流变学基础.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,流变学根底,POLYMER RHEOLOGY,中世纪大教堂内的有色玻璃下厚上薄,很长时间后也会下陷,流变学的根本研讨对象,粘弹性,viscoelastic,流体,流动行为,Newton定律,流动/粘度曲线,稳态流变学,固体,变形行为,Hooke定律,粘弹性流体,流动行为,Maxwell定律,粘弹性固体,变形行为,Kelvin/Voigt定律,蠕变实验，弛豫实验，振荡实验,动态流变学,流体的分类-(I)牛顿流体,牛顿流体：流动行为符合牛顿流动定律的流体：牛顿流体的粘度仅与流体分子的构造和温度有关，与剪切应力和剪切速率无关。,牛顿流动定律大多数小分子液体流动时，剪切应力与剪切速率成正比，遵照牛顿流动定律。,水、甘油、高分子稀溶液,流体的分类-(II)非牛顿流体,宾汉流体：需求最小切应力，如牙膏、油漆、沥青。,假塑性流体：切力变稀，大多数聚合物熔体。,膨胀性流体：切力变稠，胶乳、悬浮体系等。,非牛顿流体：不符合牛顿流动规律，在流动过程中粘度随切变速率的变化而变化,1,2,3,1,2,3,各类流体的流动曲线,各类流体的粘度与剪切速率的关系,剪切应力与剪切速率,剪切速率 单位时间内发生,的剪切形变称剪切速率，单位为s-1。,剪切应力单位层面上的剪,切力称剪切应力，单位为Pa；,dy,x,y,dx,+d,F,F,A,聚合物重均分子量和分子量分布定性判别及定量表征,中世纪大教堂内的有色玻璃下厚上薄,viscoelastic,判别物质的微观构造、加工性,viscoelastic,判别可塑性资料的可流动性,1 mPas=1 cP(centi Poise)厘泊,水、甘油、高分子稀溶液,切力称剪切应力，单位为Pa；,交变应力作用下，产生滞后景象，而使机械能转变为热能的景象,粘弹性资料能量的储存和损耗,接触时间短 1S,流体的分类-(II)非牛顿流体,粘度,物质在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的粘性，粘性的大小用粘度表示。,粘度由以下公式计算：,粘度,Pa,1/s,1 Pas=1000 mPas,1 mPas=1 cP(centi Poise)厘泊,留意：粘度的大小和温度亲密相关，所以讨论某一物质的粘度时，必需求指出当前的温度才比较科学。,弹性和粘性形变,接触时间短 1S,长时间接触 1 hour,时间依存性,粘弹性力学松弛,粘弹性分类,静态粘弹性,动态粘弹性,蠕变、应力松弛,滞后、内耗,蠕变,应力松弛,滞后,内耗,一定的温度和较小的恒定外力作用下，资料的形变随时间的添加而逐渐增大的景象。,恒定温度和形变坚持不变的情况下，高聚物内部的应力随时间添加而逐渐衰减的景象。,应变落后于应力的景象,交变应力作用下，产生滞后景象，而使机械能转变为热能的景象,粘弹性资料能量的储存和损耗,G储能模量 G损耗模量,粘弹性资料能量的储存和损耗关系图,应力扫描,频率扫描,法向力,Weissenberg效应-爬杆景象,长时间接触 1 hour,非牛顿流体：不符合牛顿流动规律，在流动过程中粘度随切变速率的变化而变化,判别可塑性资料的可流动性,非牛顿流体：不符合牛顿流动规律，在流动过程中粘度随切变速率的变化而变化,判别可塑性资料的可流动性,长时间接触 1 hour,中世纪大教堂内的有色玻璃下厚上薄,长时间接触 1 hour,1 Pas=1000 mPas,各类流体的粘度与剪切速率的关系,的剪切形变称剪切速率，单位为s-1。,粘弹性资料能量的储存和损耗,交变应力作用下，产生滞后景象，而使机械能转变为热能的景象,POLYMER RHEOLOGY,小角度的振荡，可以提供如熔融黏度、分子质量、重均分子量分布和聚合物松弛等。,流变丈量仪器,有阅历的工人用手指测试,福特杯,粘度计,毛细管粘度计,旋转粘度计,落球粘度计,界面流变仪,流变仪的作用,旋转流变仪,小角度的振荡，可以提供如熔融黏度、分子质量、重均分子量分布和聚合物松弛等。储能弹性模量及损耗粘性模量与振荡频率的关系图。,判别可塑性资料的可流动性,判别物质的微观构造、加工性,聚合物重均分子量和分子量分布定性判别及定量表征,蠕变测试，弛豫测试,模拟加工及处置过程,支化聚合物表征侧链数量，支链长度及支链挪动性,