《高分子物理》教学大纲【荐】.docVIP

《高分子物理》教学大纲 一、课程基本信息 课程中文名称：高分子物理 课程英文名称：polymer physics 课程编号课程类型： 专业（方向）课 总 学 时： 68 实验学时：18 上机学时：0课外学时：0 学 分： 2.5 适用专业：化学工程与工艺（精细化工） 先修课程：物理化学，高分子化学，材料力学 开课院系：化工与制药学院化学工艺学科部 二、课程的性质与任务 高分子科学主要包括高分子化学，高分子物理，高分子物理化学，聚合物工程等学科。其中高分子物理的主要内容是阐述高聚物的结构与性能之间的关系，是化学工程与工艺（精细化工）的最重要的专业技术基础课之一。 本课程的教学目的是使学生掌握高聚物的结构与性能之间的内在联系及其规律，为后续的专业课的学习打下坚实的基础。它的主要任务就是系统阐述高分子的微观结构、宏观性能及其相关关系，主要包括高分子的结构、高分子的运动和高聚物的高弹性、粘弹性、流变性、电性能和热力学性能。 三、课程教学基本要求 通过本课程的学习，应使学生达到如下要求： 1．能够独立地阅读其他的高分子物理教材、参考书以及与高分子物理相关的文献资料专著，并能理解其主要内容，写出条理清晰的笔记、小结或心得。 2．基本掌握高分子微观结构与宏观性能之间的内在联系和规律，了解各种理想模型及其与实际状态的差异，并能深入了解最常用的高聚物的结构与性能特征。 3．能根据需要和实际条件，用高分子物理的基本理论、观点和方法分析、研究、计算或估算一般难度的高分子物理问题。 四、理论教学内容和基本要求 （一）高分子的结构与形态 1．概述 2．高分子的链结构 3．高分子的聚集态结构 4．高分子的织态结构 基本要求： （1）掌握：高分子各层次结构的特点，高分子的构象、链段、柔顺性的概念及定量描述； （2）理解：柔顺性的影响因数、高分子的结晶形态、取向、织态结构等； （3）了解：高分子的晶态和无定行态的结构模型，液晶结构。 （二）高分子的热运动与力学状态 1．概述 2．高分子热运动的特点 3．高聚物的力学状态 4．玻璃化转变与次级转变 5．结晶高聚物的相转变 基本要求 （1）掌握：大分子热运动的特点、非晶态、晶态和交联高聚物的力学状态； （2）掌握：大分子运动机理； （3）掌握：Tg、Tf、Tm的物理意义 （三）高分子的弹性理论和力学松弛现象 1．概述 2．基本物理量 3．高弹性的热力学分析与统计理论 4．粘弹性和叠加原理 基本要求 （1）掌握：高弹性特征和本质，橡胶热力学方程和交联状态方程的物理意义，力学松弛现象和模型，基本的定量计算； （2）理解：高弹形变的热力学分析和统计理论以及线性粘弹性模型的推导，叠加原理及实际意义； （3）了解：松弛谱的概念和意义 （四）高聚物熔体的流变性 1．概述 2．流动类型与高聚物熔体 3．弹性流变效应 4．拉伸粘度与动态粘度简介 5．多相高分子材料的流变性及其形态 基本要求 掌握：牛顿流体和非牛顿流体的基本特征和流动曲线及影响高聚物熔体流动的各种因素； 理解：高聚物熔体的流动机理及弹性流变效应的机理和影响因素； 了解：拉伸粘度的基本情况。 （五）高聚物的断裂、强度与增韧 1．概述 2．高聚物的断裂力学与拉伸强度 3．高聚物的冲击强度与增韧 4．高聚物的填充与增强 基本要求 掌握：非晶态，晶态高聚物的拉伸行为特点，拉伸曲线及断裂特征，拉伸强度，冲击强度，屈服，银纹，增韧，补强等基本概念； 理解：高聚物的拉伸强度和冲击强度的影响因素； 了解：断裂理论和增韧机理。 （六）高分子的溶液性质及其应用 1．概述 2．高聚物的溶解 3．高分子溶液的热力学性质 4．高分子液相平衡 5．高聚物分子量及分子量分布的测定原理 6．高分子溶液 基本要求 掌握：高聚物的溶解特点，溶剂选择原则，分级原理和渗透压法，粘度法，GPC法的基本原理，Huggins参数，第二维利系数，各种粘度，溶胀比和网链分子量的概念和物理意义以及相关的基本运算； 理解：高分子溶解过程的热力解释，Flory—Huggins溶液理论和交联高聚物的溶胀平衡所推公式的物理意义； 了解：上述各理论的推导过程。 （七）高聚物的其他物理性质 1．高聚物的电性能 2．高聚物的胶粘性 3．高聚物的透气性 4．高聚物的热学性质 5．高聚物的光学性质 基本要求 掌握：极化，介电常数，介电损耗，体积电阻，表面电阻，粘合强度，气体渗透系数的基本概念和物理意义； 理解：极化机理，介电常数，介电损耗，粘合强度，透气性的影响因素； 了解：导电机理，击穿机理，介电松驰谱，静电起因和粘合机理。 （八）高聚物的研究方法 1．红外光谱法 2．热分析法 3．裂解气相色谱法 4．电子显微镜法 5．核磁共振法 6．X射线衍射和X光小角散射法 7．激光小角散射法 8．流变测试原理 基