纤维的力学性质ppt课件

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1、纤维的力学性质纤维的力学性质纤维的拉伸性质拉伸性能指标拉伸曲线拉伸断裂机理及其影响因素拉伸性质的测量纤维力学性能的时间依赖性应力松弛与蠕变纤维的弹性纤维的疲劳纤维的弯曲、扭转与压缩纺织纤维的拉伸曲线（load-elongationcurve）1、断裂强力（breakingstrength）Pb纤维能承受的最大拉伸外力，或单根纤维受外力拉伸到断裂时所需要的力，单位：N，cN，gf2、断裂强度（breakingtenacity）pb简称比强度或比应力，指单位线密度纤维所能承受的拉伸力，单位为N/tex，常用cN/dtex（或cN/d）3、断裂应力（breakingstress）sb指单位纤维横

2、截面上纤维所那承受的最大拉力，标准单位为N/m2(即帕)，常用MPa(N/mm2)4、断裂长度（breakinglength）Lb纤维本身重力等于其断裂强力时的纤维长度，单位为km纤维相对强度指标间的关系纤维相对强度指标间的关系Lp－－纤维的断裂长度（km）；P－－纤维的强力（克力）；σ－－断裂应力（kgf/mm2）；Nm――纤维的公制支数；Ptex－－特数制断裂强度（gf/tex）；Pden－－旦数制断裂强度（gf/d）；γ－－纤维的密度（g/cm3）。3、断裂伸长率（extensionatbreak）表示纤维承受最大负荷时的伸长变形能力4、初始模量（initialmodulus）定义：

3、纤维应力－应变曲线初始阶段的斜率表征在小变形条件下，纤维受外力时抵抗变形能力的大小5、屈服点（yieldpoint）纤维拉伸曲线上“虎克区”和屈服区的转变点在纤维的拉伸曲线上伸长变形突然变得较容易时的转折点称为屈服点。超过屈服点后，纤维将产生较高比例的塑性变形屈服点的求法曼列狄斯法、考泼伦法、角平分线法、导数法屈服点的确定方法考泼伦法曼列狄斯法6、功（work）断裂功（workofrupture）W（cN·mm）：指拉伸纤维至断裂时外力所作的功，是纤维材料抵抗外力破坏所具有的能量。断裂功的大小与试样粗细和长度有关dlPaLa断裂比功（specificworkofrupture）拉断单位体积

4、纤维所需作的功，单位为N/mm2，即折合成同样截面积，同样试样长度时的断裂功。重量断裂比功，N/tex，是指拉断单位线密度与单位长度纤维材料所需做的功功系数η纤维的断裂功与断裂强力(Pb)和断裂伸长的乘积之比各种纤维的功系数在0.46～0.65之间纤维的力学性质纤维的拉伸性质拉伸性能指标常见纤维拉伸曲线拉伸断裂机理及其影响因素拉伸性质的测量纤维力学性能的时间依赖性应力松弛与蠕变纤维的弹性纤维的疲劳纤维的弯曲、扭转与压缩常见纤维的拉伸曲线麻棉涤纶锦纶蚕丝腈纶粘胶醋纤羊毛产业用纤维的应力-应变曲线拉伸曲线可分为三类：强力高，伸长率很小的拉伸曲线棉、麻等纤维素纤维拉伸曲线近似直线，斜率较大；强力

5、不高，伸长率很大的拉伸曲线羊毛、醋酯纤维等；表现为模量较小，屈服点低和强力不高；介于上述之间的拉伸曲线涤纶、锦纶、蚕丝等纤维。纤维的力学性质纤维的拉伸性质拉伸性能指标拉伸曲线拉伸断裂机理及其影响因素拉伸性质的测量纤维力学性能的时间依赖性应力松弛与蠕变纤维的弹性纤维的疲劳纤维的弯曲、扭转与压缩纤维的拉伸破坏机理虎克区OA：大分子链键长和键角的变化，基本符合虎克定律；屈服区AB：大分子间产生相对滑移，在新的位置上重建连接键。变形显著且不易恢复，模量相应逐渐变小；增强区BC：错位滑移的大分子基本伸直平行，互相靠拢，使大分子间的横向结合力有所增加，形成新的结合键，曲线斜率增大至断裂。纤维的断裂：1

6、、非结晶区中大分子从结晶区抽拔出来或被拉裂。2、结晶区大分子结合力被破坏，大分子产生相对滑移，结晶区逐步松散。纤维的伸长：1、大分子的伸直、伸长（键长键角的增大，取向度的提高）2、大分子之间的相互滑移。纤维拉伸破坏形态伸长较小的弹性纤维如玻璃纤维，表现为经典的脆断模式，断裂面光滑。粘弹性纤维如锦纶和涤纶，在拉伸过程中除断裂扩展外，开始时先形成一”V”字型缺口（A），并扩展（A→B），最后断裂（B→C）。影响纤维拉伸性能的因素（1）纤维结构－内因相对分子质量（或聚合度）分子链的刚柔性和极性基团的数量分子链堆砌的紧密程度、结晶度分子链的取向（取向度）交联聚丙烯纤维结晶度对拉伸性能的影响不同取向

7、度纤维的应力应变曲线影响纤维拉伸性能的因素（2）测试条件－外因温湿度隔距或试样长度（弱环定律）试样长度越长，弱环出现的概率越大，纤维的强力越低试样根数应变率（拉伸速度）拉伸方式温度对涤纶拉伸性能的影响回潮率一定，温度↑，纤维大分子热运动↑，大分子柔曲性↑，分子间结合力(次价键力)↓→纤维断裂强度↓，断裂伸长率↑，初始模量↓，相对湿度对富强纤维和棉的影响相对湿度对细羊毛拉伸性能的影响试样长度弱环定律(weak-linkth