高聚物模量
应力σ 与在应力作用下所产生的形变ε之比
模量Μ是应力σ 与在应力作用下所产生的形变ε之比,即Μ=σ/ε,它是高聚物材料受外力作用时阻止形变能力的度量。
高聚物模量
按照应力作用方式的不同,可分为单轴拉伸时的杨氏模量E,剪切时的切变模量G和静压力下的体积模量B。对于各向同性的材料,三种模量之间有下述关系:E=2G(1+v)=3B(1-2v)。式中v为泊松比,对于高弹物质,v接近0.5。对于各向异性的材料,一般至少有5个或6 个独立的弹性模量。杨氏模量可以用拉伸、弯曲和压缩时应力与应变间的关系来求得,其计算公式分别为:
(拉伸)
(弯曲)
(压缩)
当拉伸(或压缩)时,式中F/A为单位面积受的力,L0和L分别为原始长度和拉伸(或压缩)后的长度。当弯曲时,L0为两支点间距离;Y为弯曲梁中间挠度;F为负荷重量;C、D为厚度和宽度。通过自由振动和共振振动可以求出杨氏或切变动态模量。也可以利用波动传递技术,用超声波测定纤维及薄窄条试样的杨氏模量。
高聚物模量的测试值与试验速率(或作用频率)和温度有关。试验速率越快(或作用频率越高),模量越高;温度越高,模量越低。在玻璃化温度附近,温度对模量的影响表现得最为明显,半结晶性高聚物的模量约变化两个数量级,非晶态高聚物的模量约变化三个数量级。在玻璃化温度以下,高聚物的模量约为 109~1010牛/米2(1牛/米2=1帕)。在略高于玻璃化温度时,结晶度和非晶态高聚物的分子量都对模量有影响,提高结晶度和增大分子量都能使模量升高。一般,增塑剂能使高聚物模量下降,刚性填料能使模量上升。取向高聚物由于分子链在取向方向进行有序排列,因而模量在这个方向上升,而在取向的垂直方向下降。
参考资料
最新修订时间:2022-01-12 17:21
目录
概述
参考资料