3) 应变硬化:大量的链段开始运动并沿外力方向取向,当应力达到了材料的强度极限
时,试样发生断裂,是不可逆形变
40. 影响强迫高弹性的因素:
1) 温度:随温度升高,聚合物弹性模量减小,塑料变软变韧,屈服应力随温度的
降低而增大,断裂应力也随温度的降低而增大,屈服应力增加较快
2) 拉伸速度:随拉伸速率提高,聚合物材料的模量增加,屈服应力增大,而断裂
伸长率减小
3) 分子结构:分子链柔性好的聚合物不容易在玻璃态下发生强迫高弹形变,而刚
性链聚合物却相对容易发生强迫高弹形变
41. 晶态聚合物拉伸与玻璃态聚合物拉伸的比较
1)相似性——都是先经过“弹性变形”,然后出现“强迫高弹”,发展大形变,最后再发生“应变硬化”。
2)不一致性——玻璃态高聚物的强迫高弹形变发生在Tb~Tg温度范围,只发生了链段的运动和取向;晶态高聚物的强迫高弹发生在Tg~Tm之间,拉伸过程中除了链段的运动和分子链的取向外,还包含了结晶结构的破坏、晶片的滑移、取向、以及再结晶过程。
42.
43. 聚合物可以产生两种形式屈服:银纹屈服和剪切屈服 44. 银纹的特点:
1.具有可逆性——当温度升高(T>Tg)时,取向分子发生解取向,银纹消失。 2.银纹的组成:取向的高分子链段(40~60%)+ 分子链间的空隙 3.银纹具有强度,可承受负荷 4.银纹现象是聚合物所特有的 45. 出现银纹是材料破坏的先导。
46. 银纹的形成和发展可以吸收大量的能量。如果能够有效地引发银纹并且终止银纹,材料
将会获得较好的韧性。
47. 脆性聚合物的临界应力比较小,容易产生银纹;而韧性聚合物的临界应力较高,形成银
纹比较困难
48. 1)银纹长度方向的发展——银纹由尖端逐渐向前发展,形成更多的银纹;而银纹内部
分子链的拉伸比基本固定。这是银纹的稳定发展;
2)银纹宽度方向的发展——银纹内部分子链的拉伸比越来越大,以至发生分子链的断裂,从而发展成裂缝,这是银纹的不稳定发展;
49. 随着银纹的发展,能量不断消耗,应力不断衰减,银纹发展速度也就逐渐放慢。当应力
衰减到小于临界值以后,银纹就失去了发展的动力,从而导致银纹的终止。
50. 剪切屈服与银纹屈服的不同: 1)剪切屈服过程只有形态的改变,没有体积的变化; 2)
剪切屈服不仅在材料受到剪切力时才能发生,象拉伸应力、压缩应力等都可以引起剪切屈服;
51. 实际聚合物受力屈服情况——两种屈服机理共存 52. 影响聚合物材料断裂方式的主要因素:
1)脆性断裂一般是由所加应力的张应力分量引起;而韧性断裂则是由所加应力的切应力分量引起。
2)流体静压力可使断裂方式由脆性变为韧性,而尖锐的缺口可将断裂方式由韧性转为脆性。
3)温度可以改变材料断裂方式,低温下脆性,高温下韧性。
4)应变速率明显影响材料断裂方式:低应变速率下的韧性材料在高应变速率下会发生脆性断裂。
53. 影响聚合物强度的因素
1. 分子链结构的影响(增加分子链的极性,主链上含芳杂环,分子量高,支化高,交联高,拉伸强度提高)
2. 结晶和取向的影响(结晶度提高对材料的刚性有利,韧性不利)
3. 应力集中的影响(在缺陷上产生应力集中会造成材料破坏的直接原因)
4. 增塑的影响(增塑剂增加,材料的拉伸强度下降、模量下降,但冲击强度增加) 5. 共聚和共混的影响(取决于目的和组分相容性)
6. 填料的影响(1)粉状填料——惰性填料,填充后材料的强度下降,这种填充主要起
到降低成本的作用;活性填料——通过填料粒子可以将应力分散传递到其它分子链上。所以活性填料可以对聚合物材料起到补强作用
(2)纤维状填料——增强后材料除冲击强度外,其他强度大大改善
7. 外力作