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枇
第期
橡胶的通用测试方法一一动态力学流变测试
\一邵靖摘译
动态力学流变测试是目前最通用的测试方试样变形;测量试样中产生的应力。这些应力
法之一,它在一次测试中所提供的数据较其他与试样的材料固有性能有关,二者之间的关系
任何一种测试方法都多。它除了能提供物质的服从虎克定律和牛顿定律。
重要性能数据之外,还能提供物质的化学组成弹性是物质储存变形能的能力,换句话说,
与力学行为之间的直接关系。根据测得的数据是物质变形后恢复其原来形状的能力。
可预计被测物质的长期使用性能。粘性是流动阻力的量度。
粘弹性是太多数聚合物所表现出来的对外
特点和长处加位移或外力作用的综合粘性的和弹性的反
/
应,它表明了时间和温度对聚合物力学性能的
不论被测物质的种类和物理状态是如何
明显影响。
的,只要使用一台流变仪Ⅱ例Ⅱ型流变
应力是无穷小面积上的力分布
测量动态分析仪或Ⅱ型固体分析仪图和
应变是物体形状变化的量度。
图,略,就可以通过动态力学流变测试来确
虎克定律定义了理想固体的力学行为,通
定被测物质的特性。被测物质可以是:热塑性、
过一系数把外加应变或与固体中所产生
热固性或弹一陛聚合物;聚合物并用或“合金”;液
的应力或联系起来,此系数称为模量
体、熔体或固体;软质固体如奶酪或牙膏;湿
或。因此,Ⅱ∈拉伸弯曲或
的或干的,软的或硬的;分散体、乳液或溶液;
剪切。模量是材料的刚度即抵制变形的能
或者,“纯”聚合物或含有增量剂、填充剂、颜料
力的量度。应变改变但模量不变的线性区域
或纤维。动态力学流变测试通常是非破坏性
称为虎克区域。
的,而且只需要使用小试样,这对试制物质的测
牛顿定律与虎克定律相似,不同之处是,牛
试来说,是非常有利的。
顿定律研究的是理想粘性流体所产生的应力
进行动态力学流变测试,不仅能得知被测
与剪切速率/之间的线性关系。因
物质目前的性能,而且能得知该物质在几周、几
此, 打/,式中的是牯度系数。如果是
年甚至几十年后的性能。运用叠加原理例如:
牛顿流体,那么,该流体在受剪切时其粘度与剪
时间一温度的叠加、时间一应变的叠加,或时间
切速率无关。
一含量的叠加并使用专用的软件,可根据在
线性粘弹性理论把上述所有关系都联
几分钟或几小时中测得的数据来预计披测物质
系在一起。只要应力和应变是在线性粘弹区域
的长期使用性能。
内,那么,任何一个粘弹性函放均能从另一个粘
流变定义弹性函数计算出来,而且在计算时可采用各种
流变学描述的是液态、熔融态或固态物叠加方法。
质的变形性和流动性,即弹性和粘性。测试过
牛顿流动与非牛顿流动的比较
程为:对试样施加一精确测定了的应变,从而使
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樟脏译丛
水和矿物油是牛顿流体,但许多其他的弹性、粘度、阻尼固子和玻璃化转变温墁
物质并非都是牛顿流体。太多数的流体是非牛这些参敬随应变、应变率温度和振动频率勺变
顿流体,它们的粘度随着剪切速率的变化而变化而发生的变化。
化,
剪切速率下才成立。改变剪切速率,就改变了荡应变正弦渡或其他波形.