聚合物的高弹性 精选PPT.ppt
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1、聚合物的高弹性 第1页,此课件共24页哦高弹性聚合物(在Tg以上)处于高弹态时所表现出的独特的力学性质,又称橡胶弹性引言橡胶、塑料、生物高分子在TgTf间都可表现出一定的高弹性第2页,此课件共24页哦4-1、高弹性的特点1、弹性模量小比其它固体物质小得多(P325表7-14)钢:20000MPa(210);(公斤公斤m m=9.807MPa)=9.807MPa)PE:200MPa 结晶物;PS:2500MPa;橡胶:0.2-8MPa.52、形变量大 可达1000%,一般在500%左右,而普通金属材料的形变量1 第3页,此课件共24页哦3、弹性模量随温度上升而增大 温度升高,链段运动加剧,回缩力
2、增大,抵抗变形的能力升高。4、高弹形变有时间依赖性力学松弛特性高弹形变时分子运动需要时间5、形变过程有明显的热效应 橡胶:拉伸放热 回缩吸热第4页,此课件共24页哦4-2 高弹性的热力学分析高弹性的热力学分析一、高弹形变的热力学方程一、高弹形变的热力学方程外力下发生高弹形变,除去外力后又可恢复原状,即形变是外力下发生高弹形变,除去外力后又可恢复原状,即形变是可逆的,因此可用热力学第一定律和第二定律进行分析。可逆的,因此可用热力学第一定律和第二定律进行分析。第5页,此课件共24页哦由热力学第一定律由热力学第一定律:拉伸过程中拉伸过程中P 压力压力 dV体积变化体积变化f拉伸力拉伸力 dL长度变化
3、长度变化L0dLff对轻度交联橡胶在等温(对轻度交联橡胶在等温(dT=0)下拉伸下拉伸第6页,此课件共24页哦对伸长对伸长L求偏导得:求偏导得:热力学方程之一热力学方程之一拉伸过程中拉伸过程中dV0使橡胶的内能随伸长变化使橡胶的熵变随伸长变化物理意义:外力作用在橡胶上第7页,此课件共24页哦变换如下:根据吉布斯自由能对微小变化:第8页,此课件共24页哦恒温恒压下:当dT=0 dP=0时,恒形变恒压下:当dL=0 dP=0时,所以恒温恒容下:热力学方程之二热力学方程之二第9页,此课件共24页哦二、熵弹性的分析将将NRNR拉伸到一定拉伸比拉伸到一定拉伸比 或伸长率或伸长率在保持在保持不变不变下测定
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