第二章第二节1流变学概念及基础知识ppt课件.ppt

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1、为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第二章第二章 聚合物加工理论基础聚合物加工理论基础第一节第一节 材料的加工性材料的加工性第二节第二节 聚合物流体的流变性质聚合物流体的流变性质第三节第三节 聚合物在成型加工过程中的各种聚合物在成型加工过程中的各种物理变化及化学变化物理变化及化学变化？1为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第二节第二节 聚合物流体的流变性质聚合物流体的流变性质一、什么是流变学？一、什么是流变学？二、流变学基础知识二、流变

2、学基础知识三、聚合物流体的剪切流动特征三、聚合物流体的剪切流动特征四、聚合物流体流变行为有哪些影响因素四、聚合物流体流变行为有哪些影响因素第二章第二章 聚合物加工理论基础聚合物加工理论基础？2为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益知识点、重点及难点提示知识点、重点及难点提示知识点：知识点：什么是流变学？其研究内容、分类方法、相关基本什么是流变学？其研究内容、分类方法、相关基本概念及基础知识；流变学基本研究方法；聚合物流体类概念及基础知识；流变学基本研究方法；聚合物流体类型；不同流体类型的特征及其机制。型；不同流体类型

3、的特征及其机制。重点：重点：流变的概念；流变学基本概念及基础知识；流变学流变的概念；流变学基本概念及基础知识；流变学基本研究方法；聚合物流体的类型划分及其原理。基本研究方法；聚合物流体的类型划分及其原理。难点：难点：如何准确理解和把握如何准确理解和把握“流变流变”的概念以及相关的实的概念以及相关的实验现象？要和其内在的多重高分子热运动本质相联系？验现象？要和其内在的多重高分子热运动本质相联系？3为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第二节第二节 聚合物流体的流变性质聚合物流体的流变性质一、什么是流变学？一、什么是流变

4、学？二、流变学基础知识二、流变学基础知识三、聚合物流体的剪切流动特征三、聚合物流体的剪切流动特征四、聚合物流体流变行为有哪些影响因素四、聚合物流体流变行为有哪些影响因素第二章第二章 聚合物加工理论基础聚合物加工理论基础4为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益一、什么是流变学？一、什么是流变学？1.什么是流变？什么是流变？2.流变现象的普遍性流变现象的普遍性3.流变现象基于空间结构基础上的时间尺度特征流变现象基于空间结构基础上的时间尺度特征4.什么是流变学？什么是流变学？5.聚合物流变学的具体研究对象或研究内容聚合物流

5、变学的具体研究对象或研究内容第二章第二章 第二节第二节聚合物流体的流变性质聚合物流体的流变性质5为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1.什么是流变？什么是流变？流变：流变：流动和变形：流动和变形：有流动即有变形?有变形则要看哪个尺度意义上产生了流动?可以这样理解：可以这样理解：流变在本质上是材料某尺度上的运动单元（如分子链）在外场作用下产生相对运动，同时伴随因材料结构变化引起材料形变响应的现象或过程。尺度尺度-研究意图？研究意图？第二章第二章 第二节第二节 一、一、什么是流变学？什么是流变学？很重要！需深刻理解！6

6、为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2.流变现象的普遍性流变现象的普遍性瀑布、泥石流、洪水等等第二章第二章 第二节第二节 一、一、什么是流变学？什么是流变学？7为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2.流变现象的普遍性流变现象的普遍性自然世界是由各种不同特性的流体组成的：如水、油、砂石、矿物、粘土、溶液、悬浮液、乳液、橡胶、生活中的流变现象：洪水、泥石流、煤矿倒塌、沙尘暴、沙滩、海浪、果汁、巧克力、蠕变、应力松弛请举例：日常生活中就发生在

7、你身边的的流变现象？第二章第二章 第二节第二节 一、一、什么是流变学？什么是流变学？8为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2.流变现象的普遍性流变现象的普遍性第二章第二章 第二节第二节 一、一、什么是流变学？什么是流变学？流变现象的粘弹特征流变现象的粘弹特征9为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3.流变现象基于空间结构基础上的时间尺度特征流变现象基于空间结构基础上的时间尺度特征 例子例子1：水面上散步？：水面上散步？一般而言，一个人很难

8、在水面上自由行走，但我们的教授说，这在理论上是可以的，并且不必借助特别的工具，只要参考答案：参考答案：只要水分子的运动和人的步法相比足够慢，即水的流变足够缓慢，或者人的步法相比水分子的运动足够快，以使人在水面上走过之后仍然没有显著的形变？（小分子运动）例子例子2：“水面上跑马，马路上淹死人！水面上跑马，马路上淹死人！”第二章第二章 第二节第二节 一、一、什么是流变学？什么是流变学？10为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益4.什么是流变学？什么是流变学？流变学：流变学：研究流变的科学。研究流变的科学。研究材料呈流体状

9、态时在外力作用下流研究材料呈流体状态时在外力作用下流动和变形的科学。动和变形的科学。研究材料呈流体状态时流变现象或过程研究材料呈流体状态时流变现象或过程的科学。的科学。由于流变现象的普遍性，流变学的研究内容非常丰富。注：20世纪20年低利哈伊大学教授尤金宾汉正式提出流变学这一名称，来源于赫拉克利特的经典名言“一切皆流”为了研究力引起的变形 第二章第二章 第二节第二节 一、一、什么是流变学？什么是流变学？11为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益5.聚合物流变学的具体研究对象或研究内容聚合物流变学的具体研究对象或研究内

10、容a）聚合物体系的结构特征及其在流场作用下的变化规律，在此基础上从选材、工艺条件控制、加工设备及成型方法选择的角度进行产品设计，建立产业研发平台，为产业适应市场需求提供技术支持和保证（研发部门）；b）优化和调整成型加工条件，实质上是通过控制流场等工艺技术条件进一步调控体系结构的变化（工艺工程师）；c）质量控制，通过研究聚合物体系的流变学特征判断其结构特征（品控工程师）。1)结构特征结构特征-流变行为特征流变行为特征2)流变行为特征流变行为特征-成型加工条件成型加工条件第二章第二章 第二节第二节 一、一、什么是流变学？什么是流变学？12为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制

11、的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第二节第二节 聚合物流体的流变性质聚合物流体的流变性质一、什么是流变学？一、什么是流变学？二、流变学基础知识二、流变学基础知识三、聚合物流体的剪切流动特征三、聚合物流体的剪切流动特征四、聚合物流体流变行为有哪些影响因素四、聚合物流体流变行为有哪些影响因素第二章第二章 聚合物加工理论基础聚合物加工理论基础？13为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益二、流变学基础知识二、流变学基础知识1.流变学分支领域划分流变学分支领域划分2.静态流变学及聚合物流体类型静态流变学及

12、聚合物流体类型3.动态流变学动态流变学第二章第二章 第二节第二节聚合物流体的流变性质聚合物流体的流变性质14为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1.流变学分支领域划分流变学分支领域划分结构流变学：结构流变学：结构特征-流变行为特征加工流变学：加工流变学：流变行为特征-成型加工条件1）按照研究内容的差异进行划分：）按照研究内容的差异进行划分：第二章第二章 第二节第二节 二、流变学基础知识二、流变学基础知识15为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合

13、法权益1.流变学分支领域划分流变学分支领域划分宏观流变学：即从宏观视角切入，采用经典的唯象研究方法，视聚合物由连续质点构成，且其性能为位置的连续函数，进而从建立粘弹模型出发，进行应力-应变或应变速率的分析，归纳总结实验数据形成唯象的经验规律，实现流体流变行为的描述和预测，研究材料的结构与性能。微观流变学：即分子流变学，是从分子运动的角度出发，自微观分子链的运动行为特征着手，对材料的力学行为和分子运动过程进行相互关联，发展高分子动力学理论，提出材料结构与宏观流变行为的联系，并以此为基础演绎形成规律性的认知。注：两种方法结合起来的研究，常取得较好效果。但它们都离不开实验室流变性能的测定。2）按照研

14、究的尺度水平进行划分：）按照研究的尺度水平进行划分：第二章第二章 第二节第二节 二、流变学基础知识二、流变学基础知识16为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1.流变学分支领域划分流变学分支领域划分经典流变学：经典流变学：将聚合物流体处理成简单流体，即作为理想化的均匀材料，研究其流动和变形，采用数学方法描述简单流体中抽象质点的应力和应变的定量关系。经典流变学对聚合物流体流变性能的简单化处理已经无法满足聚合物成型加工的需要，要研究更加深层次的问题。当代流变学：当代流变学：将聚合物流体作为复杂流体，研究其内部结构在加工流

15、场中的热力学和动力学问题，其内部结构包括：均聚物、共聚物、共混物、复合物等等。对复杂流道中的加工流场，存在很多复杂的边界效应，目前的计算能力还无法给出比较好的结果，这也成为近来流变学研究的重要方向。3）按照对研究对象的处理方式划分：）按照对研究对象的处理方式划分：第二章第二章 第二节二、流变学基础知识第二节二、流变学基础知识17为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益当代流变学：平均场平均场超越平均场超越平均场流动与变形流动与变形内部结构内部结构外场作用外场作用流变学与高分子流变学与高分子成型加工成型加工流变学与高分子

16、流变学与高分子物理物理超越平均场超越平均场第二章第二章 第二节二、第二节二、1.流变学分支领域划分流变学分支领域划分18为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1.流变学分支领域划分流变学分支领域划分实验流变学：实验流变学：采用多种流变仪，比如毛细管流变仪来测量在不同剪切应力作用下，流体粘度、流速等的变化，再进行分析，从中得出该物质的模量、分子量等重要性质。也可以通过流变仪模拟流体在注射等成型过程中所受的应力和流体的变形，使得流变学成为研究高分子加工过程所必需的内容。理论流变学：理论流变学：通过实验数据提出符合此类物质

17、的物理背景，将其与普适的数学模型相结合，通过数学计算描述流体运动。对纯弹性物体，可用胡克定律来描述，即应力与应变成正比。但现实中存在不符合胡克定律的塑性变形。特别对高分子，具有粘弹性性质，情况更加复杂。其数学模型主要借助于连续介质力学。4）按照研究途径的不同进行划分：）按照研究途径的不同进行划分：第二章第二章 第二节二、流变学基础知识第二节二、流变学基础知识19为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1.流变学分支领域划分流变学分支领域划分静态流变学：又称稳态流变，研究单一方向稳态剪切作用下聚合物流体的流动和变形。动态

18、流变学：研究周期性动态作用下聚合物流体的流动和变形。瞬态流变学：主要考察聚合物流体对施加外场作用下的瞬态响应特征。对于在可识别范围内具有显著时间依赖性的体系非常明显。5）按照具体实验操作方法的不同划分：）按照具体实验操作方法的不同划分：第二章第二章 第二节二、流变学基础知识第二节二、流变学基础知识20为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1.流变学分支领域划分流变学分支领域划分聚合物流变学生物流变学：软组织流变学、血液流变学、肌肉力学、骨力学等；测量流变学：食品流变学：注：流变学是介于物理、化学、力学、医学、生物和工

19、程技术之间的一门边缘交叉学科。据不完全统计，由它所衍生的分支学科有20多个。6）按照应用领域的不同进行划分：）按照应用领域的不同进行划分：第二章第二章 第二节二、流变学基础知识第二节二、流变学基础知识21为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益二、流变学基础知识二、流变学基础知识1.流变学分支领域划分流变学分支领域划分2.静态流变学及聚合物流体类型静态流变学及聚合物流体类型3.动态流变学动态流变学第二章第二章 第二节第二节聚合物流体的流变性质聚合物流体的流变性质22为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经

20、济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益静态流变学静态流变学(稳态流变学稳态流变学)静态流变（Static rheology）是在一定应力或应变下对流体实施稳态剪切（Steady shear）作用，由此研究流体在连续形变下粘度、应力等与应变连续形变下粘度、应力等与应变速率之间关系速率之间关系的方法。静态流变又常称为稳态流变，其主要特点在于，在一定剪切作用下，聚合物流体在固定的方向上产生形变。主要见于毛细管中流体的流动，或单向旋转剪切时流体的流动，从测试角度可实现：（1）剪切速率扫描（2）固定剪切速率下的时间扫描第二章第二章 第二节第二节 二、二、2.静态流变学及聚合物流体

21、类型静态流变学及聚合物流体类型23为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2.静态流变学及聚合物流体类型静态流变学及聚合物流体类型 聚合物熔体类型划分主要依据聚合物流体在剪切流动中剪切应力和剪切速率之间关系。1）剪切应力和剪切速率的定义2）聚合物流体类型及流变方程 牛顿流体 假塑性流体 (牛顿定律和幂律定律)非牛顿流体 涨塑性流体 宾汉流体返回目录,下一个问题第二章第二章 第二节第二节 二、二、2.静态流变学及聚合物流体类型静态流变学及聚合物流体类型24为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业

22、单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益应力应力外力：在流变学中，外界作用在材料表面上的力称为表面力（surface force）,即外力。应力：在材料内部，相对应于外力而产生，并与之相抗衡的单位面积上的力，是外力在材料内部传递形成的材料内部结构单元之间的相互作用力，内力。应力的分量表示法：用两个下标表示应力的分量，第一个下标是应力的作用面，第二个分量是应力的方向。附应力的分量表示法图示第二章第二章 第二节第二节 二、二、2.静态流变学及聚合物流体类型静态流变学及聚合物流体类型25为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职

23、工的合法权益应力的分量表示法图示应力的分量表示法图示x (1)y (2)z (3)返回应力张量？（笛卡尔坐标系？）顾国芳，浦鸿汀.聚合物流变学基础M.上海：同济大学出版社，2000年1月，P14第二章第二章 第二节第二节 二、二、2.静态流变学及聚合物流体类型静态流变学及聚合物流体类型26为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益剪切应力剪切应力定义：定义：单位面积上剪切力的大小，即：=F/A要素：要素：大小、方向、作用面剪切应变：？剪切模量：？FA返回第二章第二章 第二节第二节 二、二、2.静态流变学及聚合物流体类型静

24、态流变学及聚合物流体类型27为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益剪切速率剪切速率剪切速率的含义：(1)流体流动速度的梯度;(2)距离dy的液层在dt时间内相对移动的距离；(3)单位时间内，流体在剪切作用下流体产生的剪切应变。Pvxy返回第二章第二章 第二节第二节 二、二、2.静态流变学及聚合物流体类型静态流变学及聚合物流体类型28为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益牛顿流体及其流变方程牛顿流体及其流变方程或或牛顿流体：牛顿流体：满足上述

25、牛顿定律的流体。粘度不随剪切条件的改变而改变；剪切应力和剪切速率始终呈正比关系；流体内部结构不随剪切条件改变而变化。牛顿粘度：？牛顿粘度：？返回第二章第二章 第二节第二节 二、二、2.静态流变学及聚合物流体类型静态流变学及聚合物流体类型29为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益非牛顿流体非牛顿流体 非牛顿流体：不满足牛顿定律的流体。粘度随剪切条件改变而改变；剪切应力和剪切速率呈现非正比关系；流体内部结构随剪切条件改变而变化。非牛顿流体的粘度定义为表观粘度。返回表观表观粘度：粘度：a？幂律定律：？幂律定律：？流体类型：

26、？流体类型：？流动曲线：？流动曲线：？第二章第二章 第二节第二节 二、二、2.静态流变学及聚合物流体类型静态流变学及聚合物流体类型30为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益非牛顿流体的流变行为非牛顿流体的流变行为流体稠度流体稠度幂律指数幂律指数或流动指数或流动指数或非牛顿指数或非牛顿指数n1,n=1,n1,k=1/K 流体流动度流体流动度 或流动常数或流动常数m=1/n n1宾汉流体宾汉流体第二章第二章 第二节第二节 二、二、2.静态流变学及聚合物流体类型静态流变学及聚合物流体类型涨塑性流体涨塑性流体牛顿流体牛顿流体

27、假塑性流体假塑性流体幂律定律（指数定律）幂律定律（指数定律）流动曲线流动曲线131为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益非牛顿流体的流变行为非牛顿流体的流变行为流动曲线：流体中应力（剪切应力或拉伸应力）和应变速率（剪切速率或拉伸应变速率）关系曲线或者粘度和应变速率关系曲线。两曲线的本质是一致的。n1宾汉流体宾汉流体n1宾汉流体宾汉流体流动曲线流动曲线1流动曲线流动曲线2第二章第二章 第二节第二节 二、二、2.静态流变学及聚合物流体类型静态流变学及聚合物流体类型32为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经

28、济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益牛顿流体及宾汉流体特征的流体结构基础牛顿流体及宾汉流体特征的流体结构基础1、牛顿流体：剪切应力与剪切速率呈直线关系，粘度依赖于流体的分子结构和其它外界条件，与剪切应力和剪切速率的变化无关。事实上，真正属于流体的只是低分子化合物的液体或溶液，聚合物熔体除聚碳酸酯和偏二氯乙烯氯乙烯共聚物少数几种与牛顿液体相近以外，绝大数都只能在剪切应力很小或很大时表现为牛顿流体。2、宾汉流体：这种流体与牛顿流体相同的是，其剪切应力和剪切速率的关系表现为直线，不同的是它的流动只有当剪切应力高至于一定值y后才发生塑性流动。宾汉流体所以有这种形为，是因为流体

29、在静止时形成了凝胶结构，外力超过y时这种三维结构即受以破坏。牙膏、油漆、润滑脂、钻井用的泥浆、下水污泥、聚合物在良溶剂中的浓溶液和凝胶性糊塑料等属于或接近于宾哈流体。33为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益假塑性流体特征的流体结构基础假塑性流体特征的流体结构基础解缠理论解缠理论假塑性流体的粘度随剪切应力或剪切速率的增加而下降的原因与流体分子的结构有关。对聚合物溶液来说，当它承受应力时，原来由溶剂化作用而被封闭在粒子或大分子盘绕空穴内的小分子就会被挤出，这样，粒子或盘绕大分子的有效直径即随应力的增加而相应地缩小，从而

30、使流体粘度下降。因为粘度大小与粒子或大分子的平均大小成正比，但不一定是线性关系。对聚合物熔体来说，造成粘度下降的原因在于其中大分子彼此之间的缠结。当缠结的大分子承受应力时，其缠结点就会被解开，同时还沿着流动的方向规则排列，因此就降低了粘度。缠结点被解开和大分子规则排列的程度是随应力的增加而加大的。显然，这种大分子缠结的学说，也可用以说明聚合物熔体粘度随剪切应力增加而降低的原因。假塑性流体的特征假塑性流体的特征这种流体是非牛顿流体中最为普通的一种，它所表现的流动曲线是非直线的。流体的表观粘度随剪切应力的增加而降低。多数聚合物的熔体，也是塑料成型中处理最多的一类物料，以及所有聚合物在良溶剂中的溶液

31、，其流动行为都具有假塑性流体的特征。34为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益涨塑性流体特征的流体结构基础涨塑性流体特征的流体结构基础这种流体的流动曲线也不是直线，与假塑性流体不同的是它的表观粘度会随剪切应力的增加而上升。属于这一类型的流体大多数是固体含量高的悬浮液，处于较高剪切速率下的聚氯乙烯糊塑料的流动行为就很接近这种流体。膨胀性流体所以有这样的流动行为，多数的解释是：当悬浮液处于静态时，体系中由固体粒子构成的空隙最小，其中流体只能勉强充满这些空间。当施加于这一体系的剪切应力不大时，也就是剪切速率较小时，流体就可

32、以在移动的固体粒子间充当润滑剂，因此，表观粘度不高。但当剪切速率逐渐增高时，固体粒子的紧密堆砌就次第被破坏，整个体系就显得有些膨胀。此时流体不再能充满所有的空隙，润滑作用因而受到限制，表观粘度就随着剪切速率的增长而增大。涨塑性流体流变行为演示涨塑性流体流变行为演示35为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益静态流变学应用静态流变学应用a)低剪切条件下的流变学特征稳态剪切作用下流体粘度或剪切应力随剪切速率的变化关系大形变条件下材料结构与流变学性质的关系相关主要运动单元之间可以充分地相对运动而无硬性约束 b)高剪切条件下的

33、流变学特征材料成型加工条件与流变性质的关系通常在10-10000 s-1的剪切速率范围内第二章第二章 第二节第二节 二、二、2.静态流变学及聚合物流体类型静态流变学及聚合物流体类型36为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益二、流变学基础知识二、流变学基础知识1.流变学分支领域划分流变学分支领域划分2.静态流变学及聚合物流体类型静态流变学及聚合物流体类型3.动态流变学动态流变学第二章第二章 第二节第二节聚合物流体的流变性质聚合物流体的流变性质37为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作

34、人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益动态流变学动态流变学 动态流变（Dynamic rheology）是对流体施加周期性作用，记录流体在周期性应力或应变下产生振荡剪切（Oscillatory shear）特征的研究方法。周期性的外力通常是正弦波形式，实验角度可实现：（1）特定应力（或应变）下的频率扫描（2）特定频率下的应力扫描或（应变扫描）（3）特定频率及特定应力（或应变）下的时间扫描第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学及应用动态流变学及应用38为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3.动态流变学

35、动态流变学返回目录,下一个问题1）动态流变学基本参数2）线性粘弹理论基础3）动态流变中典型的频率扫描曲线阐释4）动态流变学中重要曲线的意义5）松弛时间谱的计算6）动态流变学方法的应用第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学39为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1）动态流变学基本参数动态流变学基本参数F返回Storage or elastic modulusGLoss or viscous modulusG”复数形式第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学40为了规范事业单位

36、聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益复数形式返回第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学41为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2）线性粘弹理论基础线性粘弹理论基础根据线性粘弹线性粘弹理论及Doi和Edwards的管道管道模型模型，对线形、柔性、缠结、单分散均相聚合物，各粘弹性参数间存在式:返回第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学42为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人

37、员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3）动态流变中典型的频率扫描曲线阐释动态流变中典型的频率扫描曲线阐释牛顿流体聚合物粘弹性流体-Maxwell牛顿流体二元共混物聚合物粘弹性流体二元共混物 典型频率扫描曲线上的特征松弛时间点典型频率扫描曲线上不同区段的划分返回第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学43为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益牛顿流体44为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益聚合物粘弹性流体-Maxwe

38、ll1、e1、Em2、e2、m1=2e1+e2=0第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学45为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益聚合物粘弹性流体-Maxwell 当当时时，进一步进一步maxwell模型流体特征见模型流体特征见word文件文件46为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益牛顿流体二元共混物第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学47为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经

39、济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益聚合物粘弹性流体二元共混物 第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学48为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益D:P:M:Cross:G”max:phase-max:第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学49为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益线性粘弹区第一平台区第二平台区低频末端区返回第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学

40、动态流变学50为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益4）动态流变学中重要曲线的意义动态流变学中重要曲线的意义返回(a).(b).(c).(d).(e).van Gurp-Palmen图（vGP图）第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学51为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益返回第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学不同相对分子质量大小的均聚物材料不同相对分子质量大小的均聚物材料52为了规范事业单

41、位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益返回第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学聚合物二元共混物材料聚合物二元共混物材料53为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益SI二嵌段共聚物在不同温度下的Han曲线 第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学嵌段共聚物材料嵌段共聚物材料54为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益返回均相体系两相体系第二

42、章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学55为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益van Gurp-Palmen图（图（vGP图）图）a.相位角最小值对应的复数模量等于平台模量；b.相对分子质量越大，相位角越小；c.相位角最小值和相对分子质量的双对数曲线是直线；d.相对分子质量分布不改变vGP图的形状，相对分子质量分布越宽，最小相位角左侧曲线部分越以更加缓和的方式趋于在更小的复合模量处形成平台。返回第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学56为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应

43、社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益相位角最小值和相对分子质量的双对数曲线是直线相位角最小值和相对分子质量的双对数曲线是直线注：此直线关系与聚合物种类无关，不同聚合物材料都符合该关系注：此直线关系与聚合物种类无关，不同聚合物材料都符合该关系返回第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学57为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益相对分子质量分布不改变相对分子质量分布不改变vGP图的形状，相对分子质量分布图的形状，相对分子质量分布越宽，最小相位角左侧曲线部分越以更

44、加缓和的方式趋于在越宽，最小相位角左侧曲线部分越以更加缓和的方式趋于在更小的复合模量处形成平台。更小的复合模量处形成平台。返回第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学58为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益5）松弛时间谱）松弛时间谱松弛时间松弛时间(The Maxwell Model)松弛模量松弛模量G(t)和松弛时间谱和松弛时间谱f()H()储能模量及损耗模量与松弛时间的关系储能模量及损耗模量与松弛时间的关系储能模量及损耗模量与松弛模量的关系储能模量及损耗模量与松弛模量的关系松弛时间谱的计算松

45、弛时间谱的计算返回第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学59为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益Maxwell ModelMaxwell Model中的松弛时间中的松弛时间1、e1、Em2、e2、m1=2e1+e2=0返回第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学60为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益平行平行Maxwell ModelMaxwell Model松弛模量松弛模量G(t)G(t)和和

46、松弛时间谱松弛时间谱f(f()H()H()Maxwell elements in parallel第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学61为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益储能模量及损耗模量与松弛时间的关系储能模量及损耗模量与松弛时间的关系得到：因此有：进一步有：返回第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学62为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益储能模量及损耗模量与松弛模量的关系储能模量及损

47、耗模量与松弛模量的关系返回One sided Fourier transforms第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学63为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益松弛时间谱的计算松弛时间谱的计算返回第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学64为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益6）动态流变学方法的应用）动态流变学方法的应用(1)研究结构与性能的关系：多相多组分体系中结构的均匀性（定性），包括聚合物

48、共混物相结构演变(相分离、相分散、相归并)流变性能与结构的定量关系（本构模型本构模型）(2)生产 举例：墨水、果汁、啤酒、热熔胶、第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学65为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益墨水品质分析与控制第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学黑颜色墨水和黄颜色墨水各自的行为特点？黑颜色墨水和黄颜色墨水各自的行为特点？墨水使用过程中的要求？墨水使用过程中的要求？-印刷速度？印刷速度？如何匹配？如何匹配？66为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主

49、义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益墨水品质分析与控制第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学墨水墨水黑颜色黑颜色黄颜色黄颜色行为行为粘度高、剪切变稀、粘度高、剪切变稀、流动性差流动性差粘度低、无剪切变稀、流动粘度低、无剪切变稀、流动性好性好结构结构对剪切（剪切速率、对剪切（剪切速率、剪切应变）敏感剪切应变）敏感对剪切（剪切速率、剪切应对剪切（剪切速率、剪切应变）不敏感变）不敏感67为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益果汁结构的稳定性分析第二章第二章 第二节第二

50、节 二、二、3.动态流变学动态流变学AB哪个更稳定？哪个更稳定？结构稳定结构稳定-存贮期长存贮期长部分产品标注若发现沉淀物仍可饮用部分产品标注若发现沉淀物仍可饮用68为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益啤酒泡沫的持久性第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学69为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益聚酰胺共聚物热熔胶品质选择第二章第二章 第二节第二节 二、二、3.动态流变学动态流变学热熔胶多为粒料形态，物料如果太脆或者