1、聚合物流变学基础聚合物流变学基础金政金政0绪论绪论 0.1定义:定义: 流变学(流变学( Rheology) 是力学的一是力学的一个新分支,它主要研究材料在应力、应变个新分支,它主要研究材料在应力、应变、温度、湿度、辐射等条件下与时间因素、温度、湿度、辐射等条件下与时间因素有关的变形和流动的规律。有关的变形和流动的规律。 流变学的发展简史流变学的发展简史 流变学的研究内容流变学的研究内容 流变学的研究方法流变学的研究方法流变学的发展简史流变学的发展简史 流变学出现在 20世纪 20年代橡胶、塑料、油漆、玻璃、混凝土,以及金属等工业材料;岩石、土、石油、矿物等地质材料;以及血液、肌肉骨骼等生物材
2、料17世纪古典弹性理论、塑性理论和牛顿流体理论流变学的思想英国物理学家麦克斯韦和开尔文麦克斯韦在 1869年发现,材料可以是弹性的,又可以是粘性的。粘性材料应力不能保持恒定,而是以某一速率减小到零,其速率取决于施加的起始应力值和材料的性质。这种现象称为应力松弛。应力不变材料棒却可随时间继续变形,这种性能就是蠕变或流动。1929年,美国在宾厄姆教授的倡议下,创建流变学会。1939年,荷兰皇家科学院成立了以伯格斯教授为首的流变学小组。1940年英国出现了流变学家学会。1948年国际流变学会议在荷兰举行的。法国、日本、瑞典、澳大利亚、奥地利、捷克斯洛伐克、意大利、比利时等国也先后成立了流变学会。核工
3、业中核反应堆和粒子加速器的发展,为研究由辐射产生的变形打开新的领域。现代工业需要耐蠕变、耐高温的高质量金属、合金、陶瓷和高强度的聚合物等,因此同固体蠕变、粘弹性和蠕变断裂有关的流变学迅速发展起来。流变学为研究地壳中极有趣的地球物理现象提供了物理 -数学工具,如冰川期以后的上升、层状岩层的褶皱、造山作用、地震成因以及成矿作用等。对于地球内部过程,如岩浆活动、地幔热对流等,现在则可利用高温、高压岩石流变试验来模拟,从而发展了地球动力学。在土木工程中,建筑的土地基的变形可延续数十年之久。地下隧道竣工数十年后,仍可出现蠕变断裂。因此,土流变性能和岩石流变性能的研究日益受到重视。聚合物流变学是随高分子材料的合成、加工和应用的需要,于 50年代发展起来的。在聚合物的聚合阶段,流变学与化学结合在一起;而在以后的阶段,主要是与聚合物加工相结合。影响聚合物加工的流变性能主要包括聚合物的流动性、弹性和断裂特性。