第二章---材料成型部分答案

第一章

1、结晶高聚物的熔融与熔点的测定 P35

（1）物质从结晶态转变为液态的过程称为熔融。融融的过程中，体系自由能对温度和压力的一阶异数发生不连续的变化，转变温度与保持平衡的两相的相对数量无关，按照热力学的定义这种转变为一级相转变

（2）熔点的测定：①差热分析法②差式扫描量热法③偏光显微镜法④X射线衍射法⑤红外光谱法⑥核磁共振法

2、什么是微观粒子的波粒二象性？（2）

光子这种微观粒子表现出双重性质——波动性和粒子性，这种现象叫做波粒二象性。“二象性”并不只限于光而具有普遍意义。

3、声子概念的意义（25）

可以将格波与物质的相互作用过程理解为，声子和物质（如，电子、光子、声子等）的碰撞过程，使问题大大简化，得出的结论也正确。

4、高聚物分子运动的特点（28）

运动单元的多重性；分子运动的时间依赖性；分子运动的温度依赖性。

5、影响高聚物玻璃化温度的因素（33----35）

从玻璃化转变的实质看，玻璃化温度是高分子链段运动刚被冻结（或激发）的温度，因此，凡是有利于链段运动的因素都有利于降低玻璃化温度，凡是不利于链段运动的因素都会引起玻璃化温度的升高。

（1）分子链结构的影响链段运动是通过主链上单键的内旋转来实现的。因此从化学结构上看，决定高聚物玻璃化温度的主要因素有两个：主链本身的柔性和高分子间的作用力。高分子链的柔性越高，分子间作用力越小，高聚物的玻璃化温度越低。高分子链的柔性跟以下因素有关：○1主链结构；○2侧基、侧链；○3离子型高聚物；○4交联。

（2）分子量的影响分子量的增加使T g升高，特别是当分子量较低时，这种影响更为明显。

（3）增塑剂的影响增塑剂对T g的影响是非常显著的。（增塑剂一般为小分子的低挥发性物质，在工业中有着重要的实际意义。增塑剂的加入不仅使聚氯乙烯有良好的成型加工性，也使制品可以满足不同的性能要求，可以使聚氯乙烯从坚硬塑料，变化为柔软的薄膜材料。）

（增塑剂的加入使玻璃化温度降低的原因可以归结为两个：一是增塑剂上的极性官能团与聚氯乙烯上的氯原子产生相互作用，减少了聚氯乙烯分子间的相互作用，相当于把氯原子屏蔽起来，结果使物理交联点减少；二是增塑剂分子比聚氯乙烯小很多，它们的活动比较容易，可以方便的为链段运动提供所需的空间。）

（4）外界条件的影响

○1升温速度和外力作用时间一般说来，升温速度降低10℃/min，T g降低3℃。

○2外力外力能促进链段沿外力作用方向运动，使T g降低。应力越大，T g越低。

○3流体静压力如果高聚物受到流体静压力，则其内部的自由体积将被压缩，玻璃化温度会升高。静压力越大，玻璃化温度越高。

6、影响高聚物流动温度的因素（39）

由于高聚物分子量的多分散性，一般高聚物都没有明确的流动温度，而只有一个较宽的软化温度范围。

影响流动温度的因素

（1）分子量当分子量较低时，高聚物只有一种运动单元，其T g与T f重合。分子量超过某一限度后，高聚物出现高弹态，此时

T g 与分子量基本无关，但T f 随分子量的增加而继续上升。

分子量越大，整链运动越困难，因而流动温度越高。

（2）分子间作用力 分子间作用力越大，分段位移越困难，流动温度越高。

（3）外力 增大外部应力能部分抵消分子链链段的无序热运动，从而促进分子链在力

作用方向上的分段运动，因此流动温度随应力的增加而降低。延长外力作用时间，也有助

于分子链的分段运动，使流动温度降低。

7、线型非晶高聚物的力学状态（29----30）

1-玻璃态；2-玻璃态向高弹态的转变区；3-高弹态；4-高弹 态向黏流态的转变区；5-

黏流态

第二章

1、什么是平均热熔？P42 （公式）

物质从T1到T2所吸收热量的平均值

2、热导率的物理意义？P52

单位温度梯度下（在1m 长度内温度降低1K ）在单位时间内经单位垂直面积的热量，它的单

位是W/（m*K ）或者J/（m*s*K ）

3热稳定性的表示方法？P62

（1） 一定规格的试样，加热到一定温度，然后立即置于室温的流动水中急冷，并逐次提

高温度和重复急冷，直至观察到试样发生龟裂，则以产生龟裂的前一次加热温度°C

表示。（日用瓷）

（2） 试样的一端加热到某一温度，并保持一定时间，然后置于一定温度的流动水中或在

空气中一定时间，重复这样的操作，直至试样失重20%为止以其操作次数n 表示。

4、什么是表面热传递系数h ？P65

h 定义为：如果材料表面温度比周围环境温度高1K （或1°F ），在单位表面积上单位时间带

走的热量。

5、提高聚合物热稳定性的措施。P62

（1）从聚合反应和改性着手，如选择合适的聚合方法，合适的引发剂和用量，调整合适的

聚合工艺消除不稳定端基，减少聚合物中的杂质，通过共聚或共混的方法改性

（2）从改进成型着手，如预处理，加工设备，加工温度，冷却速度，后处理

（3）从添加各种热稳定剂着手，该方法是当今提高热稳定性的常见手段，简单易行。

6、提高散热缓解热应力的因素。P64~65

○1材料的热传导率λ愈大，传热愈快，热应力持续一定时间后很快缓解，所以队热稳定有利

○

2传热的途径，即材料或制品的厚薄，薄的传热通道短，容易很快是温度均匀。 ○

3材料表面散热速率，如果材料表面向外散热快，材料内、外温差变大，热应力也大 7、Hasselman 提出的热应力裂纹安定性因子。 P68

8、试述线膨胀系数和体膨胀系数的关系（48）

线膨胀系数是温度升高1K 时，物体的相对伸长，用l α表示；体膨胀系数是温度升高

1K 时物体体积相对增长值，用V α表示。

若物体是立方体，有如下近似关系：V α≈3l

α