流变学

1.流变学是一门研究材料形变与流动规律的一门学科。其研究方法有连续介质流变学和结构流变学。1.联系应力张量和应变张量或应变速率张量之间的关系的方程称为本构方程，也称为流变状态方程2.黏弹行为从基本类型上可以分为：线性和非线性的；从应力作用方式来看，又可以分为静态和动态的。对于高分子材料来说，蠕变和应力松弛是典型的静态行为的体现，而滞后效应则是动态黏弹性的显著体现.3.所谓线性黏弹性，必须符合：正比性和加和性4.高分子材料的动态黏弹行为除了具有频率依赖性外，还具有温度依赖性。根据时温等效原理，在一定程度上升高温度和降低外场作用频率是等效的。5.一般来说，剪切流洞可以分为压力流动和拖曳流动。6.根据时温等效原理，可得到在更长或更短时间内的数据。更长时间内的数据可从较高温度时的数据得到，更短时间的数据则可从较低温度时的数据得到。7.常用的流变仪有毛细管流变仪、转矩流变仪、旋转流变仪8.非牛顿指数n=1时，流体为牛顿流体；n1时，流体为假塑性流体；n1时，流体为胀塑性流体1.1.假塑性流体的粘度随应变速率的增大而减小,___，用幂律方程表示时，n小于1。2.通常假塑型流体的表观粘度小于（大于、小于、等于）其真实粘度。、聚合物流体一般属于假塑性流体，粘度随着剪切速率的增大而减小，用幂律方程表示时，则n小于1（大于、小于、等于）。3.聚合物静态粘弹性现象主要表现在蠕变和应力松弛。动态粘弹性现象主要表现为滞后效应。4.Maxwell模型是一个粘壶和一个弹簧串联而成，适用于模拟线性聚合物的应力松弛过程；Kevlin模型是一个粘壶和一个弹簧并联而成，适用于模拟交联聚合物的蠕变过程。5.根据时温等效原理，将曲线从高温移至低温，则曲线应在时间轴上右移。6.剪切速度梯度方向是垂直于形变方向，拉伸速度梯度方向是平行于形变方向。7.理想高弹性的主要特点是形变量大、弹性模量小弹性模量随温度上升而增大力学松弛特性和形变过程有明显热效应。8.理想弹性体的应力取决于应变，理想粘性体的应力取决于应变速度。9.提高应变速率，会是聚合物材料的脆-韧转变温度升高，拉伸强度升高，冲击强度降低。10.聚合物样品在拉伸过程中出现细颈是屈服的标志，冷拉过程在微观上是分子链段或结晶取向的过程。从广义上来说，高分子流变学也就可以定义为研究高分子材料(流动）和（变形）的科学。2.高分子的内部结构可以划分为四个层次。分别为一次结构（近程结构），二次结构（构象），三次结构（聚集态结构）和四次结构（织态结构）。3.高分子材料流动与变形的本质特征是（黏弹性）。4.我们可以把流体形变类型分为最基本的三类：（拉伸和单向膨胀），(各向同性的压缩和膨胀），以及（简单剪切和简单剪切流）。5.黏弹行为从基本类型上说可以分为两类：（线性)和（非线性）。5.（蠕变)和（应力松弛）是最典型的静态黏弹行为的体现。6.（分子量）是影响高分子流变性质的最重要的结构因素。7.物料在进入毛细管一段距离之后才能得到充分发展，成为稳定的流动。而在出口区附近，由于约束消失，聚合物熔体表现出（挤出胀大）现象，流线又随之发生变化。8.流变测量实验可以分为以下几类：①（稳态）流变实验，②（动态）流变实验，③（瞬态）流变实验。9.连续性方程表现了（质量守恒）原理，是流体动力学的基础。1、2、流体形变类型分为最基本的三类拉伸和单向膨胀、各向同性的压缩和膨胀、简单的剪切和简单的剪切流。3、当n=1时，流体为牛顿流体，当n1时，流体为胀塑性流体，当n1时，流体为假塑性流体。4、温度和剪切都是外部因素，流动活化能首先依赖于聚合物分子结构和分子量的大小。5、高分子材料的流变性的特点多样性、高弹性、时间依赖性。6、应力张量和应变张量是流变学最重要的物理量之一。7、高分子流体流动过程中的能量变化，决定于与外界的热交换和功交换。8、高聚物发生交联反应时，其分子链由线性结构转成三维的网状结构，体系的黏度增大，转矩也升高。9、转子是转矩流变仪中对物料进行混合、和混炼的核心部件。10、流体动力学的三大基础方程:连续性方程、运动方程、能量方程。1.高分子材料的流变性有多样性、高弹性、时间依赖性的特点。(p7)2.剪切速率定义式为r′=dγ/dt。(p13)3.聚合物流体一般属于假塑性流体，粘度随着剪切速率的增大而减小，用幂律方程表示时，则n＜1（＞，﹤，＝）通常假塑性流体的表观粘度小于（大于，小于，等于）其真实粘度。(p29)4.麦克斯韦模型是一个粘壶和一个弹簧串联而成，适用于模拟交联聚合物的蠕变过程。(p35)5.线性黏弹性必须符合的两个条件时正比性和加和性。(p40)6.流体在圆管中流动时，圆管的管壁处剪切速率为最大（最大，零，最小），而中心线处剪切速率为零（最大，零，最小）。(p49)7.根据物料的形变历史，即按流动和变形时间的依赖性来分类，流变测量实验可分为稳态流变实验，动态流变实验，瞬态流变实验。(p74)8.LDPE流体在一长度为10m，厚度为5m的平行板间流动时，LDPE流体粘度为1×10³pa·s，压力差为9kpa，则其最大流速umax=11.25m∕s。（以牛顿流体计算P54）。9.在硬质聚氯乙烯制品加工中，质量控制的关键是凝胶化程度。（p79）10理想高弹性的主要特点是形变量大、弹性模量小弹性模量随温度上升而增大力学松弛特性和形变过程有明显热效应11粘弹性现象有_蠕变应力松弛滞后现象。12聚合物材料的蠕变过程的形变包括__普弹形变、_高弹形变_和黏性流动_。13根据时温等效原理，当温度从高温向低温变化时，其移动因子aT___大于___1。114银纹可在____拉力力或___溶剂___作用下产生，银纹质的方向____平行___于外力作用方向。15橡胶弹性的本质是____熵弹性，具有橡胶弹性的条件是___长链___、____柔性____与______交联_____。橡胶在绝热拉伸过程中____放______热，橡胶的模量随温度的升高而___增大_____。16银纹是在___拉力___力或__溶剂___的作用下产生的，银纹内部存在____银纹质（微纤）______，其方向与外力方向_____平行____。17聚合物熔体的弹性响应包括有___熔体的可回复形变,__包轴效应____，_____不稳定流动_____、无管虹吸效应与____挤出胀大效应_____等。18相比于脆性断裂，韧性断裂的断裂面较为粗糙，断裂伸长率较大，并且在断裂之前存在屈服。19大多数聚合物熔体属假塑性流体，，其n值为1，表明它们具有剪切变稀特性。高分子流变学也就可以定义为研究高分子材料流动和形变的科学。20.高分子材料既具有固体弹性又具有液体粘性。21高分子材料的流变性有以下特点：多样性，高弹性，时间依赖性。22流变形变类型可分为最基本的三类：拉伸和单向膨胀，各同向性的压缩和膨胀以及简单剪切和简单剪切流。23.牛顿流体的流动一般表现出以下特点：变形的时间依赖性，变形的不可回复性，能量耗散，正比性。当n1时，体系的黏度随剪切速率的增加而非线性增加，称为剪切增稠。7.根据时温等效原理，我们很容易获得在很宽温度范围内材料的流变性质。8.高分子材料的动态粘弹行为除了具有频率依赖性外，还具有温度依赖性。9.我们常用动态流变性或动态粘弹性术语来描述高分子熔体或溶液的流变特性。10.流体的黏度是由分子间的内摩擦引起的。1、遵循牛顿流动定律的液体称为牛顿液体，遵从胡定律的固体称为-----胡可弹性体2、物体所受的力都可分成以下三种类型--——外力——表面力——内部应力。3、如果剪切速率保持不变，而粘度随时间减少，那么这种流体称为——触变性流体。4、如果对流体流动没有施加压力梯度，在粘度粘性的影响下边界的拖动使流体一起运动，则此种流体称为——拖曳流动5、分子量——是影响高分子流变性质的最重要的结构因素。6、分子量不同当分子量分布不同的高分子流体的粘度随剪切速率的变化的幅度是——不同的。7、高分子材料的流变性有多样性——高弹性、——时间依赖性的特点。9、高分子流体是一个泛意上的概念，可以是高分子的均相熔体——多相体系熔体--_____复合体系融体———乳液——悬浮液等等10、流体流动的方式有很多，——简单流动——复杂流动。1.简单流体或简单弹性体表现出（虎克弹性）（宾汉塑性）（牛顿流体）三种流变性质。2.高分子材料内部结构的可划分为（近程一次结构）（构象二次结构）（聚集态三层结构）（织态四次结构)。3.高分子材料的流变性的特点有（多样性）（高弹性）（时间依赖性）。4.牛顿流体的流动特点：（流变时间依赖性）（流体变形的不回复性）（能量耗散）（正比性）5.聚合物流体一般属于（假塑性流体），粘度随着剪切速率的增大而（减小），用幂律方程表示时n（小于）1列举3种常用的流变常用仪器（毛细管流变仪）（旋转流变仪）（拉伸流变仪）1、当剪切速率较低时，分子量分布宽的无赖哦黏度较分子量窄的高。（对）2、在加工的过程，随着应力及剪切速率的增大，物理键被破坏，黏度很快下降。（对）3、炭黑含量越多、活性越大，触变现象就越显著，黏度随时间的下降也越大，但歪理已旦消除，黏度会逐渐恢复。（对）4、线性弹性体的应变式瞬时发生的。与时间无关。（错）5、对于胀塑性流体，速度分布曲线形状变得尖锐，n值越大，越接近与锥形。（对）6、当频率一定时，所有动态流变性质在数值上都随分子量的增家而增加。（对）7、体积压缩必然引起自由积减小，是高分子流体流动性降低、黏度增加。（对）1.当施加一个不大的应力后，材料瞬时产生应变，应力去除后应变可完全回复，且应变的产生及回复都不具有时间依赖性，即瞬间完成，这称为牛顿黏性。（X）。2.经历的时间越长，黏性流动对能量的耗散越少。(X)。3.形变和流动都是由于应力的作用引起的。(√)。4.高分子材料的动态黏弹性指的是在交变的应力（或应变）作用下，材料变现出的力学响应规律。(√)。5.摇溶性流体与震凝性流体均与时间无关。(X)。6.蠕变是给材料瞬间施加一个应变，然后再恒应变下观察应力随时间的变化。(X)。7.高分子的分子量分布也影响其流体的流变性质。(√)。8.高分子流体的动态流变性质是其黏弹行为的体现。(√)。9.毛细管型流变仪，旋转型流变仪，转矩流变仪都属于常用的流变测量仪器。(√)。10.流体动力学的三大基础方程：连续性方程、运动方程和传质方程。(X)。对于高分子假塑性和胀塑性流体，如果流动变得不均匀，那么其粘度则会表现出时间依赖性。（√）2.粘流活化能随分子量的增加而升高。（×）3.牛顿型流体的粘度不随剪切速率变化而变化。（√）4.τ-γ曲线上任一点的斜率dτ/dγ定义为该点的表观粘度。（×）5.高聚物在应力松弛过程中，无论是线性还是交联的应力都不能松弛到零。（×）6.物料在毛细管流变仪中流动，压力损失全部是由弹性能储存引起的。（×）7.出口区的压力行为有挤出胀大现象和出口压力降不为零。（√）8.凡是凝胶化程度高的熔体其弹性性能好。（√）1.分子量相同的俩聚合物，在相同剪切速率下，分子量分布宽的物料黏度叫分子量分布窄的高。（×）2.第二法向应力差是出现二次流动的必要条件，第二法向应力差等于零时不会产生二次流动。（√）3.高分子材料的聚集态形态是影响其制品最终性能的决定因素（√）4.正比性是线性黏弹性的充分条件，但不是必要条件（×）5.．流体的触变性和假塑性在本质上相同（×）9.旋转型流变仪的测量模式一般可以分为稳态测试、瞬态测试和动态测试。（√）10.一般而言，作用在流体上的力可分为质量力和表面力两大类。（√）1、作为超音速飞机座舱的材料——有机玻璃，必须经过双轴取向，改善其力学性能。（√）2、为获得既有强度又有弹性的粘胶丝，在纺丝过程须经过牵伸工序。（√）3、银纹实际上是一种微小裂缝，裂缝内密度为零，因此它很容易导致材料断裂。（×）4、两种聚合物共混后，共混物形态呈海岛结构，这时共混物只有一个Tg。（×）5、τ-γ曲线上任一点的斜率dτ/dγ定义为该点的表现粘度。（×）6、高聚物熔体的剪切粘度在牛顿区都相等。（√）7、脆性破坏是发生在屈服点之前，断裂表面光滑；延性破坏