1、流变学的应用流变学的应用流变学是研究材料在应力、应变、温度、湿 度、辐射等条件下与时间因素有关的变形和流动 规律的学科，它的主要研究对象是非牛顿流体。 流变学是一门研究方法的科学，它是介于物理、化学、力学、医学、生物和工程技术之间的一门 边缘交叉学科。据不完全统计，由它所衍生的分 支学科有 2 0 多个。流变学出现在 2 0 世纪 2 0年代，学者们在研究一些工业材料、地质材料和生物材 料中发现，使用古典弹性理论、塑性理论和牛顿 流体理论已经不能说明这些材料的复杂性 ，因为 这些材料都具有时间效应，于是就产生了流变学 的思想。此后，流变学逐渐为世界各国所承认并 得到发展。我国流变学的发展历史
2、我国流变学研究起步很晚，在 2 0 世纪 6 0 年代 才开始有自发研究者。随着我国材料科学和工程 技术的不断发展，经常会遇到形形色色的非牛顿 流体，从而促使了对它的研究。 1 9 7 8 年在北京制 定全国力学规划时指出，流变学是必须重视和加 强的薄弱领域。之后，在各地纷纷成立流变学的 专门研究机构。随着国内流变学研究的广泛开 展，在 1 9 8 5 年成立了我国流变学专业委员会。同时，我国在国际同行领域的影响也越来越大，于 1 9 8 8 年成为国际流变学会成员国之一。流变学从 一开始就是作为一门实验基础学科发展起来的， 随着实验原理、测试技术和测试设备的发展以及电子计算机的应用 ，推动着
3、流变学的研究正朝着更加广泛、更加深入和更加快速的方向发展。周持兴，现任上海交通大学高分子科学与工程系教授、博士生导师、聚合物加工研究室负责人、 上海交通大学流变学研究所所长，兼任中国力学会中国化学会流变学专业委员会委员、中国机械工程学会材料分会高分子专业委员会委员、中国资源综合利用协会木塑复合材料专家委员会委员、 “ 功能高分子学报 ” 编委等职。流变学简介 流变学是介于力学、化学和工程学之间的交叉、边缘学科 ,其应用范围十分广泛 ,随着工业的发展和技术的进步又促进了这一新科学的综合发展 ,而进一步形成各个边缘科学的流变学 ,如聚合物流变学就是流变学在聚合物加工中的应用而发展起来的。聚合物流变
4、 学是适应高分子材料的发展而逐渐形成的 ,在聚合物的合成阶段 ,流变学与化学结合在一起 ;而后续的所有阶段中 ,则与聚合物加工与应用相结合。 在高分子材料中 ,塑料约占 70%,而塑料加工方法却有 30多种 ,但大多数的加工方法都以熔体加工为基础。即先将固态塑料加热、熔化、混合、输送、赋形 ,再经固化得到所需的制品。材料所经受的加热和变形历程将影响塑料微观结构 ,因而影响制品的最终性能。可见 ,塑料的流变特性在塑料加工中起着决定性的作用 ,如果不弄清塑料熔体的流动和变形 ,就不容易对所用聚合物和填加剂、配方设计以及设备结构提出恰当的要求 ,因而不能迅速提高制品质量和改进工艺。流变学在注塑成型加工中的应用 流变学在注塑成型加工中的应用发展成为注塑流 变学 ,它是聚合物熔体流变学和塑料加工流变学的重要组成部份。具体来讲 ,它在注塑成型加工中的应用主要有以下几种形式。注射喷嘴中的熔体流动分析 喷嘴是注塑机的料筒和注塑模的浇注系统的连接件。聚合物熔体在喷嘴中的流动行为对整个注塑过程有相当大的影响。这种影响主要是考虑温度对聚合物熔体粘度的影响 ,这主要是粘性发热的确定问题。这是由于粘度对温度有很大的依赖性 ,而聚合物熔体在喷嘴中的流动常常会产生相当大的粘性热 ,为了分析熔体的流动行为 ,必须考虑粘性发热。利用流变学的绝热流动模型可以解决这个问题。注射喷嘴
