高分子材料分析與測試(期末復(fù)習(xí)及答案)

高分子材料分析與測試(期末復(fù)習(xí)及答案)高分子材料分析與測試(期末復(fù)習(xí)及答案)高分子材料分析與測試(期末復(fù)習(xí)及答案)V:1.0精細整理，僅供參考高分子材料分析與測試(期末復(fù)習(xí)及答案)日期：20xx年X月期末復(fù)習(xí)作業(yè)名詞解釋透濕量透濕量即指水蒸氣透過量。薄膜兩側(cè)的水蒸氣壓差和薄膜厚度一定，溫度一定的條件下1㎡聚合物材料在24小時內(nèi)所透過的蒸汽量（用表示）吸水性吸水性是指材料吸收水分的能力。通常以試樣原質(zhì)量與試樣失水后的質(zhì)量之差和原質(zhì)量之比的百分比表示；也可以用單位面積的試樣吸收水分的量表示；還可以用吸收的水分量來表示。表觀密度對于粉狀、片狀顆粒狀、纖維狀等模塑料的表觀密度是指單位體積中的質(zhì)量（用表示）對于泡沫塑料的表觀密度是指單位體積的泡沫塑料在規(guī)定溫度和相對濕度時的重量，故又稱體積密度或視密度（用表示）4、拉伸強度在拉伸試驗中，保持這種受力狀態(tài)至最終，就是測量拉伸力直至材料斷裂為止，所承受的最大拉伸應(yīng)力稱為拉伸強度（極限拉伸應(yīng)力，用表示）5、彎曲強度試樣在彎曲過程中在達到規(guī)定撓度值時或之前承受的最大彎曲應(yīng)力（用表示）6、壓縮強度指在壓縮試驗中試樣所承受的最大壓縮應(yīng)力。它可能是也可能不是試樣破裂的瞬間所承受的壓縮應(yīng)力（用表示）7、屈服點應(yīng)力—應(yīng)變曲線上應(yīng)力不隨應(yīng)變增加的初始點。8、細長比指試樣的高度與試樣橫截面積的最小回轉(zhuǎn)半徑之比（用表示）9、斷裂伸長率斷裂時伸長的長度與原始長度之比的百分數(shù)（用表示）10、彎曲彈性模量比例極限內(nèi)應(yīng)力與應(yīng)變比值（用表示）11、壓縮模量指在應(yīng)力—應(yīng)變曲線的線性范圍內(nèi)壓縮應(yīng)力與壓縮應(yīng)變的比值。由于直線與橫坐標(biāo)的交點一般不通過原點，因此可用直線上兩點的應(yīng)力差與對應(yīng)的應(yīng)變差之比表示（用表示）12、彈性模量在負荷—伸長曲線的初始直線部分，材料所承受的應(yīng)力與產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)變之比（用E表示）13、壓縮變形指試樣在壓縮負荷左右下高度的改變量（用h表示）14、壓縮應(yīng)變指試樣的壓縮變形除以試樣的原始高度（用表示）15、斷紋剪切強度指沿垂直于板面的方向剪斷的剪切強度。16、剪切應(yīng)力試驗過程中任一時刻試樣在單位面積上所承受的剪切負荷。17、壓縮應(yīng)力指在壓縮試驗過程中的任何時刻，單位試樣的原始橫截面積上所承受的壓縮負荷（用表示）18、拉伸應(yīng)力為試樣在外作用力下在計量標(biāo)距范圍內(nèi)，單位初始橫截面上所承受的拉伸力（用表示）19、熱性能高聚物的熱性能是其與熱或溫度有關(guān)的性能的總稱。大致包括熱穩(wěn)定性、熱物理性、流動性、耐寒性。20、塑料硬度塑料材料抵抗其他硬物體壓力的能力。21、疲勞材料在交變的周期性應(yīng)力或頻繁的重復(fù)應(yīng)力作用下，導(dǎo)致材料的力學(xué)性能減弱或破壞的過程稱為疲勞。22、塑料熔體流動速率塑料熔體在規(guī)定的溫度和壓力下，在參照時間內(nèi)（600s）從標(biāo)準(zhǔn)口模被壓出的質(zhì)量稱為熔體流動速率，單位為g/10min。23、塑料脆化溫度塑料低溫力學(xué)行為的一種量度，以具有一定能量的沖錘沖擊試樣時，當(dāng)試樣開裂幾率達到50%時的溫度。24、自然大氣老化高分子材料長期暴露在室外條件下產(chǎn)生的各種變化，又稱大氣老化。25、常壓熱老化是指塑料在常壓和規(guī)定溫度的熱空氣作用下見過一定時間后測定熱穩(wěn)定性推算儲存期和使用壽命。二、填空題1.高分子材料的基本物理性能測試包括（物理性能）、（力學(xué)性能）、（熱性能）、（電性能）、（老化性能）、（其他性能）等六方面的測定。2、塑料水分含量的測定方法有（干燥恒重）、（氣化測壓法）、（卡爾·液體試劑滴定法）。3、測定液體及蒸汽對聚合物的透過性有（“杯”法）、（“盤”法）、（靜壓水法）等方法。4、橡膠硫化性能試驗中、橡膠的硫化歷程分析，可分為四個階段（硫化誘導(dǎo)期）、（熱硫化時期）、（硫化平坦期）（過硫化期）。測量聚合物透氣性的方法有（真空法）、（恒壓法）、（恒容法）、和近年來發(fā)展起來的（MC3型氣體透過率測試儀）等。5、溫度對硫化橡膠的物理性能有較大影響，一般來說，橡膠的拉伸強度和拉伸應(yīng)力是隨溫度的升高而（下降），斷裂伸長率有所（增加），對于結(jié)晶速度不同的膠種更明顯。6、橡膠材料拉伸性能測試中，一般情況拉伸速度越快，拉伸強度越（大），伸長率越（小）。7、高分子材料的沖擊性能測試是在沖擊負荷下測定材料的沖擊強度，一般的沖擊性能試驗可以分為（擺錘式?jīng)_擊性能試驗）、（落球式?jīng)_擊試驗）、（高速拉伸沖擊試驗）。三種試驗方法按照試驗溫度又可以分為（常溫沖擊）、（低溫沖擊）、（高溫沖擊）。8、橡膠材料的沖擊性能測試按照材料的受力狀態(tài)可分為（彎曲沖擊）、（拉伸沖擊）、（扭轉(zhuǎn)沖擊）、（剪切沖擊）。按照采用的能量和沖擊次數(shù)可以分為（大能量的一次沖擊）和（小能量的一次沖擊）。9、高分子材料蠕變和應(yīng)力松弛試驗中，溫度越高，蠕變和應(yīng)力松弛速率（越大），蠕變值和應(yīng)力松弛值（越大）。這種情況下不適合硫化橡膠類高聚物，在恒定形變下，高分子材料的應(yīng)力松弛有（物理松弛）和（化學(xué)松弛）兩種。10、塑料硬度試驗中的硬度值可以用來估計熱塑性塑料的固化程度，（完全固化的塑料）比（不完全固化的塑料）硬度高。11、影響橡膠制品疲勞性能的因素有（原材料）、（配方）（力學(xué)特性）（周圍環(huán)境因素）。在動態(tài)應(yīng)力作用下塑料會產(chǎn)生疲勞，塑料疲勞的根本原因（由于塑料具有粘彈性），在交變應(yīng)力作用下，（分子鏈變形）總滯后于應(yīng)力，產(chǎn)生內(nèi)摩擦生成大量的熱，引起材料缺陷易疲勞。12、高分子材料的基本熱性能測試包括（熱穩(wěn)定性）、（熱物理性）、（流動性）、（耐寒性）等四方面的測定。13、橡塑材料線性收縮率的測定有兩項（收縮率）和（后收縮率）。14、測量材料的線性膨脹系數(shù)可用（連續(xù)升溫法）；測量平均線性膨脹系數(shù)可用（連續(xù)升溫法）和（兩端點溫度法）兩種方法。15、評價橡膠材料在恒定濕熱條件的暴露試驗的指標(biāo)（質(zhì)量變化）、（尺寸變化）、（目測外觀變化）、（物理性能變化）等四方面的測定。16、塑料燃燒性能的試驗方法中，最具有代表性、應(yīng)用最廣泛的方法為（水平燃燒法）和（垂直燃燒法），這兩種方法都屬于（塑料表面火焰?zhèn)鞑嶒灧椒ǎ?7、高聚物點性能指標(biāo)主要有（介電強度）、（介電常數(shù)）、（損耗因子）、（體積電阻率）、（表面電阻率）、（耐電弧性）等六方面。18、防止高聚物老化的辦法是在高聚物合成或成型加工過程中加入（抗氧劑）和（防老劑）來防止高聚物的氧化降解和光降解。三、解釋說明題1、聚合物溶液的粘度能提供粘性液體的性質(zhì)、組成和結(jié)構(gòu)方面的許多信息，另一方面溶液的粘度和聚合物的分子量有關(guān)，試說明應(yīng)用黏度法測定聚苯乙烯（PS）分子量的原理。（寫公式，注明公式中符合的意義）答：利用黏度法測定PS分子量聚合物分子量與其溶液黏度的關(guān)系由Mark—Houwink方程推出[]=KM式中[]是聚合物溶液（聚苯乙烯溶液）的特性黏度；K、是與聚合物種類、溫度、溶劑以及分子量范圍有關(guān)的常數(shù)。當(dāng)K、已知后，從聚合物溶液的特性黏度[]就可以計算聚合物的分子量。2、橡膠硫化性能測試試驗中，硫化歷程分為四個階段，畫出硫化的典型硫化階段，并簡要說明較為理想的硫化曲線具備的條件。答：典型硫化曲線如課本第109頁圖5-110-5min是誘導(dǎo)硫化期5-10min是熱硫化期10-15min是平坦硫化期15-20min是過硫化期較為理想的橡膠硫化曲線應(yīng)滿足：①硫化誘導(dǎo)期足夠長②硫化速度要快③硫化平坦期要長3、塑料和橡膠的拉伸性能是力學(xué)性能中最重要、最基本的的性能之一。畫出用一定速度拉伸，由應(yīng)力-應(yīng)變值對應(yīng)的繪出的曲線。說明曲線上對應(yīng)是哪三種材料兩個區(qū)域中應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系如何

答：拉伸應(yīng)力—應(yīng)變曲線是課本第112頁圖6-1A—脆性材B—具有屈服點的韌性材料C—無屈服點的韌性材料應(yīng)力—應(yīng)變一般分為彈性變形區(qū)和塑性變形區(qū)兩個部分。在彈性變形區(qū)域，材料發(fā)生可完全恢復(fù)的彈性變形，應(yīng)力—應(yīng)變成正比例關(guān)系。曲線中直線部分的斜率是拉伸彈性模量值，它代表材料的剛性，彈性模量越大剛性越好。在塑性變形區(qū)，應(yīng)力—應(yīng)變不成正比例關(guān)系，最后出現(xiàn)斷裂。4．塑料和橡膠的力學(xué)性能是最重要、最基本的的性能之一，簡述力學(xué)性能測試包括哪些項目的測試？

答：力學(xué)性能測試包括拉伸性能、彎曲性能、壓縮性能、沖擊性能、剪切試驗、蠕變及應(yīng)力松弛試驗、硬度試驗、疲勞試驗、摩擦及磨耗性能九個項目的測試。5．簡述橡塑材料洛氏硬度的試驗原理。答：橡塑材料洛氏硬度的試驗原理：洛氏硬度是用規(guī)定的壓頭對試樣先施加初試驗力，接著再施加主試驗力，然后卸除主試驗力，保留初試驗力，用前后兩次初試驗力作用下壓頭壓入試樣的深度差計算出的硬度值。其作用原理如課本第140頁圖6-28所示。采用金剛石圓錐或鋼球作為壓頭，分兩次對試樣加荷，首先施加初試驗力，壓頭壓入試樣的壓痕深度為h，接著在施加主試驗力，壓頭在總試驗力作用下的壓痕深度為h；然后壓頭在總試驗力下保持一定時間后卸除主試驗力，只保留初試驗力，壓痕因試樣的彈性回復(fù)而最終形成的壓痕深度為h，從而求出其硬度值。6．高分子材料的蠕變及應(yīng)力松弛性能試驗中，材料的形變隨時間增加而逐漸增大的現(xiàn)象是蠕變現(xiàn)象，試畫出線型高聚物在恒定應(yīng)力下和除去應(yīng)力后的形變時間曲線。并說明曲線上四個階段的特點。答：線型高聚物在恒定應(yīng)力下和除去應(yīng)力后的形變時間曲線是課本第133頁圖6-21AB階段：普彈形變，這是分子鏈內(nèi)鍵長與鍵角的改變所引起的形變，這種形變是瞬時發(fā)生的，形變量很小，彈性模量很大，是可逆形變BC階段：高彈形變，是由于分子量構(gòu)象的改變引起的形變，這種形變需要一個松弛時間，形變量很大，彈性模量很小，是可逆形變CD階段：黏性形變，是由于分子鏈之間產(chǎn)生了相對滑動引起的形變，這種形變會隨時間無限發(fā)展，是不可逆形變DE階段：永久形變，是由于黏性流動的不可逆形變造成的7．在高分子材料的力學(xué)性能試驗中，發(fā)現(xiàn)材料會產(chǎn)生應(yīng)力松弛和蠕變現(xiàn)象，論述在高分子材料在蠕變及應(yīng)力松弛性能試驗中的影響因素。答：高分子材料在蠕變及應(yīng)力松弛性能試驗中的影響因素：溫度溫度越高，蠕變和應(yīng)力松弛速率越大，蠕變值和應(yīng)力松弛值也越大。但對硫化橡膠這類交聯(lián)高聚物，溫度升高一定值時其蠕變和應(yīng)力松弛速率顯著降低，蠕變值和應(yīng)力松弛值也變化很小。壓力增大壓力可以使材料的自由體積減少聚合物分子量黏性與高聚物的熔融黏度密切相關(guān)，而熔融黏度又與分子量有關(guān)。當(dāng)分子量較小時，熔融黏度與分子量成正比；分子量足夠大時，熔融黏度與分子量的3.4~3.5次冪成正比。交聯(lián)狀態(tài)不同的交聯(lián)網(wǎng)，其蠕變和應(yīng)力松弛不相同，隨著交聯(lián)度的提高，蠕變速率明顯下降。共聚和增塑作用改變了高聚物的玻璃化溫度，是蠕變和應(yīng)力松弛曲線在溫度軸方向產(chǎn)生平移。結(jié)晶化結(jié)晶度不高也能大大減少蠕變或應(yīng)力松弛。聚合物分子結(jié)構(gòu)8．?dāng)⑹雒毠芊y定高聚物的熔點的原理和主要影響因素。答：（1）原理