流变学入门知识.ppt

流变学入门知识第1页，共16页，星期日，2025年，2月5日1.流变学是什么？2.流变可以做什么?3.流变的本质是什么？4.流变学的研究内容和方法5.流变学的实验方法6.流变学应用范围第2页，共16页，星期日，2025年，2月5日1.流变学是什么？流变学是研究材料变形与流动的科学，在热塑性材料，热固性树脂，高级复合材料，涂料，油漆以及粘接剂等领域有着重要的作用。第3页，共16页，星期日，2025年，2月5日2.流变可以做什么?流变学测量是观察材料内部结构的窗口，材料的流变性能可以与它们的加工性能和产品最终性能有效地联系起来，从而为表征材料结构、开发优异性能的产品提供有力的帮助。我们以高分子材料为例，来说明一下。通过流变测量，可以表征高分子材料的分子量和分子量分布，快速、简便、有效地进行原材料、中间产品和最终产品的质量检测和质量控制。因此可以说，流变测量在高聚物的分子量、分子量分布、支化度与加工性能之间构架了一座桥梁，它提供了一种直接的联系，帮助用户进行原料检验、加工工艺设计和预测产品性能。第4页，共16页，星期日，2025年，2月5日第5页，共16页，星期日，2025年，2月5日a.通过对材料流变性能的深入了解，或者对材料微观结构也的透彻研究，控制这些材料的性能。b.通过材料的流变测试，对制品的配方开发、工艺参数优化、最终性能以及问题解决给予指导性的帮助。3.流变的本质是什么？第6页，共16页，星期日，2025年，2月5日4.流变学研究内容流变学研究内容是各种材料的蠕变和应力松弛的现象、屈服值以及材料的流变模型和本构方程。第7页，共16页，星期日，2025年，2月5日5.流变学的研究方法它通过宏观试验，获得物理概念，发展新的宏观理论。例如利用材料试件的拉压剪试验，探求应力、应变与时间的关系，研究屈服规律和材料的长期强度。通过微观实验，了解材料的微观结构性质，如多晶体材料颗粒中的缺陷、颗粒边界的性质，以及位错状态等基本性质，探讨材料流变的机制。流变学从一开始就是作为一门实验基础学科发展起来的，因此实验是研究流变学的主要方法之一第8页，共16页，星期日，2025年，2月5日6.实验方法对弹性和粘弹性材料的实验方法分为蠕变试验、应力松弛试验和动力试验三种：1.蠕变实验：对材料进行蠕变实验一般有对材料试件施加恒定的拉力，以研究材料的拉伸蠕变性能的拉伸法；在专门的剪力仪中对材料施加恒定的剪力，研究材料的剪切蠕变性能；利用三轴仪，对材料试件施加轴向应力和静水压力，研究材料的单向或三向压缩蠕变性能；利用扭转流变仪，对材料试件施加恒定的扭力，研究材料的扭转蠕变性能；以及在梁形试件上施加恒定的弯矩，研究材料挠度蠕变性能的弯曲法等。第9页，共16页，星期日，2025年，2月5日2.应力松弛实验应力松弛实验是将材料试件置于应力松弛试验仪上，使试件产生一恒定的变形，测定试件所受应力随时间的衰减，研究材料的流变性能，也可以计算材料松弛时间的频谱。这种试验也可在弯曲流变仪、扭转流变仪、压缩流变仪上进行，此法适用于高分子材料和金属材料。第10页，共16页，星期日，2025年，2月5日3.动力试验除蠕变和应力松弛这类静力试验外，还可进行动力试验，即对材料试件施加一定频谱范围内的正弦振动作用，研究材料的动力效应。此法特别适用于高分子类线性粘弹性材料。通过这种试验可以求得两个物理量：由于材料发生形变而在材料内部积累起来的弹性能量；每一振动循环的能量耗散。动力试验可以测量能量耗散和频率的关系，通过这个规律可以与蠕变试验比较分析，建立模型。第11页，共16页，星期日，2025年，2月5日7.材料的变形方式流变学是研究材料变形与流动的科学，那么材料形变的方式有哪些呢？第12页，共16页，星期日，2025年，2月5日