高分子材料的力学性能.ppt

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1、高分子材料的力学性能,PPT模板下载：行业PPT模板：节日PPT模板：PPT素材下载：PPT图表下载：优秀PPT下载：PPT教程：Word教程：Excel教程：资料下载：PPT课件下载：范文下载：试卷下载：教案下载：,目录,高聚物的抗拉强度,长期强度,01,02,高分子材料的力学性能,高分子材料的力学性能,抗拉强度：,在规定的温度、湿度和加载速度下，在试样上沿轴向施加拉力直到试样被拉断为止，断裂前试样所承受的最大载荷与试样截面之比称为抗拉强度。,厚度d,宽度b,P,抗拉强度越大，说明材料越不易断裂、越结实,高分子材料的力学性能,影响抗拉强度的因素：,凡是有利于提高材料的弹性模量、有利于增加断裂

2、过程的表面功和增加分子稳定性的因素，都使材料的强度提高；凡是使材料应力分布的不均匀性增加的因素，都使材料的强度下降。总的来说可以分为两类：一类是与材料本身结构有关的内因，一类是与材料受力环境有关的外因。,高分子材料的力学性能,一、内因的影响1、分子结构（1）主链结构：在高分子主链引入芳杂环或脂肪环，将使分子链刚性增强，导致分子运动阻力增大、模量升高，因此这类材料通常有较高的抗拉强度；（2）链支化：分子链支化程度增加，使分子之间距离增大，分子间作用力减小，因而高聚物的抗拉强度会降低；（3）极性：极性高聚物具有比非极性高聚物更强的分子间作用力，增加高分子的极性或产生氢键可以提高材料的强度；（4）交

3、联：适度的交联可以有效地增加分子链之间的联系，限制分子链间的相对滑移及分子链的活动性，有利于强度的提高；（交联反应：2个或者更多的分子相互键合交联成网络结构的较稳定分子的反应。）,高分子材料的力学性能,（5）结晶和取向：结晶和取向可使分子链规整排列，分子间作用力增强，增加强度，但结晶度过高，可导致抗冲强度和断裂伸长率降低，使材料变脆。,（6）分子量：分子量是对高分子材料力学性能（包括强度、弹性、韧性）起决定性作用的结构参数。不同聚合物，要求的最小聚合度不同。超过最小聚合度，随分子量增大，材料强度逐步增大。但当分子量相当大，材料强度主要取决于化学键能的大小，不再依赖分子量而变化。,高分子材料的力

4、学性能,2、应力和缺陷：缺陷的存在将使材料受力时内部压力分布不平均，缺陷附近范围内的应力急剧地增加，远远超过压力平均值，这种现象称为应力集中，缺陷就是应力集中物，包括裂缝、空隙、缺口、银纹和杂质等，缺陷成为材料的薄弱环节，材料的破坏就从这些缺陷处开始而扩展到整个体系，严重降低材料的强度。缺陷形状不同，应力集中系数也不同，锐口缺陷的应力集中系数比钝口的大，也更易开始发生破坏。制品设计时尽量避免有尖锐的转角，将制品的转弯处做成圆弧形，制品成型时进行退火处理，保证制品厚度尽可能均匀等措施均能确保制品的强度。,高分子材料的力学性能,3、增塑剂：凡是添加到高聚物中能使高聚物塑性增加的物质都称为增塑剂，一

5、般为与高聚物相容性较好且不易挥发的小分子物质。增塑剂的加入对高聚物起屏蔽和隔离作用，减小高分子之间的相互作用力，使材料拉伸强度降低。4、共聚和共混：通过共聚将两种性质不同的单体经化学键结合，形成综合两种以上均聚物性能的新材料，提高材料的抗拉强度。共混是通过物理方法使两种及以上材料均匀混合的改性手段，从而提升高聚物的强度。,高分子材料的力学性能,5、填料：在高聚物中加入固体填料可得到多相复合材料,固体填料,惰性填料：起填充稀释以降低制品的成本的作用，材料的强度随之降低,根据其在复合材料中的使用目的分类：,活性填料：有效提高材料的强度,按填料形状分类：,固体填料,粉状填料：炭黑对橡胶的补强,纤维填

6、料：玻璃纤维、石棉纤维等,高分子材料的力学性能,纤维对高分子材料的增强：纤维增强塑料与橡胶的机理是依靠其复合作用，利用纤维强度以承受应力，利用机体树脂的塑性流动及其与纤维的黏结性以传递应力。用于增强的纤维一般有玻璃纤维、石棉纤维、碳纤维、硼纤维、单晶纤维等，这些纤维可用于增强各种塑料和橡胶，增强后的材料兼具两种材料的性能，使力学强度、刚度等大大提高，扩大了应用范围。,高分子材料的力学性能,玻璃纤维,玻璃纤维是将玻璃材料通过拉丝形成的纤维状的玻璃，没有固定的熔点。是一种综合性能优异的无机非金属材料，通常作为复合材料增强基材、电绝缘材料、耐热绝热材料、光导材料、耐蚀材料和过滤材料等，广泛应用于国民

7、经济各个领域。,高分子材料的力学性能,玻璃纤维对高聚物的增强：短玻璃纤维可以提高热塑性塑料的强度，还可以用玻璃纤维与其他织物复合而制成玻璃钢。玻璃钢的性能优越，其强度高于钢，是以玻璃纤维制成玻璃布，以不同的角度排列，以环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂的顺序形成涂层，经加热、层压、固化而成。,右表为一些热塑性塑料用玻璃纤维增强后其拉伸强度的变化,高分子材料的力学性能,二、受力环境的影响：施力强度的大小施力速度的快慢施力时的温度高低,高分子材料的力学性能,长期强度：在工程地质学上是指使蠕变类型由趋稳蠕变类型转变为典型蠕变类型的临界应力。（趋稳蠕变又称稳定型蠕变。岩体在恒定荷载作用下，岩土的变形随时间而增长，但增长的速率随时间而递减，最后使变形趋于某一稳定值的蠕变类型。）在高分子材料中长期强度指一定时间后，高分子材料不发生断裂时的强度值。,t,长期,PPT模板下载：行业PPT模板：节日PPT模板：PPT素材下载：PPT图表下载：优秀PPT下载：PPT教程：Word教程：Excel教程：资料下载：PPT课件下载：范文下载：试卷下载：教案下载：,谢谢！,