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如何理解聚合物的剪切模量
星期五,2010-12-10 01:56 -联华马
大家好,
我有一个关于聚合物剪切模量的问题。众所周知,一般的工程聚合物(橡胶)具有很强的延展性和弹性。小应变条件下聚合物的剪切模量G可定义为G=NkT,其中N为网络链数,k为玻尔兹曼常数,T为开尔文温度。
由式可知,模量随温度的升高而增大。也就是说,当环境温度升高时,聚合物变得更硬而不是更软。然而在现实中,随着温度的升高,聚合物会变得更软,并且模量预计会降低。
我的问题是如何理解剪切模量对温度的依赖?也许是公式,G=NkT,限定在一个特殊的应用范围内。(熵的
弹性)
有谁能详细介绍一下吗?
提前感谢!
联华
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评论
对于聚合物来说
对于现实中的聚合物,我认为当我们增加温度时,应该考虑内能对剪切模量的贡献。
表达式G=NkT仅适用于熵弹性,而消除了焓变。
嗨,联华,我不知道
嗨,莲花,
我不认为这个公式有什么问题。因为在较高的温度下,每增加长度的熵变更大,因此模量更大。我不是实验学家,但我相信150年前高夫就观察到了橡胶的变硬现象。
的问候。
肖
再保险:
是的,我完全同意你的观点!公式G=Nkt适合计算熵弹性的剪切模量,不适合计算焓弹性的剪切模量。
谢谢小肖和飞虎。
谢谢小肖和飞虎。
在经典的聚合物理论中,橡胶网的弹性为
主要由链的熵弹性引起。
只有在熵弹性中,剪切模量随温度增加。
再保险
嗨,莲花,
DMA测试可以用来表征一些性能,如存储模量和损耗模量,作为温度的函数。在许多聚合物材料中,存储模量随着温度的升高而降低,甚至高于玻璃化转变。然而,并不是所有的聚合物都是如此。我认为这是由于分子间电阻的贡献,当温度远高于玻璃化转变时,分子间电阻应该起很小的作用。
但在我自己的DMA测试中,我确实观察到一些橡胶随着温度的升高而增加了存储模量。仅供参考。
总裁