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动态黏弹性

/dynamic viscoelasticity/
条目作者张红东

张红东

最后更新 2024-09-15
浏览 136
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高聚物在交变力学作用下的黏弹行为。主要表现为应力和应变的周期变化出现相位差,动态黏弹性力学量以复数形式表述。

英文名称
dynamic viscoelasticity
所属学科
化学

测量动态黏弹性的仪器方法主要是动态黏弹仪。

自然界中的任何物质在一定条件下,往往同时具有弹性的固体和黏性流体两者的力学特性,综合呈现可储存和释放机械能的弹性和损耗机械能的黏性两种不同机理的形变,这种性质被称为黏弹性。

聚合物材料的黏弹行为表现尤为典型。黏弹性材料受力后的变形过程是一个随时间而变化的力学松弛过程,卸载后的恢复过程又是一个力学延迟过程,这种过程展现出以下的四个主要特点:①蠕变。在持续不变的加载下变形逐渐增加,可采用控制应力型流变仪定量测量其随时间变化的蠕变柔量。②应力松弛。在持续不变的应变下应力会逐渐减弱,可用控制应变型流变仪定量测量随时间而变的松弛模量。③应变速率敏感。反映材料力学性质的一些物理量,如模量、柔量、泊松比、黏度等与应变速率(或时间)有关。④迟滞。黏弹性材料的应变响应滞后于应力,在交变力场作用下表现为应力和应变周期相位介于固体和液体间的不一致性,故将动态交变力场下的这种性质称之为动态黏弹性。在线性黏弹性的测量范围内,用动态黏弹性法测量的动态蠕变柔量和动态模量呈现简单的倒数关系,与动态黏度的换算也极为简单,因此动态黏弹性的试验方法可消除应变控制型和应力控制型这两种流变仪功能不能互通的限制,而且是通过调整频率的方式改变观察黏弹性的时间尺度,可在一定程度上提高实验效率。

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