流变学名词解释和填空题更正版.doc

1、简单剪切流动 在两个无限大的平行板之间充满液体，其中一板固定，另一板平行移动，流体在此移动板曳引作用下所形成的流动称为简单剪切流动
2、粘度对牛顿流体，可以定义粘度 即剪切应力与剪切速率之比对非牛顿流体，与牛顿流体类比，可以定义 η=δ/γ 为表观剪切粘度；同时定义 η 为微分剪切粘度或称真实剪切粘度。
3、松弛 松弛指在一定的温度和较小的恒定应变下，材料的应力随时间增加而减小的现象。
4、蠕变指在一定的温度和较小的恒定外力（拉力、压力或扭力）等作用下,材料的形变随 时间增加而增大的现象。
5、剪切速率对简单剪切流动，剪切速率γ ,即剪切应变与剪切时间之比；对非简单流动,剪切速率
1.流变学：是研究材料流动及变形规律的科学。
2、熔融指数：在一定的温度和负荷下，聚合物熔体每lOmin通过规定的标准口模 的质量，单位g/10min。
3、表观剪切黏度：聚合物流变曲线上某一点的剪切应力与剪切速率之比
4、牛顿流体：指在受力后极易变形,且切应力与变形速率成正比的低粘性流体。
5、可回复形变：粘弹性流体在一定时间内维持该形变保持恒定，而后撤去外力，使形变自 然恢复，发现只有一部分形变得到恢复，另一部分则作为永久变形保留下来，其中可恢复形 变量Sr表征流体在形变过程中储存弹性能的大小。
6、粘流活化能：是描述物料粘-温依赖性的物理量，是流动过程中，流动单元用于克服位垒 (分子间作用力）以便更换位置所需要的能量，由原位置跃迁到附近“空穴”所需的最
小能量或者每摩尔运动单元所需要的能量。它表征粘度对温度的依赖性，E越大, 粘度对温度的依赖性越强，温度升高，其粘度下降得越多
7、线性弹性体的剪切模量为剪切应力和剪切应变之比
8、线性粘弹性体的剪切松弛模量G(t) = ^U，其中，S(A，t)为随时间变化的剪切应力

函数，ε为剪切应变
9、临界分子量
在进行聚合物熔体粘度的测定时，lgn与lgZw有线性关系，Zw是分子量大
小的量度，即主链上原子数的平均值，在某一分子量值前后直线斜率发生突变， 这一分子量称临界分子量Mc.
10、触变性流体
凡流体在恒温和恒定的切变速率下，粘度随时间递减的流体为触变体。（反之为 震凝体)。
11、Bingham_ 塑性
(塑性：某些聚合物流体静止时形成分子间或粒子间的网络，这些键力的作 用使它们在受较低应力时像固体，只发生弹性形变而不流动。当外力超过某个临 界值oy (屈服应力）时，发生流动，这时网络被破坏，固体变为流体，这种流 变性质称为塑性。）
Bingham塑性是最简单的塑性，可以表达为
f7=0，S=G^(7=/<?〉， S < 5y
S>Sy
应力小于屈服应力时,材料表现为线性弹性体，只发生形变，服从虎克定律。应 力大于屈服应力后，变为液体发生流动，且满足牛顿定律。
12、强迫高弹性
对处于玻璃态的聚合物来说，链段式被冻结的。由于受外力作用，链段被迫 运动产生大的形变，这种性质被称为强迫高弹性。
13、时温等效
温度和应力作用时间对于聚合物的力学松弛过程（粘弹性）有相同的作用， 同一粘弹过程既可以在较高温度和较短受力时间下完成，又可以在较低温度和较 长时间的外力作用下完成，这就是聚合物力学行为的时温等效原理。/延长松弛 时间和提高温度对材料的应力松弛有相同的作用。
14、熵弹性
根据对橡胶弹性的热力学分析可以知道，弹性力的产生主要是熵变化的贡 献，也就是说，在形变过程中，聚合物分子被拉伸定向，由无规线团的无序结构 变为伸展的链结构，即分子构象发生变化，熵减少，因此橡胶弹性也称为熵弹性。
15、挤出膨胀（或挤出胀大、巴拉斯效应)： 当聚合物熔体由喷丝板小孔、毛 细孔或狭缝中挤出时，挤出物直径或厚度会明显大于模口尺寸，截面形状也发生 变化，这种现象称为挤出膨胀。
16、假塑性
聚合物流体粘度随剪切速率增大而减小的流动性质称为假塑性，这种现象是 由于流体中的粒子发生定向、伸展、变形或分散等使流体阻力减小而产生的。假 塑性流体在剪切流动时，发生分子定向、伸展和解缠结，粘度随剪切速率增大而 降低，而当剪切流动停止或剪切速率减小时，分子定向等就立即恢复至原来状态。
17、蠕变实验
在不同的材料上瞬时的施加一个应力，然后保持应力不变，观察各材料的应 变随时间变化的实验称为蠕变实验。
18 、韧性断裂
19 、橡胶坪台
在无定型聚合物松弛模量曲线上，在粘弹区后的一段时间内模量保持在 IMPa左右，这正是橡胶模量的典型值，这一区域被称为橡胶平台。
20、应力松弛实验
使材料试样瞬时地产生一个应变，然后保持应变不变，观察应力随时间的变 化，这种实验称为应力松弛实验。
21、脆性断裂
材料的应变较小时，应力与应变有线性关系，材料的变形是线性的，符合虎 克定律。形变的发生只涉及键的拉伸、弯曲和键角变化，是完全可回复的形变。 如果断裂发生在材料的屈服之前，就称为脆性断裂。
22、长蠕变
对粘弹性固体，= ^[J{d + T) - }{?)] f如果θ足够长，使该
粘弹性固体已达到平衡态，即J(Θ)=Je，这种蠕变称为长蠕变。
23、冷拉伸
玻璃态聚合物在Tb和Tg之间以及部分结晶聚合物在Tb和Tm之间的拉伸 过程称冷拉伸。若试样在拉断前去除应力，或材料被拉断，则拉伸过程中产生的 大形变，除少量可以回复外，大部分将残留下来。
24、能弹性
线弹性变形时产生的弹性力主要是由于内能的变化，也即是由于键角改变，键的 拉伸和旋转而引起内能变化产生的，而不是熵变产生的，这种弹性称为能弹性。
25、膨胀性
某些聚合物流体，其粘度随剪切速率的增大而上升的性质称为膨胀性，也称 剪切稠化。
26、银纹
对于玻璃态聚合物，它们的表面经常出现像玻璃、陶瓷表面那样肉眼可见的 细微裂纹，这些裂纹由于光的反射，看上去是闪亮的，所以又称为银纹。
27、第二光滑挤出区：剪切速率持续升高，当达到第二临界剪切速率后，流变曲 线跌落，然后再继续发展，挤出物表面可能又变得光滑，这一区域称为第二光滑 挤出区。
28、松弛时间：是指物体受力变形，外力解除后材料恢复正常状态所需的时间。 弹性形变在外力除去后松驰的快慢，可用松驰时间表征，T = n/G， t越大，松 驰时间越长
29、德博拉数（Deborah数）——时间尺度：松弛时间与实验观察时间之比。《1 时做黏性流体，》1时做弹性固体。
30、韦森堡效应（或称爬杆现象、包轴现象)：与牛顿型流体不同，盛在容器中 的高分子液体，当插入其中的圆棒旋转时，没有因惯性作用而甩向容器壁附近， 反而环绕在旋转棒附近，出现沿棒向上爬的“爬杆”现象,这种现象称Weissenberg 效应，又称包轴现象。
31、第一法向应力差：沿流动（受力）向的应力与垂直于流向（法向）的应力 之差。沿着流动方向受拉伸，拉抻了的分子链产生最大法向应力0„，使流体处 于紧张状态，像有收缩力作用，起到一个“箝住效应”；在此同时，由于剪切作 用，另一方面会在垂直于流动方向（垂直于剪切面）产生正向推力o22，两者之 差就是第一法向应力差。
32、本构方程：描述应力分量与形变分量或形变速率分量之间关系的方程，是描 述一大类材料所遵循的与材料结构属性相关的力学响应规律的方程.反映流变过 程中材料本身的结构特性。
33、非牛顿指数：表征熔体的非牛顿特性的指数。
34、熔体破裂：高分子熔体从口模挤出时，当挤出速度过高，超过某一临界剪 切速率时，容易出现弹性湍流，导致流动不稳定，挤出物表面粗糙，随挤出速度 的增大，可能分别出现波浪形，鲨鱼皮形，竹节形，螺旋形畸变，最后导致完全 无规则的挤出物断裂，称为熔体破裂现象。
35、假塑性流体：指无屈服应力，并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性 的流体。
36、胀塑性流体：剪切速率很低时，流动行为与牛顿型流体基本相同，剪切速率 超过某一临界后，随剪切速率增大，流动曲线弯向切应力坐标轴，剪切黏度增大， 呈现“剪切变稠”的流体。
37、宾汉流体：与牛顿型流体的流动曲线均为直线，但它不通过原点，只有当剪 切应力超过一定屈服应力值之后才开始塑性流动。
38、幂律方程：剪切应力与剪切速率的某次方成正比，即 厂
其中，k为流体的稠度，k越大，流体越粘，k是与温度有关的参数。 n为流动指数，n=dlnT/dln y，为在In t-In Y对数坐标中曲线的斜率。
39、拖曳流:
指对流体不加压力而靠边界运动产生力场，由粘性作用使流体随边界流动，也称 Couette (库爱特）流动。
40、压力流动：由于压差引起的流动。
41、Poiseuille (泊肃叶）流动：指物料在管中流动，是由于管道两端存在压力差， 而边界固定不动。
42、拉伸流动：从流变学意义上讲，指物料运动的速度方向在速度梯度方向平行。
43、拉伸粘度拉：伸应力与拉伸应变速率之比，表示流体对拉伸流动的阻力。
44、宾汉流体：与牛顿型流体的流动曲线均为直线，但它不通过原点，只有当剪 切应力超过一定屈服应力值之后才开始塑性流动。牙膏、油漆是典型的宾汉流体。
45、熔体破裂（破碎）现象：高分子熔体从口模挤出时，当挤出速度过高，超过 某一临界剪切速率时，容易出现弹性湍流，导致流动不稳定，挤出物表面粗糙， 随挤出速度的增大，可能分别出现波浪形，鲨鱼皮形，竹节形，螺旋形畸变，最 后导致完全无规则的挤出物断裂，称为熔体破裂现象。
46、出口压力降：指粘弹性流体在毛细管入口区的弹性形变在经过毛细管后尚未 全部松弛，至出口处仍残存部分内压力，则将表现为出口压力降。
47、临界切应力&临界切变速率：一般随剪切速率增大，至一临界值就产生破裂， 而且越来越严重，这个开始产生破裂的速率或应力。
1、冷冻皮层：实际上熔体进入冷模后，贴近模壁的熔体很快凝固，速度锐减， 形成冷冻皮层，使熔体流道宽度Z下降。
2、残余应力：构件在制造过程中，将受到来自各种工艺等因素的作用与影响；
当这些因素消失之后，若构件所受到的上述作用于影响不能随之而完全消失，仍 有部分作用与影响残留在构件内，则这种残留的作用与影响称为残余应力。若物 料冷却速率高，冷却时间短而松弛时间较长，则冷却后有较多应力被冻结在制品 内，称残余应力或内应力。
3、Weissenberg数——应力比尺度：第一法向应力与剪切应力之比。Ws越小， 弹性不明显。
4、驻点：流场中速度为零的点称驻点.
5、冻结分子取向：因分子取向被冻结而产生的应力称冻结分子取向。
冻结分子取向机理：由于冷冻皮层有绝热作用，使贴近皮层的物料不立即凝固， 在剪切应力作用下继续向前流动。若高分子链一端被冻结在皮层内，而另一端仍 向前流动，必然造成分子链沿流动方向取向，且保压时间越长，分子链取向程度 越高。在后来的冷却阶段，这种取向被冻结下来。
6、平衡转矩：胶料混炼时，转矩随物料的不断均化最终达到的平衡，作用在当 量面积上的转矩M与粘性力矩平衡值。
基本知识点：
1、牛顿流体的粘度不仅与流体分子的结构和温度有关，而且与剪切应力和剪切 速率有关。（）
2、毛细管流变仪是目前应用最为普遍的流变测量仪，塑料工业中经常使用的熔 融指数仪是一种恒速型毛细管流变仪。（ ）
3、对高分子熔体来说，延长定型长度，可以减少熔体破裂现象。
4、聚丙烯挤出破裂属于LDPE型熔体破裂。
5、一般说来，分子链刚性大，极性强，或含有较大侧基的材料，链段体积大， 粘流活化能较高，粘-温敏感性大，温度升高，粘度急剧下降。这种材料宜采取 升温的办法降低粘度，同时，加工时必须严格控制温度，否则将影响产品质量。
提髙训练:
1、触变性流体可认为是假塑性流体，同样假塑性流体也一定是触变性流体( )
2、法向应力差值的大小是高分子流体弹性效应的量度。（ ）
3、静止液体内只有法向应力，无剪切应力，且T11=T22=T33=-P。()
4、由于高分子液体的流动单元是链段，因此粘流活化能的大小与分子链结构有 关，而与总分子量关系不大。（）
5、对于牛顿性流体，口型出口压力降等于0。( )
6、Maxwell模型可用于稳定简单剪切流场中牛顿流体流动，不适用非牛顿流体。
7、对于牛顿型流体而言，圆形管道内的速度分布按二次抛物线的规律变化，而 温度分布是按三次抛物线的规律变化。（ ）
8、物料在螺杆挤出过程中，由于内部压差而引起物料的流动，称为压力流，压 力流为负值，因而是反流过程。
9、软化增塑剂加入髙分子材料中，主要作用是减弱物料内大分子链的相互作用， 使体系的粘度和弹性下降。
10、高分子浓厚体系中，髙分子链之间往往发生聚集和相互作用，最典型的表现 是分子链间发生缠结。（ ）
11、Rouse-Zimm珠一簧模型可用于描述孤立分子链的粘弹性行为。（）
12、高分子流动不稳定性主要是与高分子非线性粘弹性有关。
13、分子量分布宽的高分子熔体，弹性行为较弱。
14、对于高分子熔体，强吸附和高缠结均可以引起明显壁滑现象。
15、一般来说，“海-岛”结构聚合物共混体系，粘度小而弹性大。
16、大部分聚合物共混体系具有剪切变稀行为。
17、炭黑填充橡胶体系存在屈服现象是由炭黑与橡胶作用形成新的结构导致的。
18、简单高分子共混与聚合填充髙分子共混都可以得到高填充与界面作用强的共 混体系
19、聚合物填充体系的屈服行为与聚合物分子量大小密切相关。
1、聚合物对应力的响应可分 为 粘性流动和弹性变形
2、毛细管流变仪可以分为两类，一类恒压型、另一类恒速型
3、压力型毛细管流变仪可分 为压力型毛细管流变仪,重力型毛细管流仪
4、根据应变和应力施加的方式，旋转型流变仪的测试模式一般可以分
稳态测试、瞬态测试动态测试
5、聚合物流变性的特点是多样性、高弹性、时间依赖性
6、线性弹性变形的特点是变形的时间依赖性、流体变形的不可恢复性、能量散失、正比性
7、根据流动方式的不同，三种主要的粘度计类型 是毛细管粘度计、旋转粘度计、落球式粘度计
8、重力毛细管粘度计用于测 定 牛顿 (牛顿、非牛顿）流体的粘度。
9、根据对弹性力产生的贡献，弹性可以分为能弹性和熵弹性。线弹性材料的弹性主要是能弹性，橡胶弹性主要是熵弹性 。
10、扭矩式流变仪 由测试机、驱动及扭矩传感器、计算机控制装置
三部分组成。
11、从无定形线型高分子量聚合物的典型应力松弛约缩曲线可以看出，随着松弛时间的增长, 松弛区域可以分为玻璃区、粘弹区、橡胶平台高弹区、粘流区四个区。
12、孔式粘度计主要用于测定涂料、粘合剂的粘度。
13、线性粘性变形的特点变形小、变形无时间依赖性、变形在外力移除后全完全回复、无能量损失、应力和应变 成正比关系
14、PVC的扭矩谱中 有加料峰、熔融（塑化）峰、分解峰三个峰。
15、建立本构方程应遵循的基本限制性要求有 ：确定性公理、局部作用公理和客观性公理