发布时间 : 星期五 文章高分子物理习题集及答案更新完毕开始阅读bdc52a7e356baf1ffc4ffe4733687e21af45ff01
十一．何谓拉伸弹性模量？物理意义是什么？一种聚合物E=3G的条件是什么 （E、G分别为拉伸、剪切弹性模量）？
材料在弹性的形变范围内，拉伸应力与拉伸应变之比 表示材料抵抗拉伸外力产生拉伸变形的能力
各向同性的材料E=2G(1+ ν)=3B(1-2 ν)当ν =0.5，E=3G
十二．在合适条件下拉伸玻璃态、结晶态聚合物，二者的拉伸行为如何？ 相同点：拉伸过程、形变的宏观现象相同：普弹形变.屈服成颈.应变软化.断裂. 形变发展.应变硬化.大形变发展 构象发生变化： 卷曲.伸展 聚集态结构发生变化： 非取向.取向 试样出现各向异性
不同点：结晶聚合物冷拉过程中高分子构象变化的同时也发生了相变，即结晶熔融、再结晶。
玻璃态聚合物冷拉温度在Ｔb—Tg 之间；结晶态聚合物冷拉温度在Tb－Tm之间，Tg—Tm之间最易冷拉。
十三．聚合物屈服的形变机理是什么？ 银纹化和剪切带
银纹：在拉伸力作用下，聚合物中某些薄弱部位由于应力集中而产生的空化条纹状形变区，称为银纹(craze)，这种现象称为银纹化。光学特征：在产生银纹的形变区中，银纹稠密，银纹面可强烈反射可见光，聚合物表面出现一片银色的闪光。
剪切带：在切应力作用下，由于产生应变软化，在材料内部的局部形成高度剪切形变的薄层。特征：形成剪切带时，材料体积不变，剪切带方向与应力方向成45或135度角
十四．如何解释聚合物拉伸应力－应变行为的时－温等效性？
以线性非结晶聚合物的拉伸屈服应力为例，线性非晶聚合物的拉伸应力，实际上是在一定的温度拉伸速度下使高分子链段重排运动能够启动所需的用力，也就是使链段重排运动的松弛时间与拉伸力作用时间能够大致相当所需的应力，如果一定温度，一定拉伸速度下施加一定的应力与t大致相当，链段的重排运动能够启动，试样表现为屈服，这一应力为屈服应力；如果固定拉伸速度，即固定t，升高温度，就可以在较小的应力下使t松弛时间相当，即屈服应力减小；如果固定温度，降低拉伸速度，也就是延长作用时间t，也可以在较小的应力下是t与松弛时间大体相当，也就是说升高温度与降低拉伸速度对于减小聚合物拉伸屈服应力是等效的
十五．聚合物拉伸的真应力－应变曲线有几种类型？相应的拉伸行为如何？
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d?'?'?如果自ε=-1向σ′-ε曲线引不出切线， ，即曲线任一点处的斜率总d??是大于ε=-1与该点连线的斜率，拉伸时均匀伸长，不会产生细颈。
如果自ε=-1向σ′-ε曲线可引出切线， 但只有一个切点，拉伸时会屈服成颈，但是细颈逐渐变细，直至断裂。
点，可以屈服成颈，细颈稳定，直至试样全部变成细颈。
十六．对某一单轴取向的高分子材料制品，在平行于取向方向进行高速拉伸应力－应变试验得到的冲击强度值，与落重冲击试验方法得到的冲击强度值一致吗？为什么？
不一致
单轴取向，则单分子沿取向方向排列，平行于取向方向，原子以化学键相连，而且强度较大，而垂直于取向方向上，以范德华力相连，强度较小。
落重冲击试验，外力作用方向垂直于取向方向，测得的冲击强度低。而高速拉伸平行于取向方向，测得的强度高。
十七．聚合物脆性断裂的理论有哪几种？要点是什么？脆性断裂转变为韧性断
裂的有效途径有哪些？
裂缝理论
基本内容：聚合物试样表面的划痕以及内部结构的缺陷是应力集中物，在受到外力作用时，在应力集中物周围一些区域的材料承受的实际应力大于平均应力，即有应力集中效应。当集中的应力达到或超过某一临界值时，在材料（试样）中引发银纹(裂纹)，继续增大应力，使银纹(裂纹)失稳，迅速扩展，最终使试样在较低的平均应力下断裂。
Griffith 断裂理论
断裂过程中裂纹扩展产生新表面，需要一定的表面能，表面能是由材料内部的弹性储能供给的；弹性储能在材料中的分布是不均匀的，裂纹尖端处集中了大量的弹性储能，可供给材料裂纹扩展产生新表面的表面能，致使裂纹迅速扩展，最终导致材料断裂。 分子理论
材料断裂是一个松弛过程，宏观断裂是微观化学键断裂的热活化过程，即当无规涨落的热运动能量在某些部位的能量超过束缚原子间的势垒时，会使化学键断裂，从而导致材料逐渐破坏。
外力作用速度、作用力类型、温度、湿度等
十八．在测定聚合物的力学强度时，为什么对试条的尺寸、形状，测试的温度、
湿度有统一规定？
试样尺寸越大，存在应力集中的机会越多，形状不同，可能产生不同的应力集中效应。温度对力学强度有影响，温度越高，分子运动加剧，密度降低，静力学强
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?如果自ε=-1向σ′-ε曲线可引出切线， 而且有两个可满足 的切
d?'d??'?度降低，冲击强度降低。湿度如水对尼龙起增塑作用，还有可能起反增塑作用，使；力学强度及冲击强度降低
十九．高弹性的特点是什么？实质是什么？如何得到这一认识的？
① 高弹性：呈现高弹态的聚合物在不太大的外力作用下，能够发生大的可逆形变的性能。
弹性模量比较小；形变时有热效应；弹性模量、回弹力随交联度增大而增大，随T升高而增大；回弹力随拉伸比增大而增大；力学松弛现象较明显； 高弹性的特点是熵弹性
试样拉伸到不同的λ，固定l、p，测定不同T下的回弹力直线，这些回弹力直线可外推到T=0K，几乎都通过0K点，说明橡胶高弹形变产生的回弹力主要是橡胶的熵变贡献的。从而得到：理想高弹体的高弹性实质是熵弹性。
二十．交联橡胶弹性统计理论的根据是什么？写出由它得出的交联橡胶的状态方程，并说明状态方程的意义。
由交联橡胶高弹性的热力学理论知，交联橡胶高弹形变的回弹力是试样的熵变贡献的，试样的熵变等于各个网链熵变的加和，则各个网链形变过程中构象变化产生的回弹力加和等于整个试样的回弹力，这样就可以用统计的方法将试样的回弹力与交联橡胶的结构和应变状态联系起来，从而建立起交联橡胶高弹性的统计理论。
揭示出应力－应变的关系；可测求交联橡胶试样的E、G：ν=0.5；可测求出交联橡胶的交联度；可以解释高弹性的一些特征。
二十一．在一具有适当交联度软橡皮试条下端掛一砝码（不是过重），达到平衡形变后，升高温度，会观察到什么现象？为什么？
解：橡胶在张力（拉力）的作用下产生形变，主要是熵变化，即卷曲的大分子链在张力的作用下变得伸展，构象数减少。熵减少是不稳定的状态，当加热时，有利于单键的内旋转，使之因构象数增加而卷曲，所以在保持外界不变时，升温会发生回缩现象。
二十二．影响聚合物力学内耗的因素是什么？ 聚合物结构 温度 作用力频率
二十三．“聚物的应力松弛是指维持聚合物一恒定应变所需的应力逐渐衰减到零的现象”，这句话对吗？为什么？
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错误。交联聚合物维持一恒定应变所需盈利不会衰减到零，只会达到一个平均值，再者，应力松弛是恒定温度下，维持一定应变所需应力逐渐衰减到零的现象。 二十四.将某种硫化天然橡胶在300K进行拉伸，当伸长一倍时的拉力为
7.25×105N·m-2，拉伸过程中试样的泊松比为0.5，根据橡胶弹性理论计算：
(1)10-6m3体积中的网链数N; (2)初始弹性模量E0和剪切模量G0 ; (3)拉伸时每10-6m3体积的试样放出的热量?
第五章 聚合物溶液的性质
一．解释名词、概念
1.溶度参数 ：内聚能密度的平方根2.Huggins参数 ：，它反映了高分子与溶剂混合时相互作用能变化的大小。3.临界Huggins参数 ： , ? ? 1 ? 1 ，是相分离的临界条件4.平衡溶胀度： 5.第二维利系数 ： 1c12r??1 2 令 V ~1 ? 22 ? A 2 ，表征了聚合物溶液中高分子链段间和高分子链段与溶剂分子间相互作用的情况,也表征了高分子在溶液中的构象状态。
6.θ溶剂、θ温度 ：高分子呈最自然的构象状态,只取决于高分子本身的结构，不受环境因素的干扰，被称为“无干扰”，溶液称为θ溶液，相应的溶剂为θ溶剂，温度称为θ温度。
7.沉淀点:加沉淀剂使相分离，开始相分离的点 8.过量的溶剂混合化学势：
1 2 中的后半部分可用来表示溶剂混合化学势 ? ? 1 ? ? RT n 2 ? RT ( ? 1 ? )?22 ???1?????r?1?9.相对粘度： 10.增比粘度 spr ?
?sp?r?1?sp? 12.特性粘度：11.比浓粘度 ： [?]?limccc?0c
?? ] ?13.支化因子 14.Mark-Houwink方程 [1 K ? M 15.冻胶 ：聚合物溶
液浓度超过某一临界值是，自由溶剂全被高分子线团吸收而成内含溶剂，高分子线团之间或线团内部形成范德华力交联，溶液失去流动性16.凝胶：高分子间以共价键交联的聚合物溶胀体 17.亚浓溶液：当高分子溶液浓度达到一定程度后，高分子线团间相互穿插，交叠，整个溶液中链段分布区域均匀
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