高聚物的力學性能

前言

《高聚物的力學性能》第1版出版后，在中國科學技術大學高分子科學與工程系使用了多年，學生反映良好，2000年被評為校優(yōu)秀教材一等獎，2004年被國務院學位委員會學科評議組審定推薦為全國研究生教學用書提名，經過認真修訂，2005年被教育部正式遴選為2004－2005年度“研究生教學用書”。除了對第1版中的印刷錯誤進行更正外，第2版加進了一些新內容（如高聚物宏觀單晶體和單鏈單晶體沒有玻璃化轉變；可能的二維橡膠態(tài)；高聚物表面的玻璃化溫度較本體來得低；高聚物斷裂的Andrews普適斷裂力學理論），也對一些問題有了進一步的認識（如對WLF方程的新認識；高聚物力學模型的電學類比），增加了有關內容的實驗方法介紹，如蠕變實驗，動態(tài)力學中的扭擺、扭辮、振簧和黏彈譜儀實驗，參考文獻也增加了近年來出版的資料，有關“電磁場作用下塑料的全新加工方法——高聚物電磁動態(tài)塑化擠出方法”更是我國科學家近年對高聚物加工方法的新貢獻．此外，在每一章都補充了思考題等．在一般的“高分子化學”和“高分子物理”本科課程后，本書作為研究生教材使用，教學可控制在50－60學時，在長期高分子物理教學中，我們深深體會到“教學是需要研究的”，近年來我們在《化學通報》和《高分子通報》上發(fā)表了近30篇教學研究論文，對高分子物理的教學計劃、教學主線、教學內容，以及高分子物理實驗內容進行了全面研究，我們還編寫出版了《高分子物理實驗》（中國科學技術大學出版社，2002），以及作為國家級精品課程教材的《高聚物的結構與性能》。

內容概要

　　本書是高分子物理專業(yè)的專業(yè)課教材，著重講授高聚物材料的黏彈性和高彈性，并以相當篇幅介紹高聚物材料在大形變時的屈服行為、斷裂現象以及高聚物熔體的流變力學行為，對高分子化學以及塑料、橡膠和合成纖維類專業(yè)，本書可作為研究生教材。　　本書也可作為從事高聚物材料合成、加工、使用的有關工程技術人員的參考書?！　”緯?章是專為化學系學生寫的有關應力、應變及其相互關系的力學基礎知識。從第2章開始以3章的篇幅著重介紹高聚物力學性能的時間依賴性；第5、6章介紹高聚物力學性能的溫度依賴性和各種力學轉變現象；對高聚物材料特有的高彈性，則辟有專門的章節(jié)(第7章)詳加討論?？紤]到高聚物材料越來越多地作為結構材料應用于機械、建筑乃至高新技術領域中，第8、9章對有關高聚物材料使用中的屈服、破壞和斷裂現象作了較多介紹。最后一章則是介紹高聚物熔體加工成形過程中的流變力學行為，希望能為把學生對“化學結構與材料性能”關系的認識提高到“凝聚態(tài)結構與制品性能”關系的認識提供一個初步的引介。

書籍目錄

總序第2版序第1章　概論1.1 引言1.2 形變的類型1.3 應力分析1.4 平面應力狀態(tài)1.5 應變分析1.6 廣義虎克定律1.7 牛頓流動定律1.8 高聚物的粘彈性第2章 高聚物力學性能的時間依賴性2.1 蠕變及其回復2.2 應力松弛2.3 動態(tài)力學試驗2.4 典型高聚物粘彈性例舉2.5 恒速應力和恒速應變2.6 狀態(tài)方程第3章 高聚物粘彈性的力學模型3.1 概述3.2 麥克斯韋串聯(lián)模型3.3 伏杰脫-開爾文并聯(lián)模型3.4 三元件模型——標準線性固體3.5 力學模型的普適形式3.6 松弛時間譜和推遲時間譜第4章 疊加原理4.1 高聚物力學性能的歷史效應4.2 波爾茲曼疊加原理4.3 蠕變柔量和應力松馳模量的關系4.4 靜態(tài)試驗和動態(tài)試驗的關系4.5 冪指數定律第5章 高聚物力學性能的溫度依賴性5.1 形變溫度曲線、模量溫度曲線和動態(tài)力學行為的溫度依賴性5.2 時溫相當和轉換——時溫轉換原理5.3 組合曲線（主曲線）5.4 WLF方程5.5 位疊模型理論第6章 高聚物的轉變第7章 橡膠高彈性力學第8章 高聚物的屈服行為第9章 高聚物的斷裂和強度第10章 高聚物熔體的流變力學行為

章節(jié)摘錄

高聚物的力學行為依賴于外力作用的時間，這個時間依賴關系不是由于材料性能的改變引起的，而是由于這樣一個事實，即它們分子對外力的響應達不到平衡，是一個速率過程，再有，高聚物的力學行為有很大的溫度依賴性。時間和溫度是研究高聚物力學性能中特別需要加以考慮的兩個重要參數。加上高聚物材料應力應變關系是非線性的，塑性行為中又有許多特殊之處，使得高聚物材料的力學性能確比金屬材料復雜得多。研究高聚物力學性能有兩個相互聯(lián)系的目的：一個是求得高聚物各種力學性能的宏觀描述和測試合理化，以作為高聚物材料使用和高聚物制品設計的依據。另一個是尋究高聚物的宏觀力學性能與它們內部結構的各個層次 原子、分子、分子量及其分布、支化、立體規(guī)整度、結晶、取向、交聯(lián)、共聚物組成、序列分布、超分子結構、顯微結構等結構因素之間的聯(lián)系，建立“多層結構一多種分子運動一多種性能”三者的相互關系，以便運用結構與性能之間的客觀規(guī)律來指導具有特定性能的高聚物材料的制備，以及高聚物的加工成形。

編輯推薦

《高聚物的力學性能》第1章是專為化學系學生寫的有關應力、應變及其相互關系的力學基礎知識。從第2章開始以3章的篇幅著重介紹高聚物力學性能的時間依賴性；第5、6章介紹高聚物力學性能的溫度依賴性和各種力學轉變現象；對高聚物材料特有的高彈性，則辟有專門的章節(jié)(第7章)詳加討論?？紤]到高聚物材料越來越多地作為結構材料應用于機械、建筑乃至高新技術領域中，第8、9章對有關高聚物材料使用中的屈服、破壞和斷裂現象作了較多介紹。最后一章則是介紹高聚物熔體加工成形過程中的流變力學行為，希望能為把學生對“化學結構與材料性能”關系的認識提高到“凝聚態(tài)結構與制品性能”關系的認識提供一個初步的引介。

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