2010流变学复习
流变学复习提纲
复习大纲第一章绪论基本内容：流变学基本概念、流变学研究的重要性重点：流变学的概念；流变学与分子结构、加工、形态、应用等的关系，如分子量、分子量分布及支化程度对聚合物流变性的影响难点：流变学的概念（包轴现象、出口压力降、假塑性流体、粘流活化能、表观剪切粘度、熔融指数、维森堡效应、挤出胀大、可回复形变、触变性流体）第二章聚合物熔体的流动性2.1 聚合物的非牛顿型流动基本内容：高聚物粘流态的特点流动曲线的分类（牛顿流体和非牛顿流体，非牛顿流体分为宾汉流体、假塑性流体和胀塑性流体）幂律方程及影响非牛顿指数的因素掌握影响聚合物剪切粘度的分子链结构因素、加工条件及配方因素重点：流动曲线的分类机每种流动曲线特征难点：非牛顿指数的物理意义流动曲线的分类，每种流动曲线特点并举例：如：非牛顿指数、假塑性流体的流动曲线、表观粘度、剪切粘度和拉伸粘度、熔体破碎现象、聚合物弹性效应2.2影响聚合物剪切粘度的因素2.3关于剪切变稀行为的说明基本内容：从链结构出发，学习链结构、分子量及分布、支化、交联对黏度的影响从温度、剪切速率、压力等方面，学习加工条件对黏度的影响从配方方面，学习碳黑、碳酸钙、增塑剂对黏度的影响重点：影响黏度的各种因素难点：剪切变稀行为2.4高聚物熔体的弹性基本内容：高聚物弹性的几个物理量的表征松弛时间的概念挤出胀大现象，原因，影响因素熔体破裂现象、种类、原因及措施重点：挤出胀大现象，原因，影响因素熔体破裂现象、种类、原因及措施难点：松弛时间的概念熔体破裂原因2.5拉伸流动基本内容：拉伸粘度概念，与剪切粘度的比较，应用重点：与剪切粘度的比较难点：拉伸粘度的概念第三章流变性能测定3.1 引言3.2 毛细管流变仪基本内容：毛细管流变仪设备基本结构及测量原理入口校正原理及方法应用重点：毛细管流变仪测试原理难点：毛细管流变仪测试原理3.3 转矩流变仪基本内容：转矩流变仪基本结构测试原理校正原理及方法应用重点：转矩流变仪测试原理难点：转矩流变仪测试原理3.4 熔融指数测量仪3.5 其它流变仪（haake流变仪的原理与应用）3.6 拉伸粘度测试基本内容：拉伸粘度测试原理及应用重点：拉伸粘度测试原理难点：拉伸粘度测试原理第四章基本物理量、流变基础方程及本构方程4.1 基本物理量4.2 连续性方程4.3 动量方程基本内容：基本物理量直角坐标系中的连续性方程直角坐标系中的动量方程重点：直角坐标系中的连续性和动量方程难点：应力张量的概念第五章流变学基础方程的初步应用5.1 拖曳流流场分析5.2 压力流流场分析基本内容：推导两平板间牛顿流体拖曳流温度计速度分布计算公式推导牛顿与幂律流体压力流温度及速度分布计算公式重点：拖曳流与压力流速度及温度分布计算公式难点：拖曳流与压力流速度及温度分布计算公式第六章开炼机的加工过程6.2 流变分析6.3 生胶在辊筒上的行为基本内容：推导两辊筒间压力及速度分布计算公式，生胶在辊筒上的加工行为重点：两辊筒间压力及速度分布计算公式难点：两辊筒间压力及速度分布计算公式第七章挤出过程7.1 概述7.2 在计量段螺槽中的流动7.3 在机头口型中的流动7.4 稳定挤出基本内容：挤出过程、计量段螺槽中的流动、在机头口型中的流动和稳定挤出。
药剂学流变学基础复习指南
第七章流变学基础学习要点一、概述(一)流变学1、定义:流变学(rheology)就是研究物质变形与流动的科学。
变形就是固体的固有性质,流动就是液体的固有性质。
2、研究对象:(1) 具有固体与液体两方面性质的物质。
(2) 乳剂、混悬剂、软膏、硬膏、粉体等。
(二)变形与流动1、变形就是指对某一物体施加外力时,其内部各部分的形状与体积发生变化的过程。
2、应力就是指对固体施加外力,则固体内部存在一种与外力相对抗而使固体保持原状的单位面积上的力。
3、流动:对液体施加外力,液体发生变形,即流动。
(三)弹性与黏性1、弹性就是指物体在外力的作用下发生变形,当解除外力后恢复原来状态的性质。
可逆性变形----弹性变形。
不可逆变形----塑性变形2、黏性就是流体在外力的作用下质点间相对运动而产生的阻力。
3、剪切应力(S):单位液层面积上所施加的使各液层发生相对运动的外力,FSA=。
4、剪切速度(D):液体流动时各层之间形成的速度梯度,dvDdx=。
5、黏度:η,面积为1cm2时两液层间的内摩擦力,单位Pa·s,SDη=。
(四)黏弹性1、黏弹性就是指物体具有黏性与弹性的双重特征,具有这样性质的物体称为黏弹体。
2、 应力松弛就是指试样瞬时变形后,在不变形的情况下,试样内部的应力随时间而减小的过程,即,外形不变,内应力发生变化。
3、 蠕变就是指把一定大小的应力施加于黏弹体时,物体的形变随时间而逐渐增加的现象,即,应力不变,外形发生变化。
二、流体的基本性质图7-1 各种类型的液体流动曲线 (一)牛顿流体: 1、 特征 (1) 剪切速度与剪切应力成正比,S=F/A=ηD 或1S D η=。
(2) 黏度η:在一定温度下为常数,不随剪切速度的变化而变化。
2、 应用纯液体、低分子溶液或高分子稀溶液。
(二)非牛顿流体 1、 特征:(1) 剪切应力与剪切速度的关系不符合牛顿定律。
(2) 黏度不就是一个常数,随剪切速率的变化而变化。
流变学复习题
1定义下列术语：1) 层流与湍流，2) 横向速度梯度与纵向速度梯度，3) 切粘度与拉伸粘度，4) 库爱特流动（拖曳流动）与泊肃叶流动（压力流动），5) 牛顿流体与非牛顿流体，6) 宾汉塑性流体、假塑性流体和膨胀性流体，7)表观粘度a η、零切变速率粘度0η和极限粘度∞η，8) 熔融指数MI ，9)挤出胀大比。
2分别以线性坐标和双对数坐标画出牛顿流体、宾汉流体、假塑性流体和膨胀性流体的流动曲线(即γτ -和γτ log log -曲线)以及它们的γη -a 曲线。
★3已经测得某高聚物熔体的流动曲线如题6-3图所示，求：1)0η和∞η；2)γ ＝10-1，1，104，108，1012时的a η和非牛顿指数n 。
题6-3图4为什么许多高聚物熔体都呈切力变稀的流动特性？5画出假塑性流体在圆管中流动（泊肃叶流动）时截面上各点的流速分布和速度梯度（切变速率）分布。
★6如果某种塑料熔体在模腔中流动的速度分布如题6-6图所示，将会导致塑料制品中取向分布的状况如何？题6－6图 题6－7图★7浇口在底部的注射成型薄壁塑料杯很容易以如题6-7图所示的方式开裂，试分析其原因。
8测定熔体切粘度的常用方法有哪些？各方法适用于什么粘度范围和切变速率范围？写出各方法中实测的量和计算切粘度的公式。
★9测得某高聚物熔体的熔融指数为0.4。
已知熔融指数仪的活塞截面积为1cm 2，测试中所用毛细管的长度为1cm ，直径为0.1cm ；设熔体密度为约13cm g 。
试计算该熔体在流过毛细管时管壁处的切变速率R γ 、切应力R τ以及该熔体的表观粘度a η（忽略各种校正）。
当砝码重量改为21.6公斤时，测得这种高聚物熔体的熔融指数为8，问该高聚物熔体是牛顿流体还是非牛顿流体。
★10试述聚合物分子量对流动活化能和熔体切粘度的影响。
流动活化能与熔体切粘度的温度敏感性之间有什么关系？如何求聚合物的流动活化能。
11试从自由体积理论推导出WLF方程()()ggT TTTTa-+--=6.5144.17log12橡胶、纤维、塑料三大合成材料对分子量的要求有什么不同？就塑料而言，对注塑级、挤出级和吹塑级（中空制品）的分子量有什么不同要求？★13试根据所学的高分子流变学基本知识，分析减少注塑制品中弹性成分的措施。
流变学复习重点
• 典型高分子液体的流动曲线如上图，当流动很慢时， 剪切粘度保持为常数，随剪切速率的增大，剪切粘 度反而减少。图中曲线大致可分为三个区域，
•
•
OA段，剪切速率γ→0，η→ γ呈线性关系，流动 性质与牛顿型流体相仿，粘度趋于常数，称零剪切 粘度η0.这一区域称第一牛顿区。
AB段，当剪切速率超过某一临界值γ后，材料 流动性质出现非牛顿性，剪切粘度（实际上是表现 剪切粘度η,即η与γ曲线上一点与原点连线的斜率， 后面将详细介绍）随剪切速率γ增大而逐渐下降， 出现“剪切变稀”行为，这一区域是高分子材料加 工的典型流动区。 BC段，剪切速率非常高时， γ →∞时，剪切粘 度又趋于另一个定值η ∞,称无穷剪切粘度，这一区 域称第二牛顿区，通常实验达不到该区域，因为在 此之前，流动已变得极不稳定，甚至被破坏。 绝大多数高聚物熔体的η 0， η a, η ∞有如下大小 顺序η 0> η a> η ∞
• 二、高聚物粘流特点
• 高聚物分子链细而长，流动过程中其分子受力 形式与小分子不同，因而导致高聚物的粘性流动有 如下特点： 1. 流动机理是链段相继跃迁 小分子液体的流动可以用简单的孔穴模型说明， 该模型假设，液体中存在许多孔穴，小分子液体的 孔穴与分子尺寸相等，当受外力时，分子热运动无 规则跃迁，和孔穴不断变换位置，发生分子扩散应 力，在存在外力的情况下，分子沿外力方向从优跃 迁，即通过分子间的孔穴相继向某一方向移动，形 成宏观流动。温度升高，分子热运动能量增加，孔 穴增加和膨胀，流动阻力减小，粘度和温度关系服 从Arrhenius定律
•
此外，从上图可见，牛顿流体的粘度不随γ而 变化，但假塑性体粘度随γ而变化。正由于假塑性 体的粘度随γ和η而变化，为了方便起见，对非牛顿 流体可用“表观粘度”描述其流动时的粘稠性，表 观粘度η a定义流动曲线上某一点η与γ的比值，即
流变学复习仅供参考
聚合物加工流变学复习：流变学：研究材料流动及变形规律的科学。
熔融指数：在一定的温度和负荷下，聚合物熔体每10min通过规定的标准口模的质量，单位g/10min。
假塑性流体：指无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体。
可回复形变：先对流变仪中的液体施以一定的外力，使其形变，然后在一定时间内维持该形变保持恒定，而后撤去外力，使形变自然恢复。
韦森堡效应&爬杆现象&包轴现象：当圆棒插入容器中的高分子液体中旋转时，没有因惯性作用而甩向容器壁附近，反而环绕在旋转棒附近，出现沿棒向上爬的“爬杆”现象。
巴拉斯效应&挤出胀大&弹性记忆效应：指高分子被强迫挤出口模时，挤出物尺寸要大于口模尺寸，截面形状也发生变化的现象。
冷冻皮层：熔体进入冷模后，贴近模壁的熔体很快凝固，速度锐减，形成冷冻皮层法向应力效应：聚合物材料在口模流动中，由于自身的黏弹特性，大分子链的剪切或拉伸取向导致其力学性能的各向异性，产生法向应力效应。
松弛时间：是指物体受力变形，外力解除后材料恢复正常状态所需的时间。
Deborah数：松弛时间与实验观察时间之比。
残余应力：构件在制造过程中，将受到来自各种工艺等因素的作用与影响；当这些因素消失之后，若构件所受到的上述作用于影响不能随之而完全消失，仍有部分作用与影响残留在构件内，则这种残留的作用与影响称为残余应力。
表观粘度：非牛顿型流体流动时剪切应力和剪切速率的比值。
表观剪切黏度：表观粘度定义流动曲线上某一点τ与γ的比值。
入口校正：对于粘弹性流体，当从料筒进入毛细管时，由于存在一个很大的入口压力损失，因此需要通过测压力差来计算压力梯度时所进行的校正。
驻点：两辊筒间物料的速度分布中，在x’*处,物料流速分布中,中心处的速度=0,称驻点。
本构方程：描述应力分量与形变分量或形变速率分量之间关系的方程,是描述一大类材料所遵循的与材料结构属性相关的力学响应规律的方程. 反映流变过程中材料本身的结构特性。
(完整word版)流变学复习重点(word文档良心出品)
流变学复习重点一．名词解释：1.震凝性：在等温条件下，液体流动粘度随外力作用时间变大称震凝性，或称反触变形。
发生触变效应时，可以认为液体内部有某种结构遭到破坏，或者认为在外力作用下体系内某种结构的破坏率大于其恢复速率。
2.零剪切粘度：当剪切速率r →0时，σ-r 呈线性关系，流体流动性质与牛顿流体相仿，粘度趋于常数0η，成为零剪切粘度0η。
3.挤出胀大比：聚合物熔体完全松弛的挤出物直径与口型直径比。
4.WFL 方程：12()()lg lg ()()S T S C T T T a T C T T ηη∙-==-∙-时温等效原理中计算平移因子的方程，其适用温度范围为材料的Tg~Tgg100℃(Tg 为材料玻璃化转变温度)。
5.本构方程：又称状态方程，是描述一大类材料所遵循的与材料结构属性相关的力学响应规律的方程。
二．简答：1.四种无时间依赖性的流体的流动曲线以及基本特征。
①Bingham 塑性体：主要流动特征是存在屈服应力σy ，因此具有塑性体的可塑性质。
只有当外界施加的应力超过屈服应力时，物体才能流动。
②假塑性流体 主要流动特征是当流动很慢时，剪切粘度保持为常数，而随着剪切速率的增大，剪切粘度反常地减少。
③胀流行流体：主要特征是剪切速率很慢时，流动行为基本上同牛顿流体；剪切速率超过某一个临界值后，剪切粘度不是随剪切速率的增大而减小，恰恰相反，剪切速率越大，粘度越大，呈剪切变稠效应。
④牛顿流体：粘度随剪切速率呈正比关系。
2.Bagley 修正 重心思想是保持压力梯度P Z∂∂不变，将毛细管（其实是完全发展流动区）虚拟地延长，并将入口的压力降等价为在虚拟延长长度上的压力降。
3.熔体破裂定义：当外力作用速率很大时，外界赋予液体的形变能远远超出了液体的承受的极限时，多余的能量将以其他形式表现出来，其中产生小表面，消耗表面能是一种形式，而发生熔体破裂。
分类：LDPE 型和HDPE 型。
机理：与熔体的非线性粘弹性，与分子链在剪切流场找那个的取向和解取向，缠结和解缠结及外部工艺条件有关。
血液流变学复习题
渗透压公式：
R=8.314J.mol-1.K-1
cRT
溶液的摩尔浓度 单位为mol.L-1
绝对温度，单位为K
π的单位为kPa
注意：
温度一定，渗透压的大小仅由摩 尔浓度决定，并与它成正比，而与微 粒的大小和化学性质无关。
➢简答题：
➢维持血液渗透压恒定的意义：
保持细胞内外水的平衡和细胞的 正常体积；
➢微循环的基本结构: 营养通路 直捷通路 动-静脉短路
➢微循环功能:
1.微循环有几条通路？每条通路的 作用是什么？
三条通路及功能： 1.营养通路： ——物质交换 2.直捷通路： ——输送血液 3.动-静脉短路： ——调节体温
➢血液在微血管中的血流效应：
1.血浆层和红细胞向轴集中 2.Sigma效应 3.法氏效应 4.法-林效应 5.法-林效应的逆转 6.管壁效应
• 血液是非牛顿流体，其表观粘度一定随剪变率增
大而减小。（B ）
• 白细胞和红细胞完成其生理功能的过程中有趋边
流动、粘附、聚集等流变性质。（ B ）
Hemorheology
血液流变学复习思考题
血液流变学
3. 卡森粘度就是血液的表观粘度。（ B ） 4. 牛顿流体的应变随应力升高而增大，非牛顿流体 的应变随应力升高而降低。（ B ） 5. 红细胞十分柔软，其凹形圆盘的形状都十分有 利于红细胞的变形。（ A ） 6. 流动曲线是直线的流体一定是牛顿流体。（ B ） 三、单项选择题（每题2分，共16分） 1. 关于人血流变学分区，下列说法正确的是（ A ） A、剪变率大于50S-1时，血液可看着是牛顿流体。 B、剪变率在10S-1 ～50S-1时，血液是触变流体。 C、剪变率在10-1S-1 ～10S-1时，血液是假塑性流 D、剪变率小于10-1S-1时，血液是粘弹性体，没有
聚合物材料加工流变学复习资料
聚合物材料加工流变学复习资料2010-06-02 21:00:59 阅读165 评论0字号：大中小订阅流变学：是研究材料流动及变形规律的科学。
熔融指数：热塑性塑料在一定温度和压力下，熔体在十分钟内通过标准毛细管的重量值。
表观剪切黏度：聚合物流变曲线上某一点的剪切应力与剪切速率之比牛顿流体：指在受力后极易变形，且切应力与变形速率成正比的低粘性流体。
可回复形变：在一定时间内维持该形变保持恒定，而后撤去外力，使形变自然恢复，发现只有一部分形变得到恢复，另一部分则作为永久变形保留下来，其中可恢复形变量Sr表征流体在形变过程中储存弹性能的大小。
第2光滑挤出区：剪切速率持续升高，当达到第二临界剪切速率后，流变曲线跌落，然后再继续发展，挤出物表面可能又变得光滑，这一区域称为第二光滑挤出区。
冷冻皮层：实际上熔体进入冷模后，贴近模壁的熔体很快凝固，速度锐减，形成冷冻皮层，使熔体流道宽度Z下降。
法向应力效应：聚合物材料在口模流动中，由于自身的黏弹特性，大分子链的剪切或拉伸取向导致其力学性能的各向异性，产生法向应力效应。
松弛时间：弹性形变在外力除去后松驰的快慢，可用松驰时间表征，τ=η/G，τ越大，松驰时间越长。
德博拉数Deborah数——时间尺度：松弛时间与实验观察时间之比。
《1时做黏性流体，》1时做弹性固体。
入口校正：由于实际切应力的减小与毛细管有效长度的延长是等价的，所以可将假想的一段管长eR加到实际的毛细管长度L上，用L+eR作为毛细管的总长度,其中e为入口修正系数，R为毛细管的半径。
用作为均匀的压力梯度，来补偿入口管压力的较大下降残余应力。
残余应力：构件在制造过程中，将受到来自各种工艺等因素的作用与影响；当这些因素消失之后，若构件所受到的上述作用于影响不能随之而完全消失，仍有部分作用与影响残留在构件内，则这种残留的作用与影响称为残余应力。
韦森堡效应爬杆现象包轴现象：与牛顿型流体不同，盛在容器中的高分子液体，当插入其中的圆棒旋转时，没有因惯性作用而甩向容器壁附近，反而环绕在旋转棒附近，出现沿棒向上爬的“爬杆”现象，这种现象称Weissenberg效应，又称包轴现象。
流变学总复习
张量的特性 ① 如果在一个坐标系中，笛卡儿张量的所有分量都 等于零，那么它们在所有其他笛卡儿坐标系中也等 于零。 ② 两个同阶笛卡儿张量的和或差仍是同阶张量，于 是同阶张量的任何线性组合仍是同阶张量。 ③ 张量方程的意义。如果某个张量方程在一个坐标 系中能够成立，那么对于用允许变换所能得到的所 有坐标系，它也成立。
聚合物流变行为的特性
多样性: 聚合物的种类和结构，固体高聚物有线性弹性、 橡胶弹性及黏弹性；溶液和熔体有线性黏性、非线性 黏性、触变性等不同的流变行为。 高弹性： 聚合物所特有的流变行为，轻度交联的高聚物(橡 胶)。 时间依赖性： 松弛现象与聚合物长链分子的结构以及分子链之 间互相缠结有关。
第二部分
高分子材料流变学可分高分子结构流变学 和高分子加工流变学两大块。
高分子流体是一个泛意上的概念。 包括： 高分子的均相熔体；多相体系熔体；复合体系熔体； 乳液；悬浮液；高分子浓溶液、稀溶液等。 高分子流体流动行为常常取决于下面多种因素：
分子量的大小和分子量的分布； 分子的结构、形状和分子之间的相互作用； 相间的相互作用； 温度和流场的形状； 物理缠结和化学交联等。
本构方程
反映流体的力学本质特征的方程； 联系应力张量和应变张量或应变速率张量的所有 分量的方程； 又称为流变状态方程。 建立本构方程是流变学的中心任务。
线性弹性
虎克定律与弹性常数
虎克定律: 应力与应变之间存在线性关系。
=c
弹性常数 线性弹性也称为虎克弹性 。
拉伸实验中，材料在受拉应力作用下产生长度方向的应 变，根据虎克定律：
Q＝R4(△P)/8l
Hagen-Poiseuille（哈根－ 泊肃叶）方程 流量与单位长度上的压力降 并与管径的四次方成正比。
聚合物材料加工流变学复习资料(1)
聚合物材料加工流变学复习资料2010-06-02 21:00:59 阅读165 评论0字号：大中小订阅流变学：是研究材料流动及变形规律的科学。
熔融指数：热塑性塑料在一定温度和压力下，熔体在十分钟内通过标准毛细管的重量值。
表观剪切黏度：聚合物流变曲线上某一点的剪切应力与剪切速率之比牛顿流体：指在受力后极易变形，且切应力与变形速率成正比的低粘性流体。
可回复形变：在一定时间内维持该形变保持恒定，而后撤去外力，使形变自然恢复，发现只有一部分形变得到恢复，另一部分则作为永久变形保留下来，其中可恢复形变量Sr表征流体在形变过程中储存弹性能的大小。
第2光滑挤出区：剪切速率持续升高，当达到第二临界剪切速率后，流变曲线跌落，然后再继续发展，挤出物表面可能又变得光滑，这一区域称为第二光滑挤出区。
冷冻皮层：实际上熔体进入冷模后，贴近模壁的熔体很快凝固，速度锐减，形成冷冻皮层，使熔体流道宽度Z下降。
法向应力效应：聚合物材料在口模流动中，由于自身的黏弹特性，大分子链的剪切或拉伸取向导致其力学性能的各向异性，产生法向应力效应。
松弛时间：弹性形变在外力除去后松驰的快慢，可用松驰时间表征，τ=η/G，τ越大，松驰时间越长。
德博拉数Deborah数——时间尺度：松弛时间与实验观察时间之比。
《1时做黏性流体，》1时做弹性固体。
入口校正：由于实际切应力的减小与毛细管有效长度的延长是等价的，所以可将假想的一段管长eR加到实际的毛细管长度L上，用L+eR作为毛细管的总长度,其中e为入口修正系数，R为毛细管的半径。
用作为均匀的压力梯度，来补偿入口管压力的较大下降残余应力。
残余应力：构件在制造过程中，将受到来自各种工艺等因素的作用与影响；当这些因素消失之后，若构件所受到的上述作用于影响不能随之而完全消失，仍有部分作用与影响残留在构件内，则这种残留的作用与影响称为残余应力。
韦森堡效应爬杆现象包轴现象：与牛顿型流体不同，盛在容器中的高分子液体，当插入其中的圆棒旋转时，没有因惯性作用而甩向容器壁附近，反而环绕在旋转棒附近，出现沿棒向上爬的“爬杆”现象，这种现象称Weissenberg效应，又称包轴现象。
流变学复习
一、名词解释1.临界分子量/2.触变性/3.Bingham塑性/4.强迫高弹性/5.时温等效/6.熵弹性/7.挤出膨胀/8.假塑性/9.蠕变实验/10韧性断裂1橡胶坪台/2应力松弛实验/3脆性断裂/4长蠕变/5冷拉伸/6.能弹性/7.挤出膨胀/8.膨胀性/9.时温等效/10银纹二.简述橡胶弹性的特点。
三.什么是爬杆现象？其产生的原应是什么？聚合反应过程中如果出现该现象应作如何应急处理并给出理由？四.列举出你所知道的黏度测定的方法并说明各方法所对应的测粘流动。
/列举出三种测粘流动方式，并指出其对应的黏度测定的方法。
五.出线型无定形聚合物典型的应力松弛约缩曲线，标出其中特征区域名称，并讨论分子量对松弛模量的影响。
六.断裂过程可以将线型无定形聚合物分为那几种类型？各有何特征？并就每种类型各举出一个聚合物实例。
七.波尔兹曼叠加原理分步骤作出两段应力史的应变史。
写出常见的三种测黏流动名称，分别列举出以三种流动为基础的黏度测定的方法。
作出线型无定形聚合物典型的应力松弛约缩曲线，标出其中特征区域名称，并讨论交联度对松弛模量的影响。
断裂过程可以将线型无定形聚合物分为那几种类型？各有何特征？并就每种类型各举出一个聚合物实例。
锥板流动中，锥板夹角α<4o时，η=3Mα/2πR3Ω1.（1）作出假塑性非牛顿流体的流动曲线（S-γ及η-γ）两图。
（2）按照流动特性将其分为三个区，并指出各区名称在图η-γ中表示。
（3）Ⅰ、Ⅲ区中η随着γ增大而，Ⅱ区η随着γ增大而。
2.（1）作出假塑性非牛顿流体的双对数图（lgS-lgγ）（2）如何求双对数图中任意一点的粘度值，并在图中标出。
（3）证明（2）。
3.分别作出粘弹性固体及粘弹性液体在一段应力史作用下的应变史。
标出图中特征值。
5.作出线性无定形高聚物松弛模量示意图[lgG(t)-lg(t/a T)],标出特征区域及特征区域名称。
1。
流变学(石油大学蒋老师部分复习资)
第一章1.流变学是一门研究材料或物质在外力作用下变形与流动的科学。
2.流变学研究的是纯弹性固体和牛顿流体状态之间所有物质的变形与流动问题。
3.流变学更注重不同物质的力学性质与其内部结构之间的关系。
4.流变学中物质所受到的力用应力或应力张量表示。
5.流变学中用应变或应变速率表示物质的运动状态即变形或流动。
6.流体质点就是流体中宏观尺寸非常小而微观尺寸又足够大的任意一个物理实体。
7.物质状态的变化称为变形,而物质连续无限地变形就是流动。
8.流变学中有三种基本变形:简单拉伸、简单剪切和体积压缩与膨胀9.反映材料宏观性质的数字模型称为本构方程,亦称为流变状态方程和流变方程。
10.对一些简单的流变性制的描述也可以用曲线形式表示,如剪切应力与剪切速率关系曲线,粘度随剪切速率变化曲线等,并称之为流变曲线。
第二章1.散体系是指将物质(固态、液态或气态)分裂成或大或小的粒子,并将其分布在某种介质(固态、液态或气态)之中所形成的体系。
2.分散体系可以是均匀的也可以是非均匀的系统。
均匀分散体系是由一相所组成的单相体系,而非均匀分散体系是指由两相或两相以上所组成的多相体系。
3.非均匀分散体系必须具备2个条件:①在体系内各单位空间所含物质的性质不同;②存在着分界的物理界面。
4. 对非均匀分散体系,被分散的一相称为分散相或内相,把分散相分散于其中的一相称为分散介质,亦称外相或连续相。
5.尽管非牛顿流体在微观上往往是非均匀的多相分散体系,或非均匀的多相混合流体,但在用连续介质理论或宏观方法研究其流变性问题时,一般可以忽略这种微观的非均匀性,而认为体系为一种均匀或假均匀分散体系。
6.对非牛顿流体,没有恒定的粘度概念,不同的剪切速率下有不同的表观粘度,这是非牛顿流体的一大特点。
7、一受力就有流动,但剪切应力与剪切速率的不成比例,随着剪切速率的增大,剪切应力的增加速率越来越大,即随着剪切速率的增大,流体的表观粘度增大,这种特性被称为剪切增稠性(shear thickening)。
聚合物流变学复习题含参考答案
➢绝大数高分子成型加工都是粘流态下加工的，如挤出，注射，吹塑等。
➢弹性形变及其后的松驰影响制品的外观，尺寸稳定性。
之所以出现以上的特点，主要原因有：➢高分子的流动是通过链段的协同运动来完成的；➢高分子的流动不符合牛顿流体的流动规律。
5、试述温度和剪切速率对聚合物剪切粘度的影响。
并讨论不同柔性的聚合物的剪切粘度对温度和剪切速率的依赖性差异。
答：（一）随着温度的升高，聚合物分子键的相互作用力减弱，粘度下降。
但是各种聚合物熔体对温度的敏感性不同。
聚合物熔体的一个显著特征是具有非牛顿行为，其粘度随剪切速率的增加而下降。
（二）柔性高分子如PE、POM等，它们的流动活化能较小，表观粘度随温度变化不大，温度升高100℃，表观粘度也下降不了一个数量级，故在加工中调节流动性时，单靠改变温度是不行的，需要改变剪切速率。
否则，温度提得过高会造成聚合物降解，从而降低制品的质量。
6、试述影响聚合物粘流温度的结构因素。
➢分子链越柔顺，粘流温度越低；而分子链越刚性，粘流温度越高。
➢高分子的极性大，则粘流温度高，分子间作用越大，则粘流温度高。
➢分子量分布越宽，粘流温度越低。
➢.相对分子质量愈大，位移运动愈不易进行，粘流温度就要提高。
➢外力增大提高链段沿外力方向向前跃迁的几率，使分子链的重心有效地发生位移，因此有外力对粘流温度的影响，对于选择成型压力是很有意义的。
➢延长外力作用的时间也有助于高分子链产生粘性流动，增加外力作用的时间就相当于降低粘流温度。
7、按常识，温度越高，橡皮越软；而平衡高弹性的特点之一却是温度愈高，高弹平衡模量越高。
这两个事实有矛盾吗？为什么？不矛盾。
原因：1.温度升高，高分子热运动加剧，分子链趋于卷曲构象的倾向更大，回缩力更大，故高弹平衡模量越高；2.实际形变为非理想弹性形变，形变的发展需要一定是松弛时间，这个松弛过程在高温时比较快，而低温时较慢，松弛时间较长，如图。
按常识观察到的温度越高，橡皮越软就发生在非平衡态，即t<tO.8、对聚合物熔体的粘性流动曲线划分区域，并说明区域名称及对应的粘度名称，解释区域内现象的产生原因。
高分子流变学复习要点
流变考点大全一、名词解释1. 本构方程:又称状态方程,描述应力分量与形变分量或形变速率分量之间关系的方程,是描述一大类材料所遵循的与材料结构属性相关的力学响应规律的方程. 反映流变过程中材料本身的结构特性。
2. 等粘度原则:两相高分子熔体或溶液粘度相近,易混合均匀。
3. 近似润滑假定:把原来物料在x—y平面的二维流动,在一段流道内简化成为只沿x方向的一维流动,这种简化假定称为~。
4. 剪切变稀:相同温度下,高分子液体,在流动过程中粘度随剪切速率增大而降低的现象。
5. 表观剪切黏度:表观粘度η a定义流动曲线上某一点τ与γ的比值6. Banis效应:又称口型膨胀效应或挤出胀大现象,是指高分子熔体被迫挤出口模时,挤出物尺寸d大于口模尺寸D,截面形状也发生变化的现象。
7. 粘流活化能:E定义为分子链流动时用于克服分子间位垒跃迁到临近空穴所需要的最小能量,它表征粘度对温度的依赖性,E越大,粘度对温度的依赖性越强,温度升高,其粘度下降得越多。
8. 法向应力差:两个法向应力分量差值在各种分解中始终保持不变,定义法向应力差函数来描写材料弹性形变行为。
9. 零切黏度:剪切速率接近于0时,非牛顿流体对应的粘度值。
10. 表观粘度:流动曲线上某点与原点连线的斜率11. 弯流误差:高分子液体流经一个弯形流道时,液体对流道内侧壁和外侧壁的压力,会因法向应力差效应而产生差异。
12. 拉伸粘度:聚合物在拉伸过程中拉伸方向的总的法向应力与拉伸速率的比值。
13. 第二牛顿区;假塑性流体在当前剪切速率很高时,剪切粘度会趋于一个定值,而这一剪切区域称为假塑性流体的第二牛顿区。
14. 触变性:等温条件下,某些液体流动粘度随外力作用时间长短发生变化的性质,其中粘度变小为触变性。
15. Tf:黏流温度,高分子高弹态与粘流态之间转变的温度,大分子链产生重心位移的整链相对运动。
16. Tg:玻璃化温度,分子链段运动,解除冻结的温度,形变可以恢复。
聚合物流变学复习资料
1.流变学是研究材料流动和变形的科学2.流体黏度就是分子间的内摩擦力的宏观度量。
是流体体内部抵抗流动的阻力，用流体的剪切应力与剪切速率之比表示。
剪切变形：具有横向速度梯度场的流动。
拉伸变形：具有纵向速度梯度场的流动3.和应力历史无关的非牛顿流体称为广义牛顿流体，它包含三种：假塑性流体:(n＜1）其黏度随剪切速率增加而减小（剪切变稀），大多数聚合物浓溶液都属于这一流体。
膨胀性流体：(n＞1）在定常态剪切流动中，起黏度随剪切速率增加而增加（剪切增稠），再加入大量填充剂的体系和某些聚氯乙烯糊能见到这种流体。
宾汉流体：细砂的悬浮液，泥浆、牙膏，唇膏，棒状发蜡，无水油滑霜，粉底霜和胭脂等。
4.有时效的非牛顿流体：1）.触变流体：在恒定的剪切速率下，其黏度随剪切作用时间的增加而降低。
涂料、印刷油墨、番茄酱2）.震凝流体：在恒定的剪切速率下，其黏度随剪切作用时间的增加而增大。
如碱性的丁腈橡胶的乳液悬浮液3）.黏弹性流体：兼具有黏性和弹性效应的流体，其力学行为可用黏性和弹性两种来组合表达。
5.幂律方程:n为流动指数 k为稠度 n=1牛顿流体 n<1，为假塑性流体 n>1，为膨胀流体。
7.剪切敏感小的聚合物：聚碳酸酯（PC）、聚砜、共聚甲醛（PA）、聚酰胺（POM）剪切敏感大的聚合物：聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)8. 对温度敏感: PS、PC、PMMA等。
对温度不太敏感: PE、PP、POM等；对高密度聚乙烯、聚丙烯、共聚甲醛，升高温度引起熔体黏度下降程度较小；对聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯，温度升高会使熔体黏度有较大的下降。
9、相对分子质量分布宽的聚合物熔体比窄的有更大的剪切敏感性，长支链越多，剪切敏感性越大。
1.聚氯乙烯的凝胶化：低温下，在热和剪切作用下颗粒崩解成初级粒子；随着温度的升高，初级粒子受到剪切作用而被粉碎，当温度更高时，初级粒子全部被粉碎，晶体熔化，边界消失，形成三维网络的过程。
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第四章 流变测定
由表观曲线获得真实流变曲线的修正内容和具体修正步骤。 1 由表观曲线获得真实流变曲线的修正内容和具体修正步骤。 请分析讨论毛细管内非牛顿流体的表观粘度η 与真实粘度η 2 请分析讨论毛细管内非牛顿流体的表观粘度ηa与真实粘度η， 表观剪切速率 与真实剪切速率的关系。 与真实剪切速率的关系。
非牛顿流体稠度K与表观稠度K 之间关系表达式 之间关系表达式。 3 非牛顿流体稠度K与表观稠度K’之间关系表达式。
第五章 流变学基本方程
试述标量、矢量和张量的关系，列举标量 标量、 1 试述标量、矢量和张量的关系，列举标量、矢量和张量的案例 哈密尔顿算子和拉普拉斯算子的关系如何？ 2 哈密尔顿算子和拉普拉斯算子的关系如何？ 写出应力张量σ 的三个张量不变量。 3 写出应力张量σij的三个张量不变量。 4 何谓随体导数？用随体导数写出张量形式的连续性方程。 何谓随体导数？用随体导数写出张量形式的连续性方程。 写出随体导数的张量形式的动量方程， 5 写出随体导数的张量形式的动量方程，并说明各项的物理意义 流变学基本方程有哪些？其推导的基本原理是什么？ 6 流变学基本方程有哪些？其推导的基本原理是什么？
高聚物流变学考试题型及所占分值
一、名词解释 （5×3=15分） × 分 二、单选题（ 10×1=10分） 单选题（ × 分 三、判断题（ 10×1=10分） 判断题（ × 分 四、简答题（ 9 简答题（ 50分） 分 15分） 分
五、分析综合题（ 2 分析综合题（
高聚物流变学复习题
第一章 概述
流变学是什么？试给出一些主要流变学奇异现象 奇异现象， 1 流变学是什么？试给出一些主要流变学奇异现象，并分析原因 简述高聚物流变行为的特征及根本原因？ 2 简述高聚物流变行为的特征及根本原因？ 3 分析对比无定形高聚物与结晶型高聚物的形态转化 各种形态下的松弛曲线。 4 各种形态下的松弛曲线。 5 各种形态下的蠕变和回复曲线。 各种形态下的蠕变和回复曲线。 何谓粘弹性？为什么高聚物具有明显的粘弹性？ 6 何谓粘弹性？为什么高聚物具有明显的粘弹性？ 试简述塑料加工的基本步骤。 7 试简述塑料加工的基本步骤。 简述塑料加工的特征，根本原因是什么？ 8 简述塑料加工的特征，根本原因是什么？ 名词解释： 9 名词解释： ⑴ 蠕变 ⑵ 应力松弛 ⑶ 电流变效应 (6)次级流动 (7)光学流变学 流变学 (6)次级流动 (7)光学流变学 ⑷磁流变效应 ⑸化学
第二章 线性粘性流动
名词解释:粘度、库爱特流动、 1 名词解释:粘度、库爱特流动、泊肃叶流动等 牛顿流体线性粘性变形的特点有哪些？ 2 牛顿流体线性粘性变形的特点有哪些？ 牛顿流体的流动方式有哪些？牛顿粘度的测定方法及分析。 3 牛顿流体的流动方式有哪些？牛顿粘度的测定方法及分析。 4 牛顿流体在圆管中的流动分析。 牛顿流体在圆管中的流动分析。 有关特性粘度[ 的定义与测定， 5 有关特性粘度[η]的定义与测定，特性粘度与粘均相对分子量 的关系。 的关系。
温度和静压力对粘度影响的换算关系。 4 温度和静压力对粘度影响的换算关系。 试述影响高聚物熔体粘度的因素有哪些? 5 试述影响高聚物熔体粘度的因素有哪些? 6 试解释高聚物熔体的粘度随相对分子质量的升高而增加的原因 单轴拉伸粘度η 和等幅双轴拉伸粘度η 7 单轴拉伸粘度ηE和等幅双轴拉伸粘度ηB与牛顿粘度的关系 何谓高聚物熔体的入口效应和离模膨胀？ 8 何谓高聚物熔体的入口效应和离模膨胀？并解释原因 何谓鲨鱼皮症、熔体破裂？试述鲨鱼皮症产生的机理。 9 何谓鲨鱼皮症、熔体破裂？试述鲨鱼皮症产生的机理。 10 何谓法向应力效应？ 何谓法向应力效应？ 高聚物熔体的特征是什么？并进行解释。 11 高聚物熔体的特征是什么？并进行解释。 什么是松弛时间？谈谈对有关高聚物材料松弛时间的理解。 12 什么是松弛时间？谈谈对有关高聚物材料松弛时间的理解。
第三章 高聚物熔体的流动和弹性
名词解释： 稳定与不稳定流动； 等温与非等温流动； 1 名词解释：⑴稳定与不稳定流动；⑵等温与非等温流动；⑶ 剪切流动与拉伸流动； 压力流动与拖曳流动。 剪切流动与拉伸流动；⑷ 压力流动与拖曳流动。举例说明和区 分高聚物熔体的这些流动类型， 分高聚物熔体的这些流动类型， 写出非牛顿流体的幂律函数方程，指明各参数的含义， 2 写出非牛顿流体的幂律函数方程，指明各参数的含义，并据此讨 论流体类型，在流动曲线上物熔体和溶液普适流动曲线，说明η 的含义， 3 简述高聚物熔体和溶液普适流动曲线，说明η0和η∞的含义， 并以分子链缠结的观点给以解释。 并以分子链缠结的观点给以解释。