如何?断裂过程分几个主要阶段?高聚物断裂过程的微观机理是什么? 18. 为什么高聚物的实际强度比理论强度小100到1000倍?

19. 为什么玻璃纤维的强度比块状玻璃的高得多?为什么玻璃纤维或碳纤维的强度随纤维直径的减小而增大?

20. 试述分子量、结晶(要考虑结晶形态、结晶度和球晶大小)、取向、交联等结构因素以及应变速率与温度对高聚物应力─应变行为的影响。

《高分子材料流变学》思考题

第一章 绪论

1.说出流动和变形的定义。

2.简述流变学的定义及研究聚合物流变学的意义。 3.把流变学应用于模具设计中,可以解决哪些问题? 第二章 聚合物的基本流变性质 1.什么叫聚合物的物理状态?聚合物的物理状态可分为哪几种?它们的转变主要与什么有关? 2.聚合物的流动有哪些主要特点? 3.聚合物有哪些流动类型?如何分类? 4.牛顿型流动有什么特点?

5.试写出牛顿型流体的流动方程,并画出其流动曲线图。

6.非牛顿型流体有何特点?通常可将非牛顿型流体分为哪几类? 7.假塑性流体有何特点?试画出其流动曲线。

8.影响聚合物剪切粘度的因素有哪些?它们对粘度的影响如何? 9.何谓流变性?何谓粘流活化能?

10.对流动性影响较显著的配合剂有哪两类?它们对流动性有何影响? 11.用高分子构象改变说解释“剪切变稀”行为。

12.在挤出成型过程中,为什么会出现挤出胀大现象?

13.口型出口压力降指的是什么?牛顿流体与高分子液体的出口压力降有何不同? 第三章 本构方程

1.什么叫本构方程?如何判断本构方程的优劣? 第五章 流变学基础方程

1.了解微分形式的连续性方程式(5-5)、全导数形式的连续性方程式(5-7)。

2.试述另一种全导数形式的连续性方程式(5-8)的物理意义。 3.“随体导数”表示什么意义?它有哪两部分组成? 4.作用在流体上的力可以分为哪几类? 5.了解运动方程的物理意义及应用范围。 6.在流动场中的总能量是由哪几部分组成? 7.了解能量守恒方程的物理意义。

8.聚合物流体在两平行平板之间流动,其速度和温度是如何分布的? 第六章 流变测量学

1.如何用落球粘度计测定零切粘度η0?

2.为什么会产生入口压力损失?应如何校正? 3.一不可压缩流体在半径为R的圆管中的流动是稳定层流,在此无限长的管中取长度为L、两端压差为△P的液柱,试推导圆管中任意一圆柱面上和圆管管壁上的切应力关系式。 4.为什么会产生挤出胀大行为?影响产生挤出胀大比的因素有哪些?

5.要直接求出牛顿型流体在毛细管管壁处的剪切速率,可通过什么方法? 6.试述采用毛细管流变仪测量粘度的步骤。

7.聚合物流体在圆管流动,其剪切应力、速度和温度是如何分布的?分别指出它们的最大、最小值的位置。当幂律流体的非牛顿指数n不同时,其速度分布有何不同? 8.试画出牛顿流体在圆管中流动时的速度分布和温度分布。

9.流体在两块温度始终保持Tw的平行平板之间流动,流体内部各点的温度是否一样?为什么?

第七章 挤出成型过程的流变分析 1.试述螺杆挤出机的工作原理。

2.通常挤出成型工艺过程包括哪三个阶段? 3.挤出成型的主要工艺参数有哪些?

4.根据物料在挤出过程中的变化,可将螺杆工作部分划分为哪些区域?这些区域各有什么作用?

5.物料在机头中的流动与在螺槽中的流动有何不同?物料在机头的流动速度与什么因素有关?

6.何谓螺杆特性线、机头特性线、挤出机工作点?

7.挤出成型过程的稳定性与哪些因素有关?实行稳定挤出应采取哪些措施? 8.挤出破裂是如何产生的?挤出破裂受哪些因素影响? 第八章 注射成型过程的流变分析 1.注塑过程包括哪些工序?

2.一般螺杆式往复注射机及模具的功能区段可分为哪几个区段? 3.试述聚合物熔体充模过程的机理。

4.注射成型制品中的残余应力是如何产生的?残余应力可用什么方法消除?

5.注射成型制品中为什么会产生分子取向?影响分子取向的因素主要有哪些?分子取向对制品的物理性能有什么影响?