《高分子流变学》复习资料
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一、填空题(2×10=20分)1.高分子材料流变学可分为高分子材料流变学和流变学。
2.高分子材料的结构可以分为结构和结构,影响高分子流变性质的主要结构层次为结构。
3.输运过程中的基本方程有方程,方程和方程。
4.互容高分子可以分为互容和互容两种情形。
二、选择题(单选)(2×5=10分)1.大多数聚合物流体属于:()A.膨胀性流体 B. 膨胀性流体C. 假塑性流体D. 假塑性流体2.能有效改善聚甲醛的加工流动性的方法有:()A.增大分子量 B. 升高加工温度 C. 提高挤出机的螺杆转速3.下列方法中不能测定聚合物熔体粘度的是:()A.毛细管粘度计 B. 旋转粘度计C. 乌氏粘度计D. 落球粘度计4.高聚物为假塑性流体,其粘度随剪切速率的增加而()。
A、增加B、减少C、不变5.在设计制造外径为5cm管材的模头时,应选择哪种内径的模头()。
A、小于5cmB、5cmC、大于5cm三、判断题(2×5=10分)1.Weissenberg效应得出现是因为高分子液体具有黏性。
()2.液体的流动黏度随外力作用时间的延长而变大的的性质称为触变性。
()3.挤出胀大比随着剪切速率的的升高而增加,随温度的升高而增加。
()4.挤出成型过程中同时存在拖曳流,压力流和漏流。
()5.软化增塑剂的加入使基础胀大比增大。
()四、名词解释(4×5=20分)法向分量;黏流态;宾汉流体;粘流活化能;触变性流体五、简答题(2×10=20分)1.如何表征高分子流体的剪切敏感性与温度敏感性?2.平均分子量和分布对聚合物熔体黏度、力学性能各有何影响?六、论述题(20分)画出牛顿流体和三种典型的无时间依赖性的非牛顿流体的流动曲线,并说明其主要流动特征。
判断15分选择20分名词解释15分简述题20分计算题30分一名词解释1.假塑性流体:黏度随剪切速率的增加而降低的流体,粘度与剪切应力之间的关系服从幂律定律,其中,非牛顿指数n<12.膨胀性流体:黏度随剪切速率的增加而升高的流体,粘度与剪切应力之间的关系服从幂律定律,其中非牛顿指数n>13.宾汉流体:指当所受的剪切应力超过临界剪切应力后,才能变形的流动的流体,亦称塑性流体,其中剪切应力与剪切速率服从τ=τy+ηpγ̇4.牛顿流体:剪切应力与剪切速率之间呈线性关系,表达式为τ=μγ̇的流体5.剪切变稀:粘度随剪切速率升高而降低6.爬杆效应:当金属杆在盛有高分子流体的容器中旋转,熔体沿杆上爬的现象7.挤出胀大:聚合物熔体挤出圆形截面的毛细管时,挤出物的直径大于毛细管模直径8.熔体破裂:聚合物熔体在毛细管中流动时,当剪切速率较高时,聚合物表面出现不规则的现象,如竹节状,鲨鱼皮状9.无管虹吸:当插入聚合物溶液中的玻璃管,提离液面之上时,聚合物溶液继续沿玻璃管流出的现象10.第一法向应力差:高聚物熔体流动时,由于弹性行为,受剪切的作用时,产生法向应力差,其中满足关系式N1=τ11−τ22=φ1∗γ̇212(N1通常为正值)11.第二法向应力差:同上,关系式为N2=τ22−τ33=φ2∗γ̇212 (N2通常为负值)12.本构方程:是一类联系应力张量和应变张量或应变速率张量之间的关系方程,而联系的系数通常是材料的常数。
13.剪切应力:单位面积上的剪切力,τ=FA14.剪切速率:流体以一定速度沿剪切力方向移动。
在黏性阻力和固定壁面阻力的作用力,使相邻液层之间出现速度差,γ̇=d v也可理解成一定间距的液层,在一定时间内的d y相对移动距离。
解答题1. 用分子链缠结的观点解释普适效应答:当高聚物的相对分子质量超过某临界值后,分子链间存在着相互缠绕点或因范德瓦耳斯力作用形成链间的物理交联点。
在分子热运动作用下,这些物理缠结点处于不断解体和重建的动平衡状态。
高分子流变学复习题参考答案一、名词解释:1、蠕变:在一定温度下,固定应力,观察应变随时间增大的现象。
应力松弛:在温度和形变保持不变的情况下,高聚物内部的应力随时间而逐渐衰减的现象。
或应力松弛:在一定温度下,固定应变,观察应力随时间衰减的现象。
2、时-温等效原理:升高温度和延长时间对分子运动与高聚物的粘弹行为是等效的,可用一个转换因子αT将某一温度下测定的力学数据变成另一温度下的力学数据。
3、熔体破裂:聚合物熔体在高剪切速率时,液体中的扰动难以抑制并易发展成不稳定流动,引起液流破坏的现象。
挤出胀大:对粘弹性聚合物熔体流出管口时,液流直径增大膨胀的现象。
4、.熔融指数:在标准熔融指数仪中,先将聚合物加热到一定温度,使其完全熔融,然后在一定负荷下将它在固定直径、固定长度的毛细管中挤出,以十分钟内挤出的聚合物的质量克数为该聚合物的熔融指数。
5、非牛顿流体:凡不服从牛顿粘性定律的流体。
牛顿流体:服从牛顿粘性定律的流体。
6、假塑性流体:流动很慢时,剪切粘度保持为常数,而随剪切速率或剪切应力的增大,粘度反常地减少——剪切变稀的流体。
胀塑性流体:剪切速率超过某一个临界值后,剪切粘度随剪切速率增大而增大,呈剪切变稠效应,流体表观“体积〞略有膨胀的的流体。
7、粘流活化能:在流动过程中,流动单元〔即链段〕用于克服位垒,由原位置跃迁到附近“空穴〞所需的最小能量。
8、极限粘度η∞:假塑性流体在第二牛顿区所对应的粘度〔即在切变速率很高时对应的粘度〕。
9、拉伸流动:当粘弹性聚合物熔体从任何形式的管道中流出并受外力拉伸时产生的收敛流动。
或拉伸流动:质点速度仅沿流动方向发生变化的流动。
剪切流动:质点速度仅沿着与流动方向垂直的方向发生变化的流动。
10、法向分量:作用力的方向与作用面垂直即称为应力的法向分量。
剪切分量:作用力的方向与作用面平行即称为应力的剪切分量。
11、粘流态:是指高分子材料处于流动温度〔T f〕和分解温度〔T d〕之间的一种凝聚态。
流变考点大全一、名词解释1. 本构方程:又称状态方程,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。
2. 等粘度原则:两相高分子熔体或溶液粘度相近,易混合均匀。
3. 近似润滑假定:把原来物料在x—y平面的二维流动,在一段流道内简化成为只沿x方向的一维流动,这种简化假定称为~。
4. 剪切变稀:相同温度下,高分子液体,在流动过程中粘度随剪切速率增大而降低的现象。
5. 表观剪切黏度:表观粘度η a定义流动曲线上某一点τ与γ的比值6. Banis效应:又称口型膨胀效应或挤出胀大现象,是指高分子熔体被迫挤出口模时,挤出物尺寸d大于口模尺寸D,截面形状也发生变化的现象。
7. 粘流活化能:E定义为分子链流动时用于克服分子间位垒跃迁到临近空穴所需要的最小能量,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。
8. 法向应力差:两个法向应力分量差值在各种分解中始终保持不变,定义法向应力差函数来描写材料弹性形变行为。
9. 零切黏度:剪切速率接近于0时,非牛顿流体对应的粘度值。
10. 表观粘度:流动曲线上某点与原点连线的斜率11. 弯流误差:高分子液体流经一个弯形流道时,液体对流道内侧壁和外侧壁的压力,会因法向应力差效应而产生差异。
12. 拉伸粘度:聚合物在拉伸过程中拉伸方向的总的法向应力与拉伸速率的比值。
13. 第二牛顿区;假塑性流体在当前剪切速率很高时,剪切粘度会趋于一个定值,而这一剪切区域称为假塑性流体的第二牛顿区。
14. 触变性:等温条件下,某些液体流动粘度随外力作用时间长短发生变化的性质,其中粘度变小为触变性。
15. Tf:黏流温度,高分子高弹态与粘流态之间转变的温度,大分子链产生重心位移的整链相对运动。
16. Tg:玻璃化温度,分子链段运动,解除冻结的温度,形变可以恢复。
复习名词解释:1假塑性流体:高聚物熔体流动时,剪切粘度随剪切速率增加而降低的流体。
2等温流动:流体在任何部位的流动状态保持恒定,不随时间变化。
3魏森贝格效应:杆在聚合物熔体中旋转时,熔体沿杆上爬的现彖。
4非牛顿流体:流体流动时,剪切粘度与剪切速率的关系不是线性关系(或不满足牛顿电脑功率)的流体。
5.粘性耗散:高聚物熔体被挤压通过一个很窄的口模时,由于剪切摩擦产生热量的现象。
6入口效应:高聚物熔体被挤压通过一个很窄的口模时,在口模入口处,由于弹性而引起熔体在口模入口处产生压力降。
7魏森贝格效应:当杆在盛有非牛顿流体(聚合物熔体)的容器屮旋转时,流体会沿杆上爬,形成中间高,周边凹的现象。
主要是由第二法向应力差效应引起的。
8第一法向应力差:用函数= - ”22二%一厂22 =0龙I,N1称为第一法向应力差,妙|称为法向应力差系数。
9剪切变稀:高聚物熔体流动时,剪切粘度随剪切速率增加而降低的现象。
10不稳定流动和熔体破裂:高分子熔体从口模挤出时,超过某一临界剪切速率,分别出现波浪形、鲨鱼皮形、竹节形、螺旋形畸变,最后导致无规则的挤出物断裂。
11胀塑性流体:剪切粘度随剪切速率增加而增大的流体。
12.挤出胀大:高分子熔体从口模挤出时,挤出物的直径比毛细管口模直径大的现象。
13.宾汉流体:流体所受的剪切应力超过临界剪切应力后,才能变形流动的流体。
14.剪切变稀:流体的剪切粘度随着剪切速率增加而下降的性质。
15熔体破裂:高分子熔体从口模挤出时,挤出物的表面呈现不规则的现象的现象。
16.零剪切粘度:剪切速率趋向于零时熔体的粘度。
问答题1阐述非牛顿流体的种类及流动性为的特点。
答:非牛顿流体是指流体的剪切应力和剪切速率之间呈现非线性的曲线关系。
其特点是剪切应力和剪切速率不成正比的线性关系。
非牛顿流体分为宾汉流体、膨胀性流体和假塑性流体。
宾汉流体在流动前存在一个剪切屈服应力厂。
只有当剪切应力高于匚时,流体才开始流动。
因此其流体方程为T-T y=T]p y o假塑性流体英特征是粘度随剪切速率或剪切应力增大而降低。