高分子物理名词解释 联系客服

突然变得不均匀,出现一个或几个细颈,此时细颈和非细颈部分截面积维持不变,细颈部分不断扩展,非细颈部分不断减少,在应力—应变曲线上表现出来的特点是:伸长不断增加,应力几乎不变,直至整个试样完全变为细颈为止。

银纹,是指聚合物在张应力的作用下,在材料某些薄弱的地方出现应力集中而产生的局部的塑性形变和取向,以至于在材料的表面或者内部垂直于应力方向出现微细凹槽的现象。

应力发白,用橡胶增韧的塑料,像高抗冲聚苯乙烯、ABS树脂等,它们在拉伸变形或弯曲变形或受冲击的破坏时试样有发白现象,这种发白现象称为应力发白。

应力集中,如果材料存在缺陷,受力时材料内部的应力平均分布状态将发生变化,使缺陷附近局部范围内的应力急剧地增加,远远超过应力平均值,这种现象称为应力集中。

第八章 聚合物的高弹性

线性粘弹性,一个理想的粘性体,当受到外力后,形变是随时间线性发展的,这种性质称为线性粘弹性。

理想高弹体,受到外力作用时,随着形变发生变化,内能保持不变,即(δu/δl)T,V=0,我们称这种弹性体为理想高弹体。理想弹性体在受到外力时,只引起熵变,这种理想高弹体的弹性称为熵弹性。 热弹转变现象,许多实验证明如果伸长率不太大,在一个宽广的温度范围内,橡皮的f与温度成正比。但是较精细的试验发现,当伸长率小于10%时,f对T曲线的斜率变为负值,应力随温度升高而下降,这种现象称为热弹转变现象。但这并非真正的

热弹性转变,只是由于温度升高后,橡胶试样的正常的热膨胀造成的。因为实验是在恒定长度下进行,温度的增加使原试样长度增加,结果实际伸长率减小。热膨胀引起的实际伸长率的下降“过分”地消耗掉因温度升高造成的拉伸力的增加,从而出现热弹转变现象。

聚合物的力学性质随时间的变化统称为力学松弛。根据高分子材料受到外力作用情况的不同,可以分为蠕变、应力松弛、滞后现象和力学损耗等。 蠕变,就是指在一定的温度和较小的恒定外力的作用下,材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象。

应力松弛,是在恒定的温度和形变保持不变的情况下,聚合物内部的应力随时间逐渐衰减的现象。 滞后现象,聚合物在交变应力的作用下,形变落后于应力变化的现象就称为滞后现象。滞后现象的发生是由于链段在运动时要受到内摩擦力的作用,当外力变化时,链段的运动跟不上外力的变化,所以形变落后于外力,形成一个相位差。

力学损耗,当应力的变化和形变的变化相一致时,没有滞后现象,每次形变所作的功等于恢复原状时取得的功,没有功的消耗。如果形变的变化落后于应力的变化,发生滞后现象,则每一循环变化中就要消耗功,称为力学损耗,有时也称为内耗。 理想弹簧的力学性质服从虎克定律,应力和应变与时间无关;

理想黏壶是在容器内装有服从牛顿流体定律的液体,应力和应变与时间有关。

Maxwell模型是由一个理想弹簧和一个理想黏壶串联而成。模型受力时两个元件的应力和总应力相等,而总应变则等于两个元件的应变之和,总

应变速率也等于两个元件的应变速率之和。Maxwell模型可以用于模拟应力松弛过程。当模型受到一个外力时,弹簧瞬时发生形变,而黏壶由于粘性作用,来不及发生形变,因此模型应力松弛的起始形变ε0由理想弹簧提供,并使两个元件产生起始应力σ0;随后理想黏壶慢慢被拉开,弹簧则逐渐回缩,形变减小,因而总应力下降直到完全消失为止,这与线性聚合物的应力松弛过程相符。

Voigt-Kelvin模型是由一个理想弹簧和一个理想黏壶并联而成。模型受力时两个元件的应变和总应变相等,而总应力则等于两个元件的应力之和。Voigt-Kelvin模型可以用于模拟交联聚合物的蠕变过程。当拉力作用在模型上时,由于黏壶的存在,弹簧不能立刻被拉开,只能随黏壶一起慢慢拉开,因此形变是逐渐发展的。如果外力除去,由于弹簧的回复力,使整个模型的形变也慢慢回复。这与聚合物蠕变过程的情形是一致的。 松弛时间谱和推迟时间谱

时温等效原理,要使高分子链段具有足够大的活动性,从而使聚合物表现出高弹形变;或者要使整个高分子能够移动而显示出黏性流动,都需要一定的时间即松弛时间。温度升高,松弛时间可以缩短。因此,同一个力学松弛现象,既可在较高温度较短时间内观察到,也可以在较低温度下较长时间内观察到。因此,升高温度与延长观察时间对分子运动是等效的,对聚合物的黏弹行为也是等效的。这个等效性可以借助于一个转换因子aT来实现,即借助于转换因子可以将在某一温度下测定的力学数据,变成另一温度下的力学数据。这就是时温等效原理。

Boltzmann叠加原理指出,每个形变对聚合物的力

学松弛行为的贡献都是独立的,聚合物的力学松弛行为是其整个历史上诸松弛过程的线性加和的结果。利用这个原理,可以根据有限的实验数据,去预测聚合物在很宽范围内的力学性质。

次级松弛,一般将聚合物在达到Tm和Tg时的转变称为主转变,而将在低于主转变温度下出现的其他松弛过程统称为次级松弛。

第九章 聚合物的其他性质

介电松弛,在外加电场作用下,分子偶极子不会立即取向,而是一个松弛过程,这个松弛过程称为介电松弛。

电致发光,如果聚合物的激发状态是由带电粒子的注入而产生的,这种辐射称为电致发光。 介电击穿,在高压下,大量的电能迅速地释放,使电极之间的材料局部地被烧毁,这种现象称为介电击穿,对应的电压称为击穿电压。

介电损耗,在交变电场中,电容器中的电介质消耗一部分电能而发热,这种现象称为介电损耗。 本征击穿是在高压电场作用下,聚合物中微量杂质电离产生的离子和少数自由电子,受到电场的加速,沿电场方向做高速运动,当电场高到使它们获得足够的能量时,它们与高分子碰撞,可以激发出新的电子,这些新生的电子又从电子获得能量,并在与高分子的碰撞过程中激发出更多的电子,这一过程反复进行,自由电子的大量产生导致电流急剧上升,最终导致聚合物材料的电击穿;或者因为电场强度达到某一临界值时,原子的电荷发生位移,使原子间的化学键遭到破坏,电力产生的大量价电子直接参加导电,导致材料的电击穿。

热击穿是发生在高压电场作用下,由于介电损耗所

产生的热量来不及散发出去,热量的积累使聚合物的温度上升,而随着温度的升高,聚合物的电导率按指数规律急剧增大,电导损耗产生更多的热量,又使温度进一步升高,这样恶性循环的结果,导致聚合物的氧化、熔化和焦化,以致发生击穿。 放电引起的击穿是在高压电场作用下,聚合物表面和内部气泡中的气体,因其介电强度比聚合物的介电强度低得多,首先发生电离放电。放电时被电场加速的电子和离子轰击聚合物表面,直接破坏高分子结构,放电产生的热量引起高分子的热降解以及放电产生的臭氧和氮的氧化物使聚合物氧化老化。特别是在交变的高压电场中,这种放电过程的频率成倍地随电场频率增加,反复放电使聚合物所受的破坏不断加深,最后导致材料击穿。

静电现象,任何两种物质相互接触或摩擦时,只要其内部结构中电荷载体的能量分布不同,在它们各自的表面就会发生电荷再分布,重新分离之后,每一种物质都将带有比其接触或摩擦前过量的正(或负)电荷,这种现象称为静电现象。

高分子焊接,如果同一种高分子或两种高分子的相容性较好,可通过加热到两者的Tg附近,使高分子链相互扩散发生界面贯通,实现类似金属材料的高分子焊接。

高聚物驻极体,将高聚物电解质置于高压电场中极化,随即冻结极化电荷,可获得静电持久极化。这种具有被冻结的长寿命(相对于观察时间而言)非平衡电矩的高聚物称为高聚物驻极体。