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聚合物流变学导论

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聚合物流变学导论

  1. 1. 聚合物流变学导论 第一章 绪论 教师:孙尉翔 mswxsun@scut.edu.cn 87112886-602 北校区28号楼506
  2. 2. 参考书目• 主要参考书目: – 高分子材料流变学导论
  3. 3. 参考书目• 主要参考书目: – 高分子材料流变学导论 – An Introduction to Rheology
  4. 4. 参考书目• 主要参考书目: – 高分子材料流变学导论 – An Introduction to Rheology• 知识背景 – 高分子物理 3.7.2 高分子在溶液中的扩 散 6.3 高聚物的粘性流动 7.2 高弹态高聚物的力学性 质 7.3 高聚物的力学松弛—— 粘弹性
  5. 5. 1.1 流变学概念• 什么是流变学(rheology)(p.1)? – rheo-, 希腊语“流动”;-ology, “XX的学问” – ―The study of the deformation and flow of matter.‖ —— E. Bingham, 1920 – “研究材料流动及变形规律的科学” —— p.1 – ―Rheology, a branch of mechanics, is the study of those properties of materials which determine their response to mechanical force.‖ 材 料响应外力的决定因素 —— 美国流变学会
  6. 6. 1.2 流变学的研究内容• 流变学的研究内容(p.3): 外力与形变乊间的定量关系及其原因• How? – 流变测量学(rheometry) 第五章
  7. 7. 1.2 流变学的研究内容• 流变学的研究内容(p.3): 外力与形变乊间的定量关系及其原因• How? – 流变测量学(rheometry) 第五章 旋转流变仪(拖拽 毛细管流变仪(压缩流) 流)
  8. 8. 1.2 流变学的研究内容• 流变学的研究内容(p.3): 外力与形变乊间的定量关系及其原因• How? – 流变测量学(rheometry) 第五章 旋转流变仪(拖拽流) 毛细管流变仪(压缩 流) 等等
  9. 9. 1.2 流变学的研究内容• 流变学的研究内容(p.3): 外力与形变乊间的定量关系及其原因• How? – 流变测量学(rheometry) – 唯象理论 比较与实验测量结果的 差别
  10. 10. 1.2 流变学的研究内容• 流变学的研究内容(p.3): 外力与形变乊间的定量关系及其原因(较好的定义)• How? – 流变测量学(rheometry) – 唯象理论• Why? – (微观结构的表征手段) – 结构理论 第四章 • 聚合物 • 多相分散体系 • (地质学中的流变学)
  11. 11. 1.2 流变学的研究内容• 流变学的研究内容(p.3): 外力与形变乊间的定量关系及其原因(较好的定义)• How? – 流变测量学(rheometry) – 唯象理论• Why? – (微观结构的表征手段) – 结构理论 • 聚合物 • 多相分散体系 • (地质学中的流变学)
  12. 12. 1.2 流变学的研究内容• 流变学的研究内容(p.3): 外力与形变乊间的定量关系及其原因• How? – 流变测量学(rheometry) – 唯象理论 填充补强 聚合物合金 发泡• Why? – (微观结构的表征手段) – 结构理论 • 聚合物 泡沫 • 多相分散体系 悬浮液 乳液 第六章
  13. 13. 1.2 流变学的研究内容• 流变学的研究内容(p.3): 外力与形变乊间的定量关系及其原因• How? – 流变测量学(rheometry) 材料力学、流体力学 力学 – 唯象理论 交叉学科• Why? – (微观结构的表征手段) 高分子物理 物理化学 胶体与界面科 – 结构理论 学 • 聚合物 • 多相分散体系
  14. 14. 1.2 流变学的研究内容• 流变学的研究内容(p.3): 外力与形变乊间的定量关系及其原因• How? – 流变测量学(rheometry) 材料力学、流体力学 力学 – 唯象理论• Why? 交叉学科 – (微观结构的表征手段) – 结构理论 高分子物理 物理化学 • 聚合物 胶体与界面科 • 多相分散体系 学• 应用(加工和产品) – 高分子材料 应用性强 – 涂料、食品、化妆品 – 血液流变学 – ……
  15. 15. 1.2 流变学的研究内容• 经典理论 – 虎克弹性体(R. Hooke, 1635-1703) 应力 拉伸应变 剪切应变
  16. 16. 1.2 流变学的研究内容• 经典理论 – 虎克弹性体(R. Hooke, 1635-1703) – 牛顿流体(I. Newton, 1642-1727)
  17. 17. 1.2 流变学的研究内容• 经典理论 – 虎克弹性体(R. Hooke, 1635-1703) – 牛顿流体(I. Newton, 1642-1727) – 不足以描述大量实际材料的流变行为 非牛顿流体 non-Newtonian 橡胶弹性 非线性
  18. 18. 1.2 流变学的研究内容• 经典理论 – 虎克弹性体(R. Hooke, 1635-1703) – 牛顿流体(I. Newton, 1642-1727) – 不足以描述大量实际材料的流变行为 橡皮泥 粘弹性 应力松弛实验
  19. 19. 1.2 流变学的研究内容• 经典理论 – 虎克弹性体(R. Hooke, 1635-1703) – 牛顿流体(I. Newton, 1642-1727) – 不足以描述大量实际材料的流变行为 屈服应力
  20. 20. 1.2 流变学的研究内容 挤出胀大• 经典理论 – 虎克弹性体(R. Hooke, 1635-1703) – 牛顿流体(I. Newton, 1642-1727) – 不足以描述大量实际材料的流变行为 爬杆 无管虹吸
  21. 21. 1.2 流变学的研究内容• 经典理论 – 虎克弹性体(R. Hooke, 1635-1703) – 牛顿流体(I. Newton, 1642-1727) – 不足以描述大量实际材料的流变行为• 固体 vs 液体 – ―Πάντα ῥεῖ‖(panta rhei),“万物皆流” – Deborah数
  22. 22. 1.2 流变学的研究内容• 经典理论 – 虎克弹性体(R. Hooke, 1635-1703) – 牛顿流体(I. Newton, 1642-1727) – 不足以描述大量实际材料的流变行为• 固体 vs 液体 – ―Πάντα ῥεῖ‖(panta rhei),“万物皆流” – Deborah数
  23. 23. 1.2 流变学的研究内容• 经典理论 – 虎克弹性体(R. Hooke, 1635-1703) – 牛顿流体(I. Newton, 1642-1727) – 不足以描述大量实际材料的流变行为• 固体 vs 液体 – ―Πάντα ῥεῖ‖(panta rhei),“万物皆流” – Deborah数• 流变学的确立 – Rheology一词的提出(E. Bingham, 1920) – 美国流变学会成立(M. Reiner, 1929) 标志流变学的诞生
  24. 24. 总结• 流变学:“外力与形变乊间的定量关系及其原因”• 虎克弹性体• 牛顿流体• 非经典的流变行为• 用Deborah数区分固体和流体
  25. 25. 总结• 流变学:“外力与形变乊间的定量关系及其原因”• 虎克弹性体• 牛顿流体• 非经典的流变行为• 用Deborah数区分固体和流体

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