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聚合物复合材料课后总结

聚合物复合材料课后总结
聚合物复合材料课后总结

聚合物复合材料课后总结什么是复合材料?这个概念很难说清。由于缺乏严格的定义以及近年来人们用词的随意,模糊了复合材料的概念。关于复合材料有许多种定义。一种定义为:“a mixture of two or more materials that are distinct in composition and form, each being present in significant quantities (e.g., >5%)” (两种或多种不同组成、不同存在形式材料的混合物,各以显著的量存在)。另一定义为:“the union of two or more diverse materials to attain synergistic or superior qualities to those exhibited by individual members”(两种或多种不同材料的结合体,可获得协同的或优于个别材料的质量)。美国ASM的工程材料手册中的定义为:“a combination of two or more materials differing in form or composition on a macroscale. The constituents retain their identities…and can be physically identified.”(两种或多种不同组成、不同存在形式在宏观水平上的结合体。各组分保持各自的特征,并可用物理方法鉴别)。这里“宏观”、“各自特征”是两个关键。不符合这两个关键词的混合物将不被视为复合材料。例如固溶体,是两种材料在原子水平上的混合物,不能算作复合材料。但“宏观”是个什么概念?毫米级还是微米级还是纳米级?橡胶与塑料的混合一般不认为复合材料,原因有二。第一因为橡胶分散相的尺寸在微米级以下,不能视为宏观存在;第二因为橡胶与塑料同属高分子材料,不能视为不同材料的混合。但近年来又出现了“纳米复合材料”,其中有一种是纳米尺寸的无机粒子在塑料中的混合物。纳米尺寸能够称得上“宏观”吗?人们近年来还提出“分子复合材料”,即同系列聚合物棒状分子与线团状分子的混合物。既是分子水平的混合,又是同一种材料,也称为复合材料。但在本书的学习中,我们不必理会复合材料的确切定义,只将讨论的内容限定在ASM规定的材料范围之内。

人类从很早的时期起就认识到将两种或多种材料混合使用的益处。13世纪的蒙古包就是将动物筋、木头和丝用粘合剂粘在一起制成的。在更早的时期,人们就懂得将稻草混入泥巴来盖房子,这一技术直到今日还在我国农村使用。古埃及人已懂得制造轻便坚固的三合板,中世纪的欧洲人用合层的金属片制造盾牌。大自然也创造了不少天然复合材料:如木材、竹子、骨头等。

第二次世界大战期间,诞生了玻璃纤维与聚酯树脂的复合材料。这标志着先进复合材料时代的到来。最早的复合材料被用于制造飞机的门的档板,还用于制造导弹外壳。人们从这种高比强度(强度/密度)、高比刚度(模量/密度)的材料中看到了巨大的前途,开始有意识地开发复合材料,希望能够替代铝和钛等金属。从五十年代起,开始致力于纤维的研制,并开发出高性能的S型玻璃纤维。1963年,硼纤维问世,以后又相继开发出碳纤维、二氧化铍纤维、石墨纤维、芳香尼龙纤维、氧化铝纤维等。纤维可以加入到聚合物基体,也可以加入到金属基体或陶瓷基体,开创出一代高性能的复合材料。为有别于传统的与天然的复合材料,我们称此类材料为先进复合材料。复合材料可以金属、陶瓷、聚合物中任一种材料为基体,可以三种材料中的任一种为增强材料,如图4-1所示。一种复合材料的分类法就是以基体分类,将复合材料分为三大类:金属基复合材料(MMC),陶瓷基复合材料(CMC)和聚合物基复合材料(PMC)。碳材料比较特殊,所以可以单列一类,称为碳基复合材料。本章中我们着重介绍聚合物基复合材料,简单介绍碳基复合材料,陶瓷基和金属基复合材料将放到陶瓷和金属的专章中介绍。

第二种分类法是根据增强材料的几何形状。增强材料可以是纤维,可以是颗粒,可以是片层,也可以是编织好的纤维织物或蜂窝结构。按结构可分为三类。颗粒型、碎屑型与短纤维型为一类,其共同点是增强材料为分散相,基体材料为连续相;连续织物型与蜂窝型为一类,其增强材料和基体都是连续相;迭层压为层压复合材料,相的概念在此已无意义,甚至哪个是基体,哪个是增强材料也分不清,是两种材料完全平等的结合体。

纤维复合材料是使用量最大,最重要的一类复合材料。纤维在长度方向上的强度远远高于基体。基体的作用第一是传递应力;第二是保护纤维不受损伤;第三是钝化因纤维断裂引起的裂缝。

复合材料实习报告总结

复合材料实习报告总结 复合材料实习报告总结 ,隔离膜的铺放顺序,应为抽真空的缘故,我们要住辅助材料的边角不能覆盖至制品上,因为受压会使制品表面有压痕影响之间的工艺性能。一般的是隔离膜在制品的表面,然后是吸胶材料,最后是透气毡,而打真空袋是要明确以不能能漏气也就是要保证真空袋通过腻子胶条和模紧密贴合不漏气,另外一个是要是真空袋抽正空后要与模具和制品紧密贴合不能有褶皱。手糊成型的有点很多,如其一不需要复杂的设备,只需要简单的模具,工具,投资少,成本低。其二生产技术易掌控,人员只需经过短期的培训即可生产。其三复合材料产不受尺寸,形状的限制。其四可以与其他材料同时复合制成一体和对于一些不宜运输的大制品等。缺点就是产品质量不够稳定,生产环境差,气味大,加工时粉尘过多。不能用来制造高性能产品,生产效率低下。这是我感受到的,我对于手糊成型的理解。我们不仅要提高制品的工艺性能,更要减少制品的生产成本和提高工做卫生的环境条件。注重团队合作,时间的分配,设计的和理性的。 而手糊成型完了就接着是热压罐成型工艺过程: 一,模具的准备。模具要用软质材料轻轻搽拭干净,并检查时候漏气。然后在模具上涂布脱模剂。 二裁剪和铺叠。按样板裁好带有离型纸的预浸料,剪切时必须注意纤维方向然后将才好的预浸料揭去离型纸按照规定顺序和方向铺叠,每一层要用橡胶辊等工具将预浸料压实,赶出空气。

三组合和装袋,在模具上将预浸料胚料和各种辅助材料组合并装袋,应检查真空袋周边是否良好。 四热压固化,将真空袋系统组合到热压罐中,接好真空管路,关闭热压罐,然后按确定的工艺要求抽真空、加热、固化。最后就是出罐脱模,固化完成后,冷却到室温后,将真空移除热压罐,去除各种辅助材料后进行修整。 典型的热压罐固化工艺过程五个阶段: 1升温阶段; 2吸胶阶段; 3继续升温阶段 4保温热压阶段; 5冷却阶段。 我们小组遇到问题主要有裁剪时不一,就是尺寸不统一。在进行磨具合拢是不能很好的贴合,模具夹合时有缝隙需要要纤维预浸料填补。我们贴挡胶胶条是要注意把要流胶的位置都挡上。 再次,要深化自己的工作任务。熟悉每一件制品的制作方法,细节。做到烂熟于心。学会面对不同的困难,采用不同的操作技巧。力争让每一件制品都能然自己感到称心如意,更力争增加操作经验,提高产品质量。 最后,端正好自己心态。其心态的调整使我更加明白,不论做任何事,务必竭尽全力。这种精神的有无,可以决定一个人日后事业上的成功或失败,而我们的工作中更是如此。如果一个人领悟了通过全力工作来免除工作中的辛劳的秘诀,那么他就掌握了达到成功的原

聚合物基复合材料 知识点总结

第二章增强材料 1.增强材料的品种: 1)无机纤维:(1)玻璃纤维 (2)碳纤维:①聚丙烯腈碳纤维②沥青基碳纤维 (3)硼纤维,(4)碳化硅纤维,(5)氧化铝纤维 2)有机纤维:(1)刚性分子链——液晶(干喷湿纺): ①对位芳酰胺②聚苯并噁唑③聚芳酯 (2)柔性分子链:①聚乙烯②聚乙烯醇 2.玻璃纤维的分类: 1)按化学组成份:有碱玻璃纤维,碱金属含量>12%;中碱玻璃纤维,碱金属含量6%~12%;低碱玻璃纤维,碱金属含量2%~6%;微碱玻璃纤维,碱金属含量<2% 2)按纤维使用特性分:普通玻纤(A-GF);电工玻纤(E玻纤);高强玻纤(S玻纤或R玻纤);高模玻纤(M-GF);耐化学药品玻纤(C玻纤)…… 3)按产品特点分:长度(定长玻纤<6-50mm>,连续玻纤);直径(粗纤维30μm,初级纤维20μm,中级纤维10-20μm,高级纤维3-9μm);外观(连续纤维,短切纤维,空心玻纤,磨细纤维和玻璃粉) 3.玻璃纤维的制备:目前生产玻璃纤维最多的方法有坩埚拉丝法(玻 璃球法)和池窑拉丝法(直接熔融法) 4.玻璃纤维的力学特性: 1)玻璃纤维的拉伸应力--应变关系:玻璃纤维直到拉断前其应力-应变关系为一条直线,无明显的屈服、塑性阶段,呈脆性材料特征 2)玻璃纤维的拉伸强度较高,但模量较低;解释: (1)Griffith微裂纹理论: 玻璃在制造过程中引入许多微裂纹,受力后裂纹尖端应力集中。当应力达到一定值时,裂纹扩展,材料破坏。所以,缺陷尺寸越大,越多,应力集中越严重,导致强度越低 (2)分子取向理论: 玻纤在制备过程中,受到定向牵引力作用,分子排列更规整,所以玻纤强度更大。 3)玻璃纤维强度特点:单丝直径越小,拉伸强度σb越高;试样测试段长度L越大,拉伸强度σb越低。这两点结果被称为玻璃纤维强度的尺寸效应和体积效应,即体积或尺寸越大,测试的强度越低 4)缺点:①强度分散性大,生产工艺影响②强度受湿度影响,吸水后,湿态强度下降③拉伸模量较低(70GPa),断裂伸长率约为2.6% 5.玻璃纤维纱的常用术语、参数:(填空) 1)原纱:指玻璃纤维制造过程中的单丝经集束后的单股纱 2)表示纤维粗细的指标:①支数β:指1g原纱的长度(m),支数越大表示原纱越细②特(tex):指1000m长原纱的质量(g),tex数越大,纱越粗③旦、袋(den):指9000m长原纱的质量(g),den 数越大纱越粗 3)捻度:表示纱的加捻程度,指每米长原纱的加捻数,即捻/m。S:右捻,Z:左捻。增加抱合力 4)股数N:指由几根原纱合股组成。纱的合股数指以一根原纱为一股,几根原纱合并起来的原纱根数即为合股纱的合股数N。玻璃纱的公称支数为原纱支数除以股数(β=β0/N) 6.预氧化阶段施加张力的目的,是使纤维中形成的梯形结构取向。热定型后的聚丙烯纤维在温度高于玻璃化温度后,在纤维长轴方向上会发生收缩。预氧化过程前期为物理收缩,表现为取向度

高分子材料认识实习报告范文

高分子材料认识实习报告范文 高分子材料认知实习是教学计划主要部分,但是你知道高分子材料的认识实习报告要怎么写吗?为此小编给大家带来的关于高分子材料认识实习报告范文的内容,欢迎阅读参考! 高分子材料认识实习报告范文篇1 7.4日上午,在所有的科目都考完之后,老师带着我们进行了认知实习。老实讲,在之前我都不知道这认知实习是个什么东西,还以为会被带到什么工厂去转一圈。在老师的讲解下才知道原来是在学校的实验室对我们专业的一些生产或实验仪器进行一定的了解。虽然时间不长,但总归是有了不少的收获。对于理工科的同学来说,专业认识实习是一个很关键的学习内容,也是一个能清楚了解自己所学专业以后将从事什么样工作的机会。对于我们来说,能认自己专业以后从事的工作,清楚的了解自己以后工作的方向,这对我们在自己以后的职业规划上又能增加一笔无形的财富,还能让我们在本专业工作上走得更远,探的更深。以下便是我通过笔记和从网上查资料了解到的一些知识。 1、高分子材料加工实验室

高分子材料成型加工实验室拥有一批功能较齐全的用于塑料、橡胶、涂料和胶粘剂等高分子材料成型加工和性能测试的仪器设备,主要承担高分子材料与工程的本科课程教学、毕业论文及大学生开放创新实验工作,是大学生较为理想的工程训练培训基地;也为教师及研究生提供科研支持。 可承担的本科生及研究生实验 (1).橡胶的共混改性及其性能测试 (2).热固型树脂的浇注成型及其性能测试 (3).高抗冲增强热塑性塑料的制备及其性能测试 (4).PVC成型物料的配制、塑炼及模压成型及其性能测试

拥有XLB型平板硫化机、XK-160型开放式塑练机、HBL-1300型注塑机、SHJ-18双杆配混挤出机、捏合机、万能制样机、聚合反应釜。 2、生物医用材料实验室 生物医用高分子材料是生物医学材料和器械研究为主线的、跨越机械、物理、化学、力学和生物医学工程等学科的多学科交叉的创新科研平台,主要致力于生物医学金属材料、纳米生物医学材料、介入医学材料、材料的生物相容性评价、器械的先进制造技术、生物力学等前沿领域的基础研究。研究中心下设四个实验室(生物医用材料的合成与表征实验室、生物相容性试验和评价实验室、生物医学器械的优化设计与检测实验室及生物医学器械的先进制造技术实验室实验室)和一个中心研究室。生物医学材料与工程研究中心实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制,在培养环境、培养方式和研究学科上更加注重学科之间的合作、交叉和渗透。 3、高分子物理实验室

(完整版)初三化学与生活知识点详细总结

第十二单元 化学与生活 课题一 人类重要的营养物质 考点一、蛋白质 1、功能:是构成细胞的基本物质,是机体生长及修补受损组织的主要原料。 成人每天需60-70g 2、存在: 动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角的主要成分、奶类、蛋类、鱼类、牛肉、瘦肉 植物的种子(如花生、大豆) 3、构成:由多种氨基酸(如丙氨酸、甘氨酸等)构成 4、人体蛋白质代谢 摄入 胃肠道+CO 2+H 2O ,放出热量 蛋白质 人体 氨基酸 水解人体所需各种蛋白质 5、几种蛋白质(维持生长发育,组织更新) (1)血红蛋白:由血红素(含Fe 2+ )和蛋白质构成 作用:运输O 2和CO 2的载体 血红蛋白+ O 2 氧合血红蛋白 CO 中毒机理:血红蛋白与CO 结合能力比与O 2结合能力强200倍,导致缺氧而死。 吸烟危害:CO 、尼古丁、焦油等 (2)酶:生物催化剂 特点:高效性、选择性、专一性 淀粉酶 麦芽糖酶 例 :淀粉(能使碘变蓝) 麦芽糖 葡萄糖(人体可直接吸收的糖) 6、蛋白质的变性(不可逆):破坏蛋白质的结构,使其变质 引起变质的因素 物理:高温、紫外线等 化学:强酸、强碱、甲醛、重金属盐(Ba 2+、Hg 2+、Cu 2+、Ag +等)等 应用:用甲醛水溶液(福尔马林)制作动物标本,使标本长期保存。 考点二、糖类 是生命活动的主要供能物质(60%—70%) 1、组成:由C 、H 、O 三种元素组成。又叫做碳水化合物 2、常见的糖 (1)淀粉(C 6H 10O 5)n :存在于植物种子或块茎中。如稻、麦、马铃薯等。 (C 6H 10O 5)6H 12O 6 血糖 淀粉(肌肉和肝脏中) 水 (2)葡萄糖C 6H 12O 6 ( 呼吸作用:C 6H 12O 6+6O 22+6H 2O 15.6KJ/g 供机体活动和维持体温需要

高分子材料与工程实习报告

南京林业大学 认知实习报告 学院:理学院 专业:高分子材料与工程 姓名:陈凯 学号:101102203 指导老师:陈泳 实习时间:2012年10月22日——2012年10月28日 实习地点:南京林业大学校内 一、目录 二、实习目的和意义 三、实习内容 “聚氨酯材料”讲座 “玻璃钢复合材料”讲座 “玻璃钢复合材料”讲座

参观实验室 三、认知实习总结 一、实习目的和意义 通过认识实习,使学生了解高分子材料的一些典型成型方法,了解高分子材料的应用领域。通过认识实习,学生应该将正在学习的聚合物加工基础、塑料橡胶成型原材料、塑料橡胶成型工艺与设备等专业理论知识与生产实际相结合,进一步理解和深化过去学到的知识为即将要学习塑料橡胶模具设计等课程积累生产实践经验。 二、实习内容 “聚氨酯材料”讲座 聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯,英文名称是polyurethane,CASNo.:51852-81-4分子式:(C10H8N2O2·C6H14O3)x,它是一种高分子材料。聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料,被誉为“第五大塑料”是主链上含有重复氨基甲酸酯基团(NHCOO)的大分子化合物的统称。它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。反应式如下:-N=C=O+HO-→-NH-COO-,聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外,还可含有醚、酯、脲、缩二脲,脲基甲酸酯等基团。(氰酸说明:H—O—C≡N(正)氰酸H—N=C=O(异氰酸)有(正)氰

酸和异氰酸两种。游离酸是二者混合物,未曾分离开业,但其酯类则有两种形式。氰酸是有挥发性和腐蚀性的液体。有强烈的乙酸气味。密度1.14。沸点23.6℃。在水溶液中显示极强酸性。性不稳定,容易聚合。水解时生成氨和二氧化碳。与醇类作用时生成氨基甲酸酯。(正)氰酸酯R—O—C≡N易聚合,并易水解,很难得到纯态物。异氰酸酯R—N=C=O或O=C=N—R—N=C=O,一般是带有不愉快气味的液体。氰酸可由氰尿酸经加热分解而制得。) 聚氨酯制品形态有软质、半硬质及硬质泡沫塑料、弹性体、油漆涂料、胶粘剂、密封胶、合成革涂层树脂、弹性纤维等,广泛应用于汽车制造、冰箱制造、交通运输、土木建筑、鞋类、合成革、织物、机电、石油化工、矿山机械、航空、医疗、农业等许多领域。 根据所用原料的不同,可有不同性质的产品,一般为聚酯型和聚醚型两类。聚醚型聚氨酯主要是针对制备聚氨酯材料中的多元醇定义的,即制备聚氨酯的多元醇完全由聚醚型多元醇或者是在该体系中占有绝大部分。 聚醚多元醇分子结构中,醚键内聚能低,并易旋转,故有它制备的聚氨酯材料低温柔顺性能好,耐水解性能优良,虽然机械性能不如聚酯型聚氨酯,但原料体系粘度低,易与异氰酸酯、助剂等组份互溶,加工性能优良。 聚酯多元醇一般所指的是由二元羧酸与二元醇等通过缩聚反应得到的聚酯多元醇。广义上是含有酯基(COO)或是碳酸酯基

复合材料复习总结

120114班聚合物基复合材料复习总结(初) 出品人:黄程程你们复习的时候可以把重点记在空白处n(*≧▽≦*)n,欢迎补充 UD:unidirectional 单向性的 Quasi-isotropic 准各向同性的 Cure 固化 precure 预固化 stiffness 刚度 strength 强度 toughness 韧性ILSS层间剪切强度 CTE 热膨胀系数(coefficient of thermal expansion) carbon fiber 碳纤维VGCF 气相生长碳纤维(vapor-phase growth) SNCB 气相生长纳米碳纤维CNT 碳纳米管(carbon nanotube)sizing 上浆 Torayca 日本东丽台塑Tairyfil 三菱树脂Dialead PCF:沥青基碳纤维(pitched-based carbon fiber) C-GF:耐化学腐蚀玻璃纤维A-GF:普通玻纤D-GF:低介玻纤,雷达罩材料 E-GF:电工用玻纤(碱金属含量<1%) AF:芳纶纤维(Aramid fiber) PPTA:聚对苯二甲酰对苯二胺poly-p-phenylene terephthamide(对位芳酰胺纤维Kevlar) PMIA:间位芳酰胺纤维(代表Nomex) Boron Fiber 硼纤维 Alumina Fiber 氧化铝纤维 Basalt Fiber 玄武岩纤维 BMI:双马来酰亚胺树脂curing agent固化剂 PEEK:聚醚醚酮树脂 PEK:聚醚酮树脂 PES:聚醚砜树脂 PEI:聚醚酰亚胺树脂 PPS:聚苯硫醚树脂 Epoxy resin 环氧树脂Unsaturated polyester resin TETA:三乙烯四胺(triethylene tetramine) DDS:二氨基二苯基砜(diaminodiphenyl sulfone);DDM二氨基二苯基甲烷 Vinyl ester resin:乙烯基环氧树脂 Phenolic resin 酚醛树脂 RTM:(resin transfer molding)树脂传递模塑

复合材料与工程专业毕业实习报告范文

复合材料与工程专业 毕 业 实 习 报 姓名:杜宗飞 学号:2011090118 专业:复合材料与工程 班级:复合材料与工程01班 指导教师:赵建明 实习时间:XXXX-X-X—XXXX-X-X 20XX年1月9日

目录 目录 (2) 前言 (3) 一、实习目的及任务 (3) 1.1实习目的 (3) 1.2实习任务要求 (4) 二、实习单位及岗位简介 (4) 2.1实习单位简介 (4) 2.2实习岗位简介(概况) (5) 三、实习内容(过程) (5) 3.1举行计算科学与技术专业岗位上岗培训。 (5) 3.2适应复合材料与工程专业岗位工作。 (5) 3.3学习岗位所需的知识。 (6) 四、实习心得体会 (6) 4.1人生角色的转变 (6) 4.2虚心请教,不断学习。 (7) 4.3摆着心态,快乐工作 (7) 五、实习总结 (8) 5.1打好基础是关键 (8) 5.2实习中积累经验 (8) 5.3专业知识掌握的不够全面。 (8) 5.4专业实践阅历远不够丰富。 (8) 本文共计5000字,是一篇各专业通用的毕业实习报告范文,属于作者原创,绝非简单复制粘贴。欢迎同学们下载,助你毕业一臂之力。

前言 随着社会的快速发展,用人单位对大学生的要求越来越高,对于即将毕业的复合材料与工程专业在校生而言,为了能更好的适应严峻的就业形势,毕业后能够尽快的融入到社会,同时能够为自己步入社会打下坚实的基础,毕业实习是必不可少的阶段。毕业实习能够使我们在实践中了解社会,让我们学到了很多在复合材料与工程专业课堂上根本就学不到的知识,受益匪浅,也打开了视野,增长了见识,使我认识到将所学的知识具体应用到工作中去,为以后进一步走向社会打下坚实的基础,只有在实习期间尽快调整好自己的学习方式,适应社会,才能被这个社会所接纳,进而生存发展。 刚进入实习单位的时候我有些担心,在大学学习复合材料与工程专业知识与实习岗位所需的知识有些脱节,但在经历了几天的适应过程之后,我慢慢调整观念,正确认识了实习单位和个人的岗位以及发展方向。我相信只要我们立足于现实,改变和调整看问题的角度,锐意进取,在成才的道路上不断攀登,有朝一日,那些成才的机遇就会纷至沓来,促使我们成为复合材料与工程专业公认的人才。我坚信“实践是检验真理的唯一标准”,只有把从书本上学到的复合材料与工程专业理论知识应用于实践中,才能真正掌握这门知识。因此,我作为一名复合材料与工程专业的学生,有幸参加了为期近三个月的毕业实习。 一、实习目的及任务 经过了大学四年复合材料与工程专业的理论进修,使我们复合材料与工程专业的基础知识有了根本掌握。我们即将离开大学校园,作为大学毕业生,心中想得更多的是如何去做好自己专业发展、如何更好的去完成以后工作中每一个任务。本次实习的目的及任务要求: 1.1实习目的 ①为了将自己所学复合材料与工程专业知识运用在社会实践中,在实践中巩固自己的理论知识,将学习的理论知识运用于实践当中,反过来检验书本上理论的正确性,锻炼自己的动手能力,培养实际工作能力和分析能力,以达到学以致用的目的。通过复合材料与工程的专业实习,深化已经学过的理论知识,提高综合运用所学过的知识,并且培养自己发现问题、解决问题的能力 ②通过复合材料与工程专业岗位实习,更广泛的直接接触社会,了解社会需要,加深对

聚合物基复合材料制备方法

摘自课本《聚合物基复合材料》,针对的是聚合物基纳米复合材料的制备方法。 1、溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶法是最早用来制备纳米复合材料的方法之一。所谓的溶胶-凝胶工艺过程是将前驱物在一定的有机溶剂中形成均质溶液,均质溶液中的溶质水解形成纳米级粒子并成为溶胶,然后经溶剂挥发或加热等处理使溶胶转化为凝胶。溶胶-凝胶中通常用酸、碱和中性盐来催化前驱物水解和缩合,因其水解和缩合条件温和,因此在制备上显得特别方便。根据聚合物与无机组分的相互作用情况,可将其分为以下几类: (1)直接将可溶性聚合物嵌入到无机网络中把前驱物溶解在形行成的聚合物溶液中,在酸、碱或中性盐的催化作用下,让前驱化合物水解,形成半互穿网络。(2)嵌入的聚合物与无机网络有共价键作用在聚合物侧基或主链末端引入能与无机组分形成共价键的基团,就可赋予其具有可与无机组分进行共价交联的优点,可明显增加产品的弹性模量和极限强度。在良好溶解的情况下,极性聚合物也可与无机物形成较强的物理作用,如氢键。 (3)有机-无机互穿网络在溶胶-凝胶体系中加入交联单体,使交联聚合和前驱物的水解与缩合同步进行,就可形成有机-无机同步互穿网络。用此方法,聚合物具有交联结构,可减少凝胶的收缩,具有较大的均匀性和较小的微区尺寸,一些完全不溶的聚合物可以原位生成均匀地嵌入到无机网络中。 溶胶-凝胶法的特点是可在温和条件下进行,可使两相分散均匀,通过控制前驱物的水解-缩合来调节溶胶-凝胶化过程,从而在反应早期就能控制材料的表面与界面性能,产生结构极其精细的第二相。存在的问题是在凝胶干燥过程中,由于溶剂、小分子、水的挥发可能导致材料内部产生收缩应力,从而会影响材料的力学和机械性能。另外,该法所选聚合物必须是溶解于所用溶剂中的,因而这种方法受到一定限制。 2、层间插入法 层间插入法是利用层状无机物(如粘土、云母等层状金属盐类)的膨胀性、吸附性和离子交换功能,使之作为无机主体,将聚合物(或单体)作为客体插入于无机相的层间,制得聚合物基有机-无机纳米复合材料。层状无机物是一维方向上的纳米材料,其粒子不易团聚且易分散,其层间距离及每层厚度都在纳米尺度范

《复合材料及工艺》复习总结.doc.docx

《复合材料及工艺》复习提纲 第一章、绪论 1.了解复合材料的定义、分类及应用。 答:( 1)定义:由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合阳成的一种多相固体材料。 (2)分类: 聚合物基复合材料(PMC): 热固性树脂基、热塑性树脂基、橡胶基金 属基复合材料(MMC):轻金加基、高熔点金属基、金加间化合物基 陶瓷基复合材料(CMC):高温陶瓷基、玻璃基、玻璃陶瓷基水泥基 复合材料(CeMC) 碳基体复合材料(C/C) 按功能分:结构复合材料和功能复合材料 (3)应用:航空航天,一般工业(汽车、化工、建筑、机械、船舶等),体育用品,生物医学,其他。 2.FRP、GFRP、FRTP 各代表什么意思。 答: FRP: fiber reinforced plastics,纤维增强塑料; GFRP: glass fiber reinforced plastics,玻璃纤维增强幫料;FRTP: fiber reinforced thermal plastics,纤维增强热塑性塑料。 3.什么是 ACM? 其判据是什么? 答: ACM : advanced composite materials,先进复合材料。先进复合材料是以碳纤维、硼纤维、芳纶纤维作为增强体,具有高的比强度、比模虽: 、剪切强度和剪切模量、高温性能、耐热性的复合材料。 判断依据: 比强度 =强度 / 材料密度比强度2(4X106cm)单位量纲(cm) 比模量 =模量 / 材料密度比模量$(4X108cm)单位量纲(cm)

第二章、复合材料理论基础 1.(1)复合材料中增强体的作用是什么?常见的增强体有哪些(至少列出6 种)? 答:增强体是指在复合材料屮骑着增加强度、改善性能作用的组分。复合材料屮增强体主要分为:纤维、晶须和颗粒等。纤维增强体可分为:无机纤维和有机纤维 无机纤维(玻璃纤维、碳纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维、硼纤维) 有机纤维(芳纶纤维、尼龙纤维、聚烯坯纤维) (2)最常见的玻纤是什么?其网络结构假说赋予它什么特性? 答:无碱玻纤(E-玻纤) 结构假说:微品结构假说和网络结构假说。 网络结构假说 : 二氧化硅四面体、铝氧三面体或硼氧三面体相互连成的不规则三维网络 , 网络空间由 Na、K、Ca. Mg 等阳离子填充,它们与 02■连接,而与网络不直接相连。 一定数目的多而体遵循类似品体结构规则排列,形成近程有序。也就是,微观上不均匀 , 宏观上均匀的结构,反映到性能上是各向同性。 考点:玻纤的杨氏模最在纤维轴向为70GPa,贝 IJ 垂肓 ?于纤维轴力向的杨氏模最为70GPa (3)碳纤维的特性是什么?按原料分碳纤维的主要种类包括什么?描述某一种碳纤维的制备

木塑复合材料概述汇总

木塑复合材料 摘要:木塑复合材料具有比单独的木质材料和塑料产品更优异的品质,是实木的理想替代品,它的出现可以减少废弃木料和塑料对环境的污染,也适应现代材料复合化发展的规律。本文介绍了木塑复合材料的定义、特点、加工工艺、分类和应用以及未来发展的趋势,并对木塑复合材料的优缺点进行了分析,充分肯定了发展木塑复合材料的必要性和可行性。 关键词:木塑;性能;加工工艺;分类;应用;发展趋势 随着森林资源的减少,木材供应量逐渐下降,已不能满足人们的生产生活需要。同时,塑料制品废旧物的处理也日益成为一个急待解决的环境问题。一种新型材料——木塑复合材料成为木材的理想代用品。木塑复合材料系使用木粉或植物纤维超高份额填充热塑性塑料树脂或热塑性塑料再生料,添加部分相关改性剂,经挤出成型为板材、型材、管材而成。此类产品可替代相应木制品,人们由此可节约大量的森林资源,处理掉大量的废旧塑料及木材加工中产生的废弃木粉,故可大大有利于保护并改善生态环境,是符合2l世纪发展方向的环保型化工新材料。 1 木塑复合材料定义及特点 1.1 木塑复合材料的定义 木塑复合材料是以锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、谷糠、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸杆等初级生物质材料为主原料,利用高分子界面化学原理和塑料填充改性的特点,配混一定比例的塑料基料,经特殊工艺处理后加工成型的一种可逆性循环利用、涵盖面广、产品种类多、形态结构多样的基础性材料,目前国内外对此称谓不一,也有将其称之为:塑木、环保木、科技木、再生木、聚合木、聚保木、塑美木或保利木,英文名称:Wood-Plastic Composites,缩写为WPC。一般说来,以生物质材料为基添加一定比例的塑料原料制成的材料,或以塑料原料为基添加一定比例的生物质材料制成的材料,均可称为木塑复合材料。 1.2 木塑复合材料的特点: (1)原料资源化,其生物质材料部分基本分为废弃物利用,来源广泛,价值低廉;塑料组分要求不高,新、旧料或混合料均可,充分体现了资源的综合利用和有效利用; (2)产品可塑化,木塑产品为人工整体合成制品,可根据使用要求随机调整产品工艺和配方,从而生产出不同性能和形状的材料,其型材利用率接近100%; (3)应用环保化,木塑材料的木/塑基料及其常用助剂均环保安全,无毒无害,其生产加工过程中也不会产生副作用,故对人体和环境均不构成任何危害; (4)成本经济化,即木塑制品实现了低价值材料向高附加值产品的转移,不仅维护费用极低,而且产品寿命数倍于普通天然木材,综合比较具有明显的经济优势; (5)回收再生化,即木塑材料的报废产品及回收废品均可100%的再生利用,且不会影响产品使用性能,能够真正实现“减量化、再生化、资源化”的循环经济模式。

材料专业实习报告范文6篇

材料专业实习报告范文6篇 材料专业实习报告范文6篇 常用检测设备和仪器的使用方法等方面的知识,并了解本专业与其他专业的协作关系,为今后的毕业设计及走入工作岗位打下良好的基础。 生产实习是专业课教学的一个重要环节,是理论联系实际的有力手段,是进行现场教学,补充理论教学的最好场所,每个学生必须高度重视,认真对待。 通过生产实习获得必要的感性认识,扩大知识面,为学习专业打好基础。生产实习中根据工厂实际情况和教学安排,有条件时可参加一些生产和力所能及的调查研究,以培养学生分析问题和解决问题的能力。 通过生产实习,了解工厂生产规模、生产方法、产品品种及应用;了解生产工艺过程、工艺条件条件、控制因素和产品质量检测方法;了解生产设备的结构性能、工作原理、操作条件及设备的维修、保养及使用注意事项。 实习过程中应结合所学理论知识,分析实习工厂的生产特点及生产中存在的问题,尽可能提出建议、意见及改进措施。 了解各车间所用设备、生产能力、原料消耗指示及生产中存在的问题;了解生产中曾出现过的故障及其原因,采用的措施及今后的打算。了解生产中所用的控制仪表、操作规程及生产技术管理情况、工厂的生产经验、合理化建议及技术改造概况、生产实习效果和存在的问题。

3.生产实习是高等工科院校在教学过程中的一个重要的实践环节,是理论与实际相结合的有效方式,对于同学们接触工人、了解工厂、热爱自己的专业、热爱未来工作、扩大视野,并为后续课程学习增加感性认识提供了一个难得的机会。 生产实习目的是: 1.通过观察和分析机械制造装备和电子元器件的生产过程,学到本专业的生产实践知识和了解测控系统和自动化系统的感性认识,有利于对后续课程的理解; 理论联系实际。用已学的理论知识去分析实习场所看到的实际生产技术,使理论知识得到充实、印证、巩固、深化,既体会学习书本知识的必要性,又提高解决实际工程技术问题的能力; 3.得到一次综合能力的训练和培养。 二、实习的时间分配 实习工作安排一览表 三、实习地点选择 1. 贵州省工程复合材料中心: 了解挤出型材的生产过程,塑料制品的注塑成型。 国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心贵州凯科特材料有限公司: 了解聚合物改性材料的研究、开发和生产过程,生产线的布置,材料结构和性能的分析检测。 四、实习内容安排与要求 xx. 9.12 北京莱比德模具有限责任公司

聚合物基复合材料

聚合物基复合材料 摘要:聚合物基复合材料以其特有的性能近年来越来越受到人们的青睐。本文简单的介绍了聚合物基复合材料,描述了其作为一种新材料的性能特点,并详细描述了其发展历史及应用。 关键词:聚合物、复合材料、应用、历史 1、聚合物基复合材料 复合材料是指:两个或两个以上独立的物理相,包括粘接材料(基体)和粒料纤维或片状材料所组成的一种固体物。 (1) 复合材料的组分材料虽然保持其相对独立性,但复合材料的性能却不是各组分材料性能的简单加和,而是有着重要的改进。(2)复合材料中通常有一相为连续相,称为基体;另一相为分散相,称为增强材料。(3)分散相是以独立的形态分布在整个连续相中,两相之间存在着界面。分散相可以是增强纤维,也可以是颗粒状或弥散的填料。 聚合物基复合材料(PMC)是以有机聚合物(主要为热固性树脂、热塑性树脂及橡胶)为基体,连续纤维为增强材料组合而成的。聚合物基体材料虽然强度低,但由于其粘接性能好,能把纤维牢固地粘接起来,同时还能使载荷均匀分布,并传递到纤维上去,并允许纤维承受压缩和剪切载荷。而纤维的高强度、高模量的特性使它成为理想的承载体。纤维和基体之间的良好的结合,各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求,充分展示各自的优点,并能实现最佳结构设计、具有许多优良特性。 实用PMC通常按两种方式分类。一种以基体性质不同分为热固性树脂基复合材料和热塑性树脂基复合材料;另一种按增强剂类型及在复合材料中分布状态分类。如:玻璃纤维增强热固性塑料(俗称玻璃钢)、短切玻璃纤维增强热塑性塑料、碳纤维增强塑料、芳香族聚酰胺纤维增强塑料、碳化硅纤维增强塑料、矿物纤维增强塑料、石墨纤维增强塑料、木质纤维增强塑料等。这些聚合物基复合材料具有上述共同的特点,同时还有其本身的特殊性能。通常意义上的聚合物基复合材料一般就是指纤维增强塑料。 而聚合物基复合材料一般都具有以下特性: 1. 比强度、比模量大。比强度和比模量是度量材料承载能力的一个指标,比强度越高,同一零件的自重越小;比模量越高,零件的刚性越大。复合材料的比强度和比模量都比较大,例如碳纤维和环氧树脂组成的复合材料,其比强度是钢的

复合材料复习总结 (1)

复合材料复习总结 1 什么是复合材料 复合材料是由两种或更多的组分材料结合在一起,复合后的整体性能应超过组分材料,保留了所期望的性能(高强度、刚度、轻的重量),抑制了所不期望的特性(低延性)。 复合材料是多功能的材料系统,它们可提供任何单一材料所无法获得的特性;它们是由两种或多种成分不同,性质不同,有时形状也不同的相容性材料,以物理形式结合而成的 复合材料可定义为:用经过选择的、含一定数量比的两种或两种以上的组分(或称组元),通过人工复合、组成多相、三维结合且各相之间有明显界面的、具有特殊性能的材料。 2 复合材料的特点 1、复合材料的组分和相对含量是由人工选择和设计的; 2、复合材料是以人工制造而非天然形成的(区别于具有某些复合材料形态特征的天然物质); 3、组成复合材料的某些组分在复合后仍然保持其固有的物理和化学性质(区别于化合物和合金); 4、复合材料的性能取决于各组成相性能的协同。复合材料具有新的、独特的和可用的性能,这种性能是单个组分材料性能所不及或不同的; 5、复合材料是各组分之间被明显界面区分的多相材料。 3 复合材料的命名 1)强调基体时以基体材料的名称为主。如树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料等。 (2)强调增强体时以增强体材料的名称为主。如玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料、陶瓷颗粒增强复合材料等。 (3)基体材料名称与增强体材料并用。习惯上把增强体材料的名称放在前面,基体材料的名称放在后面。 4 复合材料的分类 1 按基体的性质分类 金属基复合材料树脂基复合材料陶瓷基复合材料 2 按增强材料形态分为以下三类 纤维增强复合材料: a.连续纤维复合材料:作为分散相的长纤维的两个端点都位于复合材料的边界处; b.非连续纤维复合材料:短纤维、晶须无规则地分散在基体材料中; 颗粒增强复合材料:微小颗粒状增强材料分散在基体中; 板状增强体、编织复合材料:以平面二维或立体三维物为增强材料与基体复合而成。 其他增强体:层叠、骨架、涂层、片状、天然增强体

材料专业生产实习报告

贵州大学 生产实习报告(高分子材料工程专业) 指导老师:何敏 材料科学与冶金工程学院 2011年7月

一、实习的性质与目的 1.生产实习安排在学生已掌握部分专业基础课及专业课后进行。是学生理论联系实际的重要课堂。通过实习,要培养学生理论联系实际的作风,业务上应使学生对所学专业课加深认识,提高应用知识的能力,对即将学习的专业理论课课堂教学内容有一定的理解,进一步培养学生观察、思考问题的能力,包括根据工作需要收集生产现场数据和资料的能力,发现问题和分析问题的能力。通过生产实习,。让学生利用所学的基础理论知识和专业理论知识去分析实际生产过程,培养和锻炼学生分析和解决高分子材料制备和应用过程中有关技术问题的能力。加强加工用模具设计制作、材料常用检测设备和仪器的使用方法等方面的知识,并了解本专业与其他专业的协作关系,为今后的毕业设计及走入工作岗位打下良好的基础。 2.生产实习是专业课教学的一个重要环节,是理论联系实际的有力手段,是进行现场教学,补充理论教学的最好场所,每个学生必须高度重视,认真对待。 通过生产实习获得必要的感性认识,扩大知识面,为学习专业打好基础。生产实习中根据工厂实际情况和教学安排,有条件时可参加一些生产和力所能及的调查研究,以培养学生分析问题和解决问题的能力。 通过生产实习,了解工厂生产规模、生产方法、产品品种及应用;了解生产工艺过程、工艺条件条件、控制因素和产品质量检测方法;了解生产设备的结构性能、工作原理、操作条件及设备的维修、保养及使用注意事项。 实习过程中应结合所学理论知识,分析实习工厂的生产特点及生产中存在的问题,尽可能提出建议、意见及改进措施。 了解各车间所用设备、生产能力、原料消耗指示及生产中存在的问题;了解

聚合物基复合材料精彩试题

第一章 聚合物合金的概念、合金化技术的特点? 聚合物合金:有两种以上不同的高分子链存在的多组分聚合物体系 合金化技术的特点:1、开发费用低,周期短,易于实现工业化生产。2、易于制得综合性能优良的聚合物材料。3、有利于产品的多品种化和系列化。 热力学相容性和工艺相容性的概念? 热力学相容性:达到分子程度混合的均相共混物,满足热力学相容条件的体系。 工艺相容性:使用过程中不会发生剥离现象具有一定程度相容的共混体系。 如何从热力学角度判断聚合物合金的相容性? 1、共混体系的混合自由能(ΔG M )满足ΔG M =ΔH M -TΔS M <0 2、聚合物间的相互作用参数χ 12 为负值或者小的正值。 3、聚合物分子量越小,且两种聚合物分子量相近。 4、两种聚合物的热膨胀系数相近。 5、两种聚合物的溶度参数相近。 *思考如何从改变聚合物分子链结构入手,改变聚合物间的相容性? 1、通过共聚使分子链引入极性基团。 2、对聚合物分子链化学改性。 3、通过共聚使分子链引入特殊相互作用基团。 4、形成IPN或交联结构。 5、改变分子量。 第二章 *列举影响聚合物合金相态结构连续性的因素,并说明分别是如何影响的? 组分比:含量高的组分易形成连续相; 黏度比:黏度低的组分流动性较好,容易形成连续相; 内聚能密度:内聚能密度大的聚合物,在共混物中不易分散,容易形成分散相;溶剂类型:连续相组分会随溶剂的品种而改变; 聚合工艺:首先合成的聚合物倾向于形成连续性程度大的相。 说明聚合物合金的相容性对形态结构有何影响?

共混体系中聚合物间的工艺相容性越好,它们的分子链越容易相互扩散而达到均匀的混合,两相间的过渡区越宽,相界面越模糊,分散相微区尺寸越小。完全相容的体系,相界面消失,微区也随之消失而成为均相体系。两种聚合物间完全不相容的体系,聚合物之间相互扩散的倾向很小,相界面和明显,界面黏接力很差,甚至发生宏观的分层剥离现象。 什么是嵌段共聚物的微相分离?如何控制嵌段共聚物的微相分离结构? 微相分离:由化学键相连接的不同链段间的相分离 控制溶剂、场诱导、特殊基底控制、嵌段分子量来控制 *简述聚合物合金界面层的特性及其在合金中所起的作用。 特性:1、两种分子链的分布是不均匀的,从相区到界面形成一浓度梯度;2、分子链比各自相区内排列松散,因而密度稍低于两相聚合的平均密度;3、界面层内易聚集更多的表面活性剂、其他添加剂、分子量较低的聚合物分子。 作用:力的传递效应;光学效应;诱导效应。 第三章 简述橡胶增韧塑料的形变机理及形变特点。 形变机理:银纹化和剪切带形变 特点:1、橡胶的存在有利于发生屈服形变;2、力学性能受形变机理影响 简述橡胶增韧塑料形变机理的研究方法及影响形变机理的因素。 定量研究:高精度的蠕变仪同时测定试样在张应力作用下的纵向和横向形变 影响因素:树脂基体;应力和应变速率;温度;橡胶含量;拉伸取向 简述橡胶增韧塑料的增韧机理,并列举实例加以说明。 多重银纹化增韧理论:在橡胶增韧的塑料中,由于橡胶粒子的存在,应力场不再是均匀的,橡胶粒子起着应力集中的作用。(脆性玻璃态高聚物受外力作用发生银纹形变时材料韧性很差) 银纹-剪切带增韧机理:银纹和剪切到之间存在着相互作用和协同作用。(ABS 拉伸过程中既有发白现象,又有细颈形成) 试比较橡胶增韧塑料和刚性粒子工程塑料的异同点。 1、增韧剂种类不同; 2、增韧的对象不同; 3、增韧剂含量对增韧效果的影响不同; 4、改善聚合物合金性能的效果不同; 5、增韧机理不同; 6、对两相界面黏结强度的要求是相同 第四章

高分子物理考试复习总结

高分子具有柔顺性的本质是什么?简要说明影响 高分子链柔顺性的因素 主要有哪些? 答:高分子链具有柔顺性的原因在于它含有许多可以内旋转的 键,根具热力学熵增原理,自然界中一切过程都自发地朝熵增增大的方向发展。高分子链在无外力的作用下总是自发地取卷曲的形态,这就是高分子链柔性的实质。影响因素主要有:主链的结构;2.取代基; 3.氢键; 4.交联。6.以结构的观点讨论下列聚合物的结晶能力:聚乙烯、尼龙66、聚异丁烯 答:高分子的结构不同造成结晶能力的不同,影响结晶能力的因素有:链的对称性越高结晶能力越强;链的规整性越好结晶能力越大;链的柔顺性越好结晶能力越好;交联、分子间力是影响高聚物的结晶能力;氢键有利于结晶结构的稳定。聚乙烯对称性最好,最易结晶;尼龙66,对称性不如聚乙烯,但仍属对称结构,还由于分子间可以形成氢键,使结晶结构的稳定,可以结晶,聚异丁烯由于结构不对称,不易结晶。 2. 解释为什么尼龙6在室温下可溶解在某些溶剂中,而线性的聚乙烯在室温下却不能? 答.尼龙和聚乙烯都是结晶性的聚合物,其溶解首先要使晶区熔融才能溶解。而尼龙是极性的聚合物,如果置于极性溶剂之中,和极性的溶剂作用会放出热量从而使晶区熔融,继而溶解。聚乙烯是非极性的聚合物,要使其晶区熔融只能升温至其熔点附近,然后溶于适当的溶剂中才能溶解。所以聚乙烯在常温下不能溶解在溶剂之中。 4.影响高分子链柔性的因素有那些?如何影响? 答案要点:分子结构的影响:(1)主链结构主链全为单键或含孤立双键时,分子链柔顺性较大,而含有芳杂环结构时,由于无法内旋转,柔顺性差。(2)取代基极性取代基使柔顺性变差,非极性取代基体积大,位阻大,柔顺性变差。(3)支化、交联若支链很长,阻碍链的内旋转时,柔顺性变差。对于交联结构,交联程度不大时,对柔顺性影响不大,当交联程度达到一定程度时,大大影响链的柔顺性。(4)分子链的长短一般分子链越长,构象数目越多,柔顺性越好。(5)分子间作用力作用力大则柔性 差。(6)分子链的规整性越 规整,结晶能力越强,柔性 变差。 外界因素的影响:(1)温度 温度升高,柔性增加,反之 降低。(2)外力外力作用 速度缓慢时,柔性容易显 示;外力作用速度快时,分 子链显得僵硬。(3)溶剂 与高分子链间的作用对高 分子形态有重要影响,进而 影响柔性 7.聚合物的晶体有几种形 式?影响晶体形态的因素 有哪些? 答案要点:晶体形态:单晶、 球晶和其他结晶,包括树枝 状晶、纤维状晶、串晶、柱 晶和伸直链晶体。影响晶体 形态的因素是晶体生长的 外部条件和晶体的内部结 构。外部条件包括溶液的成 分、晶体生长温度、粘度、 所受作用力的方式及大小 等。 8.常用测定高分子结晶度 的方法有几种?每种方法 的基本原理是什么? 答案要点: (1)密度法依据 为晶区规整,密度大于非晶 区。(2)X射线衍射峰依据: 总的相干散射强度等于晶 区和非晶区相干散射强度 之和。(3)量热法依据: 聚合物熔融过程中的热效 应来测定结晶度。 17.简述聚合物分子的运动 及其特点。 答案要点: (1)运动单元的 多重性,包括:高分子链的 整体运动,链段运动,链节、 支链、侧基的运动,晶区内 分子运动。(2)分子运动的 时间依赖性。原因在于不同 的运动单元的运动均需要 克服摩擦力,不可能瞬时完 成。(3)分子运动的温度依 赖性。不同温度下表现出不 同的运动特征。玻璃态:分 子运动限于振动和短程的 旋转运动;玻璃-橡胶转变 区:模量下降很多,链段为 运动;橡胶流动区:既呈现 橡胶弹性又呈现流动性;液 体流动区,整个分子链成为 运动单元。 18.简述高分子聚合物玻璃 化转变的自由体积理论。 答案要点: 玻璃化转变是 高分子链段运动的松驰过 程。自由体积理论认为,液 体或固体,它的整个体积包 括两部分:一部分是分子本 身占据的,称为占有体积; 另一部分是分子间的空隙, 称为自由体积,它以大小不 等的空穴无规分布在聚合 物中,提供了分子运动的空 间,是分子链可能通过转动 而调节构象。在玻璃化温度 以下,链段运动被冻结,自 由体积也处于冻结状态,其 空穴尺寸和分布基本上固 定。聚合物在玻璃化温度 下,自由体积提供的空间不 足以使聚合物链发生构象 调整,随温度升高,聚合物 体积膨胀只是由于分子振 动、键长的变化,即分子占 有体积的膨胀。而在玻璃化 温度以上,自由体积开始膨 胀,为链段运动提供保证, 链段由冻结进入运动状态。 19.影响Tg的因素是什么? 通过什么手段可以调节聚 合物的Tg? 影响Tg的因素:(1) 主链的柔顺性;(2)取代基; (3)构型;(4)分子量;(5) 链间相互作用;(6)作用力; (7)实验速度。 调节手段:(1)增塑降 低Tg。(2)共聚取决于共 聚方法,共聚组成及共聚单 体的化学结构。(3)交联提 高Tg。(4)共混由共混物 的相容性决定。如果热力学 互容,则共混物的Tg与相 同组分无规共聚物的Tg相 同,即介于相应聚合物的Tg 之间。 20.聚合物结晶的必要条件 是什么?如何影响聚合物 的结晶? 答案要点:聚合物结晶的必 要条件是分子结构的对称 性和规整性,这也是影响其 结晶能力、结晶速度主要结 构因素。此外,结晶还需要 温度和时间。 影响因素:(1)链的对 称性和规整性:分子链的对 称性和规整性越高,越易于 结晶。(2)分子量:分子量 大,熔体粘度增大,链运动 能力降低,限制了链段向晶 核的扩散排列,聚合物结晶 速度变慢。(3)共聚物:与 共聚单体的结构、共聚物组 成、共聚物分子链对称性和 规整性均有关。无规共聚物 结晶能力降低。如果两种共 聚物的均聚物结晶结构相 同,这种共聚物也可以结 晶。嵌段聚合物的各个嵌段 基本保持基本保持相对独 立性,其中能结晶的嵌段将 形成自己的晶区。 21.聚合物发生相转变时, 各种影响因素如何发挥作 用? 答案要点:影响聚合物熔融 的因素有:(1)链结构分 子链段间作用力大、刚性 大、对称性和规整性好则熔 点高。(2)稀释效应增塑 剂和可溶性添加剂等助剂 降低熔点。(3)共聚无规 共聚和交替共聚大幅降低 熔点。(4)片晶厚度与熔 点成正比关系。(5)结晶温 度结晶温度高熔点高。(6) 应力和压力对于结晶聚 合物,拉伸有利于结晶,结 果提高了结晶度,也提高了 熔点。在压力下结晶,可增 加片晶厚度,可提高熔点。 27.影响聚合物强度的主要 因素是什么?如何影响与 改变强度? 答案要点:主要影响因素: (1)高分子材料强度上限 取决于主链化学键力和分 子间作用力。故一般情况 下,增加分子极性或形成氢 键可以提高强度。主链含有 芳杂环的聚合物,其强度和 模量比脂肪族的高。分子链 支化程度增加,分子间距离 增加,作用力减小,聚合物 拉伸强度降低。(2)适度交 联可有效增加分子链间联 系,使分子链间不易滑移。 适度交联,材料强度增高; 过度交联,强度反而下降。 (3)结晶度升高,强度增 加,但太高,材料将发脆。 球晶的结构对强度影响较 大。取向可大幅提高材料强 度。(4)增塑剂的加入降低 强度。此外,低温和高应变 速率下,聚合物倾向脆性断 裂。温度越低,应变速率越 高,断裂强度越大。 增强途径:如在聚合 物基体中加入第二种物质, 形成复合材料,显著提高材 料力学强度,称为“增强” 作用,能提高聚合物基体力 学强度的物质称为增强剂 或活性填料。按填料的形 态,可分为粉状和纤维状两 种。增强机理:填料与高分 子链间的较强相互作用。 28.影响聚合物熔体流动性 的因素是什么?如何影 响? 答案要点: (1)分子结构 的影响: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。 (2)相对分子质量的影响: 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。从加工成型角度来 看,成型温度愈高愈不利。 在不影响制品基本性能要 求的前提下,适当降低相对 分子质量是很必要的。但应 着重提出,由于聚合物相对 分子质量分布的多分散性, 所以实际上非晶聚合物没 有明晰的粘流温度,而往往 是一个较宽的软化区域,在 此温度区域内,均易于流 动,可进行成型加工。(3) 粘流温度与外力大小和外 力作用的时间有关: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

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