篇波谱分析.pptx

聚合物材料表征测试意义聚合物结构的表征——了解聚合物的微观结构、亚微观结构和宏观结构。聚合物性能的测定——评价和应用新材料、控制产品的质量、研究聚合物结构与性能的关系。聚合物分子运动的测定——分子运动方式不同会导致聚合物所处的力学状态发生改变——转变。每种聚合物都有其特定的转变。研究聚合物的松弛与转变可以帮助人们了解聚合物的结构,建立结构与性能之间的关系第1页/共391页聚合物结构的分析表征——链结构——红外光谱、紫外光谱、荧光光谱、拉曼光谱、电子能谱、核磁共振、顺磁共振、X射线衍射(广角)、电子衍射、中子散射……;聚集态结构——X射线衍射(小角)、固体小角激光光散射、电子衍射、电子显微镜、光学显微镜、原子力显微镜、热分析……。结晶度——X射线衍射、电子衍射、热分析等;取向程度——双折射法、X射线衍射、圆二***法、红外二***法;相对分子量——溶液光散射法、凝胶渗透色谱法、黏度法;相对分子量分布——凝胶渗透色谱、熔体流变行为、分级沉淀法、超速离心法;第2页/共391页聚合物性能的测定——力学性能——拉伸、弯曲、剪切、压缩试验、冲击试验、蠕变曲线、应力松弛曲线、高低频疲劳试验……;流变性能——旋转流变仪、毛细管流变仪、熔体流动速率测定仪……;热性能——导热系数测定仪、示差扫描量热仪、膨胀系数测定仪、热变形温度测定仪……;电性能——表面电阻和体积电阻、介电常数、介电损耗角正切、高压电击穿试验……;第3页/共391页研究聚合物的分子运动——通过热力学性能的变化研究分子运动——示差扫描量热仪;通过力学性质变化研究分子运动——静态与动态热机械分析仪;通过电磁性质变化研究分子运动——介电松弛与核磁共振;通过体积变化研究分子运动——热膨胀计第4页/共391页本门课程教学内容第一章 绪论第二章 波谱分析在聚合物材料中的应用第三章 相对分子量及相对分子量分布表征第四章 热分析在聚合物材料中的应用第五章 聚合物流变性能的表征第六章 显微分析技术在聚合物中的应用第5页/共391页课程说明教材与参考书《聚合物材料表征与测试》——杨万泰主编,轻工出版社《聚合物研究方法》——张美珍主编,轻工出版社《高分子物理》——何曼君主编,复旦大学出版社教学方法 以课堂讲授为主,结合观摩使用仪器成绩评定作业及平时表现30%;期末考试70%。第6页/共391页第一章聚合物力学性能测定§1-1描述力学性能的基本物理量§1-2聚合物拉伸试验§1-3聚合物弯曲试验§1-4聚合物冲击试验第7页/共391页§1-1描述力学性能的基本物理量一、应力与应变应变——当材料受到外力作用而它所处的环境又使其不能产生惯性移动时,它的几何形状和尺寸就会发生变化,这种变化就称为“应变”。应力——当材料产生宏观变形时,材料内部分子间或者原子间原来的引力平衡受到了破坏,因而会产生一种附加的内力来抵抗外力、恢复平衡。当到达新的平衡时附加内力和外力大小相等,方向相反。单位面积上的附加内力称为“应力”。第8页/共391页1、简单拉伸——材料受到一对垂直于材料截面、大小相等、方向相反并在同一直线上的外力作用拉伸应变:ε=L-Lo/Lo=ΔL/Lo也称为伸长率,无量纲。拉伸应力:σ=F/AoAo是材料的起始截面积;应力的单位是N/m2,称为“帕斯卡”。简单拉伸示意图A0l0lDlAFF第9页/——材料受到与截面平行、大小相等、方向相反,但不在一条直线上的两个外力作用,使材料发生偏斜。其偏斜角的正切值定义为剪切应变。剪切应变:γs=S/d=tgθ——剪切角的正切剪切应力:τs=F/A。 剪切应力的单位也是N/m2(帕斯卡)。A0FF第10页/共391页