高聚物的力学性能

《高聚物的力学性能》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第五章高聚物的力学性能5.1概述1-1描述力学性能的基本物理量1-2高聚物力学性能的特点5.2高聚物的力学性质2-1应力应变曲线2-2玻璃态非晶高聚物的拉伸2-3结晶高聚物的拉伸5.3高弹性5.4粘弹性5.5高聚物的强度、屈服与断裂5.1力学性能及其物理量力学性能是高聚物优异物理性能的基础如：某高聚物磨擦，磨耗性能优良，但力学性能不好，很脆。不能用它作减摩材料如：作电线绝缘材料的高聚物，也要求它们有一定的力学性能：强度和韧性。如果折叠几次就破裂，那么这种材料的电绝缘性虽好，也不能用作电线。5.1.1力学性能分类弹性粘弹

2、性非线性粘弹性线性粘弹性高弹性普弹性动态静态粘性Deformation形变性能ElasticityHighelasticityViscosityviscoelasticityLinearviscoelasticityStaticDynamicNon-Linearviscoelasticity应力松弛蠕变滞后力学损耗断裂性能韧性强度FractureToughnessStrength常用术语：力学行为：指施加一个外力在材料上，它产生怎样的形变（响应）形变性能：非极限情况下的力学行为断裂性能：极限情况下的力学行为弹性：对于理

3、想弹性体来讲，其弹性形变可用虎克定律来表示，即：应力与应变成正比关系，应变与时间无关粘性：在外力作用下，分子与分子之间发生位移，理想的粘性流体其流动形变可用牛顿定律来描述：应力与应变速率成正比普弹性：大应力作用下，只产生小的、线性可逆形变，它是由化学键的键长，键角变化引起的。与材料的内能变化有关：形变时内能增加，形变恢复时，放出能量，对外做功（玻璃态，晶态，高聚物，金属，陶瓷均有这种性能），普弹性又称能弹性高弹性：小的应力作用下可发生很大的可逆形变，是由内部构象熵变引起的，所以也称熵弹性（橡胶具有高弹性）静态力学性能：

4、在恒应力或恒应变情况下的力学行为动态力学性能：物体在交变应力下的粘弹性行为应力松弛：在恒应变情况下，应力随时间的变化蠕变：在恒应力下，物体的形变随时间的变化强度：材料所能承受的应力韧性：材料断裂时所吸收的能量5.1.2描述力学性质的基本物理量应力;应变(形变);模量；强度;硬度等拉伸强度(断裂强度)σ;断裂伸长率ε三种基本的应变类型简单拉伸简单剪切均匀压缩三种基本应变的模量拉伸:杨氏模量E(MPa)σ-应力ε-应变F-拉伸力AO-试样原始截面积lO-试样原始长度Δl-伸长长度三种基本应变的模量剪切:剪切模量:G(MPa

5、)σs―剪切应力γ―剪切应变=tgθ三种基本应变的模量压缩:体积模量B(Kg)P―流体静压力ΔV―体积变化VO―原始体积三种应变模量的关系对于各向同性的材料有E=2G(1+ν)=3B(1-2ν)ν(泊松比):横向形变与纵向形变之比一般材料ν约为0.2~0.5注意!上述四个参数中只有两个是独立的不同材料的泊松比材料名称泊松比材料名称泊松比锌0.21玻璃0.25钢0.25~0.35石料0.16~0.34铜0.31~0.34聚苯乙系0.33铝0.32~0.36聚乙烯0.38铅0.45赛璐珞0.39汞0.50橡胶类0.49~0

6、.50常用的几种力学强度拉伸强度σt=P/bd（最大负荷/截面积)Mpa1Mpa=9.8kg/cm2≈10kg/cm2弯曲强度σf=1.5(Plo/bd)MPa冲击强度σi=W/bdKgcm/cm2注意!不同方法测量结果会有不同常见塑料的拉伸和弯曲强度塑料名称拉伸强度（MPa）伸长率%拉伸模量（GPa）弯曲强度（MPa）弯曲模量（GPa）低压聚乙烯22～3960～1500.84～0.9525～401.1～1.4聚苯乙烯35.2～63.312～252.8～3.561.2～98.4ABS塑料16.9～63.310～1400

7、.7～2.925.3～94.93.0有机玻璃49.2～77.32～103.291.4～119聚丙烯33.7～42.2200～7001.2～1.442.2～56.21.2～1.6聚氯乙烯35.2～63.320～402.5～4.270.3～112尼龙6683603.2～3.3100～1102.9～3.0尼龙674～781502.61002.4～2.6尼龙101052～55100～2501.6891.3聚甲醛62～6860～752.891～922.6聚碳酸酯6760～1002.2～2.498～1062.0～3.0聚砜72～8

8、520～1002.5～2.9108～1272.8聚酰亚胺94.568＞1003.2聚苯醚86.5～89.530～802.6～2.898～1372.0～2.1氯化聚醚42.360～1601.170～770.9线性聚酯802002.9117聚四氟乙烯14～25250～3500.411～145.1.3高聚物力学性能的特点高弹性——高聚物