G 第六章_橡胶弹性
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为什么橡胶可以弹性变形?
橡胶可以弹性变形是因为其分子结构具有特殊的特性。
橡胶是由高分子聚合物构成的材料,其中的分子链可以在外力作用下发生拉伸和扭曲,但当外力消失时,分子链会恢复到原来的状态,从而使橡胶恢复原状。
具体来说,橡胶分子链之间存在着大量的交联结构,这些交联结构可以在外力作用下发生变形,但由于分子链之间的相互作用力很强,一旦外力消失,这些分子链就会迅速恢复到原来的排列状态,使橡胶恢复原状。
另外,橡胶分子链本身也具有一定的柔韧性,使得在外力作用下可以发生一定程度的拉伸和扭曲,但又能够快速恢复到原来的状态,这就是橡胶具有弹性的原因。
总的来说,橡胶之所以能够弹性变形,是因为其分子结构具有交联结构和柔韧性,使得在外力作用下可以发生变形,但一旦外力消失,就能够迅速恢复到原来的状态。
第六章橡胶弹性一、概念1、熵弹性2、热塑性弹性体二、选择答案1、你会选( A )聚合物用作液氮罐的软密封。
(液氮沸点为77K)A、硅橡胶,B、顺丁橡胶,C、天然橡胶,D、丁苯橡胶2、橡胶试样快速拉伸,温度升高的原因是(C )。
⑴分子链从蜷曲到伸展,熵减小放热,⑵分子内摩擦放热,⑶拉伸诱导结晶放热。
A、⑴B、⑴⑵C、⑴⑵⑶D、以上皆不对三、填空题1、交联橡胶的状态方程为,只有在形变很小时,交联橡胶的应力-应变关系才符合虎克定律。
2、橡胶高弹性的热力学本质为熵弹性,即橡胶拉伸时,内能几乎不变,而主要引起熵值的变化。
四、回答下列问题1、交联橡胶弹性统计理论的根据是什么?写出由它得出的交联橡胶的状态方程,并说明状态方程的意义。
2、在一具有适当交联度软橡皮试条下端掛一砝码(不是过重),达到平衡形变后,升高温度,会观察到什么现象?为什么?橡胶的模量随温度升高而增高,外力不变,则由状态方程可得出伸长率减少。
故升高温度,会观察到交联度软橡皮试条回缩。
5-4 当迅速拉一块橡胶时,测量温度有些升高,当外力去掉,温度又有所下降,请解释这种现象?解:根据橡胶热力学分析,得出公式为发fDl=-TdQ当拉伸时dl>0 所以dQ<0 是放热反应当外力去掉回缩时dl<0 所以dQ>0 是吸热反应当压缩时,受力与拉力大小相同,方向相反,dl<0,f<0 所以dQ<0 是放热反应这是因为在拉伸前,分子排列是不规整的,熵值是大的,因混乱程度大,经拉伸时分子排列规整,混乱程度减小,分子链从一种构象变成另一种构象,熵值减小,再者,分子间的内摩擦生热,所以是放热,当外力去掉以后,分子链段由约束状态,变成自由状态,也就是由有序态变成无序态,熵值在增加,热运动在增加,但此时,所需的热量,不可能自身供给,只能来自外界,这就是回缩时需要吸热。
5-5 一硫化橡胶,链段分子量为10000,密度为,问于下拉长1倍时的张力为多少?解:根据公式先求出单位体积中链数目T=273+25=298KR=1.38拉伸一倍的情况代入公式五、计算题1、天然橡胶硫化后,网链平均分子量为6000,密度为0.90g/cm3。
6橡胶弹性情况范文橡胶是一种高弹性材料,其具有独特的弹性特性。
在应力作用下,橡胶会发生形状变化,并能够非常快速地恢复到原始状态。
这种弹性使得橡胶在各种应用中都发挥着重要的作用。
本文将探讨橡胶的弹性情况,包括其弹性原理、弹性力学、弹性形变和弹性恢复等方面。
首先,我们来了解橡胶的弹性原理。
橡胶的弹性是由于其分子结构的特殊性质所决定的。
橡胶分子是由许多高分子链组成的,这些链可以在应力作用下扩展或收缩。
当外力施加到橡胶上时,链的长度会发生变化,从而导致整个橡胶材料的形变。
当外力消失后,链会迅速恢复到原始状态,使得橡胶材料恢复其原有的形状和尺寸。
其次,我们来探讨橡胶的弹性力学。
弹性力学是研究物体在受力作用下发生弹性变形的科学。
对于橡胶来说,其弹性力学的行为可以用应力-应变曲线来描述。
应力-应变曲线是描述材料在受力作用下的变形情况的图形。
在橡胶的应力-应变曲线中,弹性区域通常呈现为直线段,即应变与应力成线性关系。
当应变超过一些临界值后,橡胶进入非弹性区域,即出现塑性变形。
进一步,我们来了解橡胶的弹性形变。
在橡胶的弹性形变中,分子链会扩展或收缩,从而导致整个橡胶材料的形变。
这种形变通常是可逆的,即在外力消失后,橡胶材料能够迅速恢复到原始状态。
这是由于橡胶分子链之间的键是可逆断裂的,即链在拉伸时断裂,链在压缩时重新连接。
因此,橡胶材料能够快速恢复其原来的形状和尺寸。
最后,我们来讨论橡胶的弹性恢复。
橡胶的弹性恢复是指在外力作用下,橡胶能够迅速恢复到原始状态的能力。
这种弹性恢复是由于橡胶分子链的特殊结构所决定的。
当外力施加到橡胶上时,链会发生形变,存储弹性势能。
当外力消失后,链会释放储存的弹性势能,使得橡胶材料迅速恢复到原始状态。
这种弹性恢复的能力使得橡胶在各种应用中都具有重要的价值。
综上所述,橡胶是一种具有高弹性的材料,其弹性特性是由其分子结构和链的特殊性质所决定的。
橡胶的弹性形变和弹性恢复使得其在各种领域都有广泛的应用,如橡胶制品、减震器、橡胶弹簧等。