下载此文档

玻璃流动过程的流变学研究.docx


文档分类:论文 | 页数:约29页 举报非法文档有奖
1/29
下载提示
  • 1.该资料是网友上传的,本站提供全文预览,预览什么样,下载就什么样。
  • 2.下载该文档所得收入归上传者、原创者。
  • 3.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
1/29 下载此文档
文档列表 文档介绍
该【玻璃流动过程的流变学研究 】是由【科技星球】上传分享,文档一共【29】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【玻璃流动过程的流变学研究 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。1/46玻璃流动过程的流变学研究第一部分玻璃流动过程的流变学特征 2第二部分温度对玻璃流变行为的影响 5第三部分应力对玻璃流动行为的影响 7第四部分玻璃流动过程的激活能测定 11第五部分玻璃流动过程的粘度模型 15第六部分玻璃流动过程的结构弛豫行为 18第七部分非晶相玻璃的流变学特性 21第八部分玻璃流动过程的预测与模拟 253/,其粘度随剪切速率而变化。,玻璃表现出粘弹性行为,具有弹性模量和损失模量的时域依赖性。,玻璃转变为理想的粘性流体,其粘度呈幂律关系变化,遵循指数模型或幂律流体模型。,其流变行为与活化能密切相关。,玻璃的活化能降低,流动性增强,粘度减小。,可以确定其活化能,了解流动机制。,即粘度随着剪切时间或剪切变形而降低。,导致流动阻力减小,粘度降低。,可通过优化加工参数来控制玻璃流动行为。,包括玻璃化转变温度、自由体积和内部缺陷。。,从而增强其流动性。,如粘度、弹性模量和损失模量。、幂律流体模型、双幂律模型和粘弹性模型。。3/,如动态力学分析(DMA)和小角散射(SAXS),可深入研究玻璃流动过程的分子尺度机制。,揭示其viscoelastic性质。,了解剪切流动对玻璃内部结构的影响。玻璃流动过程的流变学特征玻璃在流动过程中表现出独特的流变学特征,主要表征其粘度、存储模量和损耗模量随时间、温度和应力的变化规律。粘度玻璃的粘度是一个温度敏感的参数,随着温度升高而急剧下降。在玻璃化转变温度(Tg)附近,粘度呈现指数级变化,从固态的10^12Pa·s量级下降到10^3Pa·s的液体态。存储模量(G')和损耗模量(G'')存储模量和损耗模量反映了材料的弹性和粘性响应。在玻璃化转变温度以下,G'远大于G'',表明材料具有弹性固体性质。随着温度升高,G'下降,G''增加,表明粘性分量逐渐变得更加显着。粘弹性时域规律玻璃流动过程还表现出明显的粘弹性时域规律:蠕变:在恒定应力下,玻璃表现出随时间推移的应变逐渐增加。蠕变曲线的形状取决于温度和应力水平。应力松弛:在恒定应变下,玻璃表现出应力随时间推移逐渐降低。应力松弛曲线的形状也取决于温度和应变水平。流动激活能4/46玻璃流动过程受到能量垒的影响。流动激活能(Ea)指玻璃分子克服能量垒所需的最小能量。Ea是一个温度相关的参数,随着温度升高而降低。非牛顿流变行为玻璃流动通常表现出非牛顿流变行为,其粘度随应力的变化而变化。在低应力下,玻璃表现出牛顿流变行为,粘度与应力无关。随着应力的增加,玻璃表现出剪切稀化行为,粘度随着应力的增加而降低。流动极限在给定的温度和应力速率下,存在一个被称为流动极限的临界应力(σc)。当应力低于σc时,玻璃表现出弹性固体行为。当应力高于σc时,玻璃开始流动。影响因素玻璃流动过程的流变学特征受多种因素的影响,包括:*温度*应力水平*应变率*玻璃成分*热处理工艺应用了解玻璃流动过程的流变学特征对于预测和控制玻璃制品成型和加工过程至关重要。流变学数据可用于设计优化生产工艺、预测最终产品性能并避免缺陷。5/46第二部分温度对玻璃流变行为的影响关键词关键要点【温度对玻璃流变行为的影响】,流动性增强。这种粘度降低与玻璃结构松散化有关,随着温度升高,玻璃内部的自由体积增加,使分子运动更加自由。:玻璃化转变区、黏流区和熔融区。在玻璃化转变区,粘度随温度大幅下降;在黏流区,粘度随温度缓慢下降;在熔融区,粘度随温度变化较小。。某些玻璃(如硅酸盐玻璃)在玻璃化转变区表现出明显的粘度下降,而其他玻璃(如硼硅酸盐玻璃)在该区域的粘度变化较小。【温度对玻璃流动活化能的影响】温度对玻璃流变行为的影响温度是影响玻璃流变行为的重要因素之一。随着温度升高,玻璃的粘度降低,可塑性增加,流动性增强。玻璃过渡温度(T<sub>g</sub>)玻璃过渡温度是玻璃从玻璃态转变为高弹态的临界温度。在T<sub>g</sub>以下,玻璃表现出刚性固体的特点,粘度很高,流动性极差。当温度升高至T<sub>g</sub>以上时,玻璃开始软化,粘度急剧下降,流动性显著增强。粘度与温度的关系玻璃的粘度随温度呈指数关系下降。一般可以用Arrhenius方程描述:η=η<sub>0</sub>exp(E<sub>a</sub>/RT)其中:6/46*η为玻璃的粘度(Pa·s)*η<sub>0</sub>为预指数因子(Pa·s)*E<sub>a</sub>为流动活化能(J/mol)*R为理想气体常数(/(mol·K))*T为绝对温度(K)流动活化能代表打破玻璃网络结构并允许流动所需的能量。E<sub>a</sub>的值通常与玻璃的化学组成和结构有关。流变曲线温度对玻璃流变曲线的形状和位置有显著影响。在恒定应变速率下,玻璃的流变曲线通常分为三个区域:*低温区(T<T<sub>g</sub>):玻璃表现为弹性固体,曲线呈线性弹性形变。*过渡区(T≈T<sub>g</sub>):玻璃开始软化,粘度下降,曲线呈非线性形变。*高温区(T>T<sub>g</sub>):玻璃呈高弹态,曲线表现为典型的高分子流变行为。温度对其他流变性质的影响除了粘度外,温度还影响玻璃的其他流变性质,包括:*泊松比:泊松比随着温度升高而降低。*储存模量和损失模量:储存模量随温度升高而降低,而损失模量随温度升高而增加。*松弛时间:松弛时间随着温度升高而缩短。8/46*屈服强度:屈服强度随着温度升高而降低。应用了解温度对玻璃流变行为的影响对于玻璃加工和应用至关重要。例如:*玻璃成型:温度控制是确保玻璃在成型过程中具有合适的流动性和可塑性的关键。*玻璃退火:适当的退火温度和时间可以消除或减少玻璃内部应力。*玻璃纤维拉制:温度控制可以控制纤维的直径和强度。*玻璃密封:玻璃与其他材料的密封过程需要仔细控制温度,以确保良好的粘附和密封性。,表现为非牛顿流体特性。,玻璃熔体呈现剪切稀化行为,随着剪切率的增加,粘度逐渐降低。,玻璃熔体可能转变为牛顿流体或剪切增稠流体,粘度不再随剪切率变化或略有上升。,随着温度升高,粘度急剧下降。,玻璃熔体的流动活化能降低,自由体积增加,分子运动增强,从而导致流动阻力减小。,高硅玻璃熔体的温度敏感性高于低硅玻璃熔体。。(如Na2O、K2O)可降低粘度,而添加酸性氧化物(如SiO2、Al2O3)可提高粘度。、极化性、网络形成能力等因素有关。(如熔化温度、保温时间、搅拌方式)对玻璃流动行为有较大影响。,降低粘度。,防止分层现象。,包括应力松弛、流变发热和剪切变稀等现象。,与粘弹性有关。,与剪切应变和剪切率有关。,反映了玻璃熔体的粘弹性。,即恒定应变作用下应力随时间减小的过程。、自由体积和温度有关,可以用来表征玻璃的粘弹性特性。应力对玻璃流动行为的影响玻璃的流动行为受应力状态的显著影响,表现为非线性粘性流动。应力对流动行为的影响主要表现在以下几个方面:剪切应力剪切应力是指平行于流动方向的力。剪切应力的大小和方向影响玻璃的流动速率和流变性质。在低剪切应力下,玻璃表现出类似牛顿流体的行为,流动速率与剪切应力成正比。当剪切应力超过临界值时,玻璃的流动行为转变成非牛顿流体行为,流动速率与剪切应力不再成正9/46比。拉伸应力拉伸应力是指垂直于流动方向的力。拉伸应力对玻璃流动行为也有着重要的影响。在拉伸应力下,玻璃会发生伸长变形。拉伸应力越大,玻璃的伸长量越大,流动速率也越大。压力应力压力应力是指作用于玻璃内部所有表面的正法向力。压力应力对玻璃流动行为的影响主要体现在对玻璃粘度的影响上。在压力应力作用下,玻璃的粘度会增加,流动速率减小。这是因为压力应力会使玻璃内部的分子结构发生改变,从而增加流动阻力。应力弛豫应力弛豫是指当应力突然施加或移除时,玻璃流动速率随着时间的推移而发生变化的现象。在应力施加时,玻璃流动速率会迅速增加,然后逐渐减小,直到达到稳态值。当应力移除时,玻璃流动速率会迅速减小,然后逐渐增加,直到恢复到初始值。应力弛豫行为反映了玻璃内部结构的粘弹性性质。流变模型为了描述玻璃流动行为与应力的关系,研究者们提出了各种流变模型。常用的模型包括牛顿模型、幂律模型、Herschel-Bulkley模型和Bingham模型。这些模型通过一系列参数来表征玻璃的粘性流动特性。牛顿模型:

玻璃流动过程的流变学研究 来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.

相关文档 更多>>
非法内容举报中心
文档信息
  • 页数29
  • 收藏数0 收藏
  • 顶次数0
  • 上传人科技星球
  • 文件大小43 KB
  • 时间2024-03-26