当前课程知识点:材料学概论 > 第10讲 高分子及聚合物材料(二) > 10.1 高分子材料性能与加工 > 10.1.6 聚合物的结构模型及力学特性
下边我就讲聚合物的
结构模型和力学性能
结构模型和力学性能
以前讲热塑性高分子
有它的结晶形态
有缨状胶束模型
有折叠链模型
前面我就讲了
那么如果是缨状胶束模型
或者是折叠链模型
在塑性变形的时候
它会发生什么变化
这牵扯到它的力学性能
我们讲过
对于金属材料
它是个多晶材料
多晶材料
通过细化晶粒
增加强度 增加韧性
等等通过形变热处理
它就是在晶粒晶界
这个范围之内
晶粒里边或者析出物
等等这些东西
它是那种改性的方式
既然聚合物材料
它不是全部结晶的
它是局部的结晶的
而且分子之间
一个分子链是团聚在一块的
分子与分子之间是以
二次键来结合的
对于热塑性的塑料来讲
因此我们研究它的结构
对力学性能的影响
就非常重要
比方说未拉伸的情况
它是一个一个的晶化
那么受拉伸的情况
情况之下它是怎么样的
它是先把那些非晶态的东西
发生塑性变形
一发生塑性变形以后
实际上晶态性能
它就突出出来了 晶态
那么拉伸过程当中
先表现的非晶态的特性
拉到一定程度晶态的特性
就出来了
它是这么个过程
这是折叠链模型
当然一个若干微米的
高分子材料
它在局部范围 折叠链
它可以几个纳米弯一次
几个纳米弯一次
几个纳米弯一次
那么折叠链模型
就可以看到
比如十个碳原子组成
一个小弯曲的形状
小弯曲的形状
一个高分子多少微米的
就可以折叠很多次很多次
在局部范围
就发生晶化了 发生晶化了
这是无规线团
折叠链这些
当然到目前为止
关于高分子材料
它的晶化的模型
仍然在探讨之中
仍然在探讨之中
那么我们就可以看到
它的力学性能
不同温度下
聚甲基丙酸甲酯
也就是有机玻璃
它的拉伸的应力应变曲线
那么在你们看看这条曲线当中
可以看到在低温的时候
它表现的只是弹性和脆性
弹性变形
它可以有一定的弹性模量
这跟一般陶瓷材料
有相似之处
随着温度的升高
它的塑性段逐渐增加
逐渐增加
它的弹性段越来越不明显
到了104度或者122度
到了140度以后
是典型的塑料材料的
热固性材料的那种性能
是什么性能
弹性段不明显
很快就发生塑性变形
所以发生塑性变形
它的强度是逐渐提高的
提高到一定程度就下降
它是典型的特点
我们从图中可以看出
脆韧转变温度
或者是叫做塑脆转变温度
DBTT或者叫BDTT也行
B代表脆性 D代表韧性
BDTT 转变温度在多少
在86和104之间
那么什么意思
到104度以上就是完全的
塑性材料
86度以下典型的脆性材料
典型的脆性材料像玻璃一样
那么往底下就是典型的
塑性材料
中间我说它发生了
玻璃化的转变
玻璃化转变
玻璃化转变温度是多少
是86度到104度
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准--作业
-1.2 材料的作用
--1.2.7 “制造材料者制造技术”,材料可以“以不变应万变”
-1.2 材料的作用--作业
-1.3 材料科学与工程四面体
-1.3 材料科学与工程四面体--作业
-1.4 材料与创新
--1.4.2 “9.11事件”世贸大厦垮塌和“3.11大地震”福岛核事故都涉 及材料
-1.4 材料与创新--作业
-本讲作业--作业
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布
--2.1.3 原子的核外电子排布(1)——量子数和电子轨道
--2.1.4 原子的核外电子排布(2)——电子排布的三个准则
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布--作业
-2.2 元素周期表反映元素的规律性
--2.2.1 核外电子排布的应用(1)——碳的sp3、sp2、sp杂化
--2.2.2 核外电子排布的应用(2)——四面体键的奇妙之处
--2.2.3 核外电子排布的应用(3)——电子授受及元素氧化数变化
--2.2.4 核外电子排布的应用(4)——过渡族元素和难熔金属
-2.2 元素周期表反映元素的规律性--作业
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素--作业
-本讲作业--作业
-3.1 材料性能与组织结构的关系
-3.1 材料性能与组织结构的关系--作业
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体--作业
-本讲作业--作业
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢--作业
-4.2 金属材料的组织结构
-4.2 金属材料的组织结构--作业
-4.3 铸锭及其组织
-4.3 铸锭及其组织--作业
-本讲作业--作业
-5.1 金属材料的加工
-5.1 金属材料的加工--作业
-5.2 钢材的热处理
--5.2.4 钢的淬火(quenching)(1)——加热和急冷的选择
--5.2.5 钢的淬火(quenching)(2)——增加淬透性和防止淬火开裂
-5.2 钢材的热处理--作业
-5.3 钢的强化机制
--5.3.6 合金钢(2)——高速钢、不锈钢、弹簧钢和轴承钢
-5.3 钢的强化机制--作业
-本讲作业--作业
-6.1 粉体材料的性能
--6.1.1 粉体及其特殊性能(1)——小粒径和高比表面积
--6.1.2 粉体及其特殊性能(2)——易流动性和高分散性
--6.1.3 粉体及其特殊性能(3)——低熔点和高化学活性
--6.1.4 粉体的特性及测定(1)——粒径和粒径分布的测定
--6.1.5 粉体的特性及测定(2)——密度及比表面积的测定
--6.1.6 粉体的特性及测定(3)——折射率和附着力的测定
-6.1 粉体材料的性能--作业
-6.2 粉体的加工与处理
-6.2 粉体的加工与处理--作业
-6.3 粉体的应用
--6.3.3 粉体精细化技术——粒度精细化及粒子形状的改善
-6.3 粉体的应用--作业
-6.4 纳米材料
-6.4 纳米材料--作业
-本讲作业--作业
-7.1 陶瓷材料的定义和分类
-7.1 陶瓷材料的定义和分类--作业
-7.2 坯体成型
--7.2.2 陶瓷成型工艺(1)——旋转制坯成型和注浆成型
--7.2.3 陶瓷成型工艺(2)——干压成型、热压注成型和等静压成型
--7.2.4 陶瓷成型工艺(3)——挤压成型、注射成型和流延成型
-7.2 坯体成型--作业
-7.3 陶瓷烧结
-7.3 陶瓷烧结--作业
-7.4 陶瓷材料的结构
-7.4 陶瓷材料的结构--作业
-7.5 结构陶瓷
--7.5.1 结构陶瓷及应用(1)——Al2O3和Zr02
--7.5.2 结构陶瓷及应用(2)——TiO2、BeO和AlN
-7.5 结构陶瓷--作业
-7.6 功能陶瓷
--7.6.4 功能陶瓷及应用(3)——微波器件、传感器和超声波马达
-7.6 功能陶瓷--作业
-本讲练习--作业
-8.1 玻璃的发展简史
-8.2 玻璃的定义和特征
-8.3 玻璃的加工
-8.1-8.3 小节练习--作业
-8.4 建筑及高铁用玻璃
--8.4 建筑及高铁用玻璃--作业
-8.5 高技术玻璃
-8.5 高技术玻璃--作业
-本讲练习--作业
-9.1 何谓高分子和聚合物
-9.1 何谓高分子和聚合物--作业
-9.2 聚合物的合成
-9.2 聚合物的合成--作业
-9.3 从结构层次看聚合物
-9.3 从结构层次看聚合物--作业
-本讲练习--作业
-10.1 高分子材料性能与加工
--10.1.8 聚合物的成形加工及设备(1)——压缩模塑和传递模塑
--10.1.9 聚合物的成形加工及设备(2)——挤出成型和射出成型
--10.1.10 聚合物的成形加工及设备(3)——塑料薄膜和纤维丝制造
-10.1 高分子材料性能与加工--作业
-10.2 胶粘剂和涂料
-10.2 胶粘剂和涂料--作业
-本讲练习--作业
-11.1 复合材料的定义和分类
-11.1 复合材料的定义和分类--作业
-11.2 增强材料和基体材料
-11.2 增强材料和基体材料--作业
-11.3 复合材料的应用
-11.4 天然复合材料
-11.5 生物材料
-11.3-11.5 节练习--作业
-本讲练习--作业
-12.1 磁性的来源
--12.1.2 过渡金属元素3d壳层的电子结构与其磁性的关系
-12.1 磁性的来源--作业
-12.2 磁性材料的分类
-12.2 磁性材料的分类--作业
-12.3 磁畴和磁滞回线
-12.3 磁畴和磁滞回线--作业
-12.4 软磁材料与硬磁材料
-12.4 软磁材料与硬磁材料--作业
-本讲练习--作业
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件--作业
-13.2 薄膜制备——PVD法
-13.2 薄膜制备——PVD法--作业
-13.3 薄膜制备——CVD法
-13.3 薄膜制备——CVD法--作业
-13.4 薄膜的加工
--13.4.2 反应离子刻蚀(RIE)和反应离子束刻蚀(RIBE)
-13.4 薄膜的加工--作业
-13.5 薄膜材料的应用
-13.5 薄膜材料的应用--作业
-本讲作业--作业