流变学试题

聚合物流变学复习题

一、名词解释

1.应力松弛：在恒定温度和形变保持不变的情况下，聚合物内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象

2.时温等效原理：延长松弛时间与升高温度对材料的应力松弛具有相同的作用。

3.挤出胀大现象：高分子熔体在加工过程中从口模处挤出时，或用毛细管流变仪、熔体指数仪进行进行黏度测量时，出口处的直径大于流道直径的现象

二、填空题

1.流变学是一门研究材料形变与流动规律的一门学科。其研究方法有连续介质流变学和结构流变学。

2.联系应力张量和应变张量或应变速率张量之间的关系的方程称为本构方程，也称为流变状态方程

3.黏弹行为从基本类型上可以分为：线性和非线性的；从应力作用方式来看，又可以分为静态和动态的。对于高分子材料来说，蠕变和应力松弛是典型的静态行为的体现，而滞后效应则是动态黏弹性的显著体现.

4.所谓线性黏弹性，必须符合：正比性和加和性

5.高分子材料的动态黏弹行为除了具有频率依赖性外，还具有温度依赖性。根据时温等效原理，在一定程度上升高温度和降低外场作用频率是等效的。

6.一般来说，剪切流洞可以分为压力流动和拖曳流动。

7.根据时温等效原理，可得到在更长或更短时间内的数据。更长时间内的数据可从较高温度时的数据得到，更短时间的数据则可从较低温度时的数据得到。

8.在硬质聚氯乙烯制品加工中，质量控制的关键是凝胶化程度

9.常用的流变仪有毛细管流变仪、转矩流变仪、旋转流变仪

10.非牛顿指数n=1时，流体为牛顿流体；n<1时，流体为假塑性流体；

n>1时，流体为胀塑性流体

11.聚合物流体一般属于假塑性流体，粘度随着剪切速率的增大而减小，用幂律方程表示时，则n＜1（＞，﹤，＝）通常假塑性流体的表观粘度小于（大于，小于，等于）其真实粘度。(p29)

三、判断题

1.分子量相同的俩聚合物，在相同剪切速率下，分子量分布宽的物料黏度叫分子量分布窄的高。（×）

2.第二法向应力差是出现二次流动的必要条件，第二法向应力差等于零时不会产生二次流动。（√）

3.高分子材料的聚集态形态是影响其制品最终性能的决定因素（√）

4.正比性是线性黏弹性的充分条件，但不是必要条件（×）

5.．流体的触变性和假塑性在本质上相同（×）

6.物料在毛细管流变仪中流动，压力损失全部是由弹性能储存引起的。（×)

7.旋转流变仪的测量模式一般可以分为稳态测试、瞬态测试和动态测试。（√）

8. Maxwell模型由李雪单元粘壶与弹簧串联而成，粘壶代表牛顿流体，弹簧代表虎克固体。（√）

9.凡震凝性材料必然是胀塑体，但胀塑性材料却不一定是震凝体。（√）

10.触变性流体中，触变滞后圈面积的越大，触变性越小。（×）

四、简答题

1.例举出高分子材料典型的流变行为。

答：①魏森贝格效应（也称法向应力效应，爬杆效应）②无管虹吸现象③剪切变稀现象④挤出胀大现象⑤二次流动现象⑥减阻现象

2.高分子材料的流变性有什么特点

答：①多样性②高弹性③时间依赖性

3.流体形变的基本类型

答：拉伸和单向膨胀、各向同性的压缩和膨胀、简单剪切和简单剪切流

4.什么是蠕变？蠕变反映了聚合物的什么性能？

答：蠕变：是指在一定的温度和较小的恒定应力作用下，材料的应力随时间的增加而增大的现象。

聚合物蠕变性能反映了材料的尺寸稳定性和长期负载能力

5.牛顿流体（线性黏性流体)的流动特点

答：①变形的时间依赖性②流体变形的不可回复性③能量耗散④正比性。

五、图像分析

①从图中我们可以看出什么？

②随着剪切速率的增大，曲线1比曲线2下降快，试分析出现这情况的原因。

③通过对此图的分析，涂料、油漆等应选择哪种聚合物较好？

解：①由图可见，当剪切速率较低时，分子量分布宽的物料黏度较分子量分布窄的高；但当剪切速率较高时则恰好相反。

②对于分子量分布宽的高分子而言，因为其分子量很大的部分占的比例较多，剪切速率增大时长链分子对于剪切敏感，形变较大，故对黏度下降贡献较多。而分子量分布窄、较均一的体系则黏度变化小。

③应选择分子量分布宽的聚合物