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粘彈性壓縮

發布時間: 2022-08-23 08:17:25

⑴ 密封材料壓縮特性75%壓縮力是多少


由於硅膠密封圈用的合成橡膠材料是屬於粘彈性材料,所以初期設定的壓緊量和回彈堵塞能力經長時間的使用,會產生永久變形而逐漸喪失,最終發生泄漏。永久變形和彈力消失是O型密封圈失去密封性能的主要原因。

造成硅膠密封圈永久變形的主要原因:

一.溫度影響硅膠密封圈永久變形

使用溫度是影響硅膠密封圈永久變形的另一個重要因素。高溫會加速橡膠材料的老化。工作溫度越高,硅膠密封圈的壓縮永久變形就越大。當永久變形大於40%時,O型密封圈就失去了密封能力而發生泄漏。因壓縮變形而在硅膠密封圈的橡膠材料中形成的初始應力值,將隨著硅膠密封圈的馳張過程和溫度下降的作用而逐漸降低以致消失。溫度在零下工作的O型密封圈,其初始壓縮可能由於溫度的急劇降低而減小或完全消失。在-50~-60℃的情況下,不耐低溫的橡膠材料會完全喪失初始應力;即使耐低溫的橡膠材料,此時的初始應力也不會大於20℃時初始應力的25%。這是因為硅膠密封圈的初始壓縮量取決於線脹系數。所以,選取初始壓縮量時,就必須保證在由於馳張過程和溫度下降而造成應力下降後仍有足夠的密封能力。溫度在零下工作的硅膠密封圈,應特別注意橡膠材料的恢復指數和變形指數。綜上所述,在設計上應盡量保證硅膠密封圈具有適宜的工作溫度,或選用耐高、低溫的硅膠密封圈材料,以延長使用壽命。

二.壓縮率和拉伸量影響永久變形

製作硅膠密封圈所用的各種配方的橡膠,在壓縮狀態下都會產生壓縮應力鬆弛現象,此時,壓縮應力隨著時間的增長而減小。使用時間越長、壓縮率和拉伸量越大,則由橡膠應力鬆弛而產生的應力下降就越大,以致O型密封圈彈性不足,失去密封能力。因此,在允許的使用條件下,設法降低壓縮率是可取的。增加O型密封圈的截面尺寸是降低壓縮率最簡單的方法,不過這會帶來結構尺寸的增加。應該注意,人們在計算壓縮率時,往往忽略了硅膠密封圈在裝配時受拉伸而引起的截面高度的減小。硅膠密封圈截面面積的變化是與其周長的變化成反比的。同時,由於拉力的作用,硅膠密封圈的截面形狀也會發生變化,就表現為其高度的減小。此外,在表面張力作用下,硅膠密封圈的外表面變得更平了,即截面高度略有減小。這也是硅膠密封圈壓縮應力鬆弛的一種表現。硅膠密封圈截面變形的程度,還取決於硅膠密封圈材質的硬度。在拉伸量相同的情況下,硬度大的硅膠密封圈,其截面高度也減小較多,從這一點看,應該按照使用條件盡量選用低硬度的材質。在液體壓力和張力的作用下,橡膠材料的硅膠密封圈也會逐漸發生塑性變形,其截面高度會相應減小,以致最後失去密封能力。

三.工作介質的壓力引起硅膠密封圈永久變形

工作介質的壓力是引起硅膠密封圈永久變形的主要因素。現代液壓設備的工作壓力正日益提高。長時間的高壓作用會使硅膠密封圈發生永久變形。因此,設計時應根據工作壓力選用適當的耐壓橡膠材料。工作壓力越高,所用材料的硬度和耐高壓性能也應越高。為了改善硅膠密封圈材料的耐壓性能,增加材料的彈性(特別是增加材料在低溫下的彈性、降低材料的壓縮永久變形,一般需要改進材料的配方,加入增塑劑。但是,具有增塑劑的硅膠密封圈,長時間在工作介質中浸泡,增塑劑會逐漸被工作介質吸收,導致硅膠密封圈體積收縮,甚至可能使硅膠密封圈產生負壓縮(即在硅膠密封圈和被密封件的表面之間出現間隙)。因此,在計算硅膠密封圈壓縮量和進行模具設計時,應充分考慮到這些收縮量。應使壓制出的硅膠密封圈在工作介質中浸泡5~10晝夜後仍能保持必要的尺寸。硅膠密封圈材料的壓縮永久變形率與溫度有關。當變形率在40%或更大時,即會出現泄漏,所以幾種膠料的耐熱性界限為:丁腈橡膠70℃,三元乙丙橡膠100℃,氟橡膠140℃。因此各國對硅膠密封圈的永久變形作了規定。中國標准橡膠材料的O型密封圈在不同溫度下的尺寸變化見表。同一材料的硅膠密封圈,在同一溫度下,截面直徑大的硅膠密封圈壓縮永久變形率較低。在油中的情況就不同了。由於此時硅膠密封圈不與氧氣接觸,所以上述不良反應大為減少。加之又通常會引起膠料有一定的膨脹,所以因溫度引起的壓縮永久變形率將被抵消。因此,在油中的耐熱性大為提高。以丁腈橡膠為例,它的工作溫度可達120℃或更高。




⑵ 檸條能不能壓

本文選擇檸條為研究對象,對揉 碎後檸條的可壓縮性及應力鬆弛特性進行了試驗研究,並對影響檸條可壓縮性及應力鬆弛特性的主要因素進行了系統分析,獲得了揉碎後檸條的可壓縮性及應力鬆弛 規律。在此基礎上,基於虛擬樣機技術及有限元法對檸條可壓縮性及應力鬆弛特性進行了模擬分析。本研究的主要內容及取得的成果如下: (1)以溫度為研究因素,在自行研製的溫度可調壓縮試驗裝置上,對揉碎後檸條的可壓縮性進行了試驗研究。試驗結果表明,檸條在壓縮過程中可分為鬆散和壓緊 兩個階段,獲得了檸條壓縮過程中壓力與壓縮密度以及體積模量與壓縮密度的函數關系。並且在壓緊階段結合粘彈性理論,建立了描述檸條在壓縮過程中的非線性流 變模型,通過驗證試驗證實了模型的正確性。 (2)在單因素試驗的基礎上,選取物料溫度、含水率、喂入量為因素,進行多因素正交試驗研究。結果表明,檸條的可壓縮性隨溫度和含水率的增加而提高,隨喂 入量的增加而降低。通過極差及方差分析,獲得了溫度、含水率及喂入量對試驗指標影響的主次關系及因素之間交互作用的影響規律。 (3)基於虛擬樣機技術,在ADAMS軟體平台上建立了檸條壓縮過程的模擬模型,通過建立樣條函數施加預載荷和驅動實現了檸條在整個壓緊階段壓縮過程的仿 真。通過模型的驗證,說明所建模擬模型能較好地模擬檸條壓縮過程中應力—應變關系。 (4)選取溫度和壓縮密度為試驗因素,對揉碎後檸條進行應力鬆弛試驗。結果表明,應力鬆弛過程存在明顯的兩個階段,開始階段應力下降較快;之後應力下降速 度平緩且最終趨於不變。溫度對檸條的應力鬆弛特性有影響,隨著溫度的升高,應力鬆弛時間減小,反之增加。在此基礎上,基於粘彈性理論,採取模型理論和經驗 模型相結合的方法,建立了檸條壓縮的應力鬆弛流變模型及本構方程。 (5)基於有限元法,利用ANSYS軟體模擬了物料塊的應力鬆弛規律及其內部各點位移、應力的分布變化規律。結果表明,在應力鬆弛的初期模型中心處節點密 度較大,圓周處密度相對較小,而在鬆弛後期與之相反。節點軸向力、徑向力均隨時間的增加而減小,而且節點應力變化速率在中心區域小於圓周處。同時模型側壁 總的節點反力隨時間逐漸減小,且在鬆弛的初期節點反力急劇變化,而後節點反力變化緩慢,與軸向應力鬆弛規律相似。

⑶ 晶狀體和瞳孔作用有不同

眼球近似球形,其前面較小部分是透明的角膜,其餘大部分為白色的鞏膜。正常眼球的前後徑出生時約16mm,3歲時達23mm,成年時平均為24 mm。

眼球有眼球壁和眼球內容物所組成。

(一)眼球壁 分為三層:

1、外層為纖維膜,由前1/6透明的角膜和後5/6次白色的鞏膜,共同構成眼球完整、封閉的外壁,起到保護眼內組織、維持眼球形狀的作用。

(1)角膜:位於眼球前極中央,呈略向前凸的透明橫橢圓形組織,橫徑約11.5~12 mm,垂直徑約10.5~11mm。角膜前表面的曲率半徑約為7.8mm,後面約為6.8mm,角膜厚度中央部約0.5~0.55 mm,周邊部約1mm。

組織學上角膜分為:①上皮細胞層;②前彈力層;③基質層;④後彈層;⑤內皮細胞層。

(2)鞏膜:質地堅韌,呈乳白色,主要由緻密且相互交錯的膠原纖維組成。

鞏膜分為:①表層鞏膜;②鞏膜實質層;③棕黑板層。鞏膜幾乎無血管,但表層鞏膜有緻密的血管結締組織。

鞏膜表面被眼球筋膜包裹,前面有被眼球結膜覆蓋,於角鞏膜緣處角膜、鞏膜和結膜三者結合。

2、中層為葡萄膜,又稱血管膜、色素膜,富含色素和血管。此層由相互街接的三部分組成,由前到後為虹膜、睫狀體等和脈絡膜。

(1)虹膜:為一圓盤狀膜,自睫狀體伸展到晶狀體前面,將眼球前部腔隙隔成前、後房,虹膜即懸在房水中。虹膜表面有輻射狀凹凸不平的皺褶,稱虹膜紋理和隱窩。虹膜中央有一2.5~4mm的圓孔稱為瞳孔。

(2)睫狀體:位於虹膜根部與脈絡膜之間的,寬約6~7mm的環狀組織,其矢狀面略呈三角形。睫狀體前1/3較肥厚,稱睫狀冠,寬約2mm,富含血管,內表面有70~80個縱形放射狀皺褶,稱睫狀突;後2/3簿而平坦,稱睫狀體扁平部。

睫狀體主要由睫狀肌和睫狀上皮細胞組成。

(3)脈絡膜:為葡萄膜的後部,前起鋸齒緣,後止於視盤周圍,介於視網膜與鞏膜之間,有豐富的血管和色素細胞。

脈絡膜有三層血管組成:外側的大血管層,中間的中血管層,內側的毛細血管層,借玻璃膜與視網膜色素上皮相連。

3、內層為視網膜 是一層透明的膜,位於脈絡膜的內側。

視網膜後極部有一中央無血管的凹陷區(黃斑區),其中央有一小凹,稱為黃斑中心凹,是視網膜上視覺最敏稅的部位。黃斑區色素上皮細胞含有較多色素,因此在檢眼鏡下顏色較暗,中心凹處可見反光點,稱中心凹反射。

距黃斑鼻側約3mm處,有一約1.5mm×1.75mm橙紅色的圓形盤狀結構,成為視盤,又稱視乳頭,是視網膜上視覺神經纖維匯集組成視神經、向視中樞傳遞穿出眼球的部位。視盤中央有小凹陷區,稱視杯。視盤上有視網膜中央動靜脈通過,並分支分布於視網膜上。

(二)眼球內容,包括房水、晶狀體和玻璃體三種透明物質,是光線進入眼內到達視網膜的通路,它們與角膜一並為眼的屈光介質。

1、房水,為眼內透明液體,充滿前房與後房。房水總量約占眼內容積的4%,處於動態循環中。

前房之角膜後面、與虹膜和瞳孔區晶狀體前面之間的眼球內腔,容積0.21ml。前房中央部深約2.5~3mm,周邊部漸淺。

後房為紅膜後面、睫狀體內側、晶狀體懸韌帶前面和晶狀體側面的環形間隙,容積約0.06ml。

2、晶狀體,形如雙凸透鏡,位於瞳孔和虹膜後面、玻璃體前面,有晶狀體懸韌帶與睫狀體聯系固定。

晶狀體前面的曲率半徑約10mm,後面約6mm,晶狀體直徑約9mm,厚度隨年齡增長而緩慢增加,一般約為4mm。

晶狀體富有彈性,隨年齡增長晶狀體核逐漸濃縮、增大,彈性逐漸減弱。

3、玻璃體,為透明的膠質體,充滿於玻璃體腔內,占眼球容積的4/5,約4.5ml。玻璃體前面有一凹面,稱玻璃體凹,以容納晶狀體,其它部分與視網膜和睫狀體相貼。

第二節 視 路

視路是視覺信息從視網膜光感受器開始,到大腦枕葉視中樞的傳導經路。從視神經開始,經視交叉、視束、外側膝狀體、視放射到枕葉視中樞的神經傳導經路。

圖2 人的視覺通路模式圖

(一)視神經,是中樞神經系統的一部分,從視盤起、至視交叉前腳,這段神經稱視神經,全長約40 mm。按其部位劃分為四部分:

1、眼內段(通常稱視乳頭)從視盤開始長約1 mm。分四部分:神經纖維層、篩板前層、篩板和篩板後區。

2、眶內段,長約25~30 mm,位於肌錐內,呈S形彎曲,以利於眼球轉動。視神經由三層腦膜延續的神經鞘膜包裹。鞘膜間隙與顱內同名間隙連通,有腦脊液填充。眶內段視神經血供,主要來自眼動脈分支和視網膜中央動脈分支。

3、管內段,即視神經通過顱骨視神經管的部分,長6~10 mm。鞘膜與骨膜緊密相連,以固定視神經。此段與眼動脈伴行和供血,神經纖維排列不變。

4、顱內段,為視神經出視神經骨管後,進入顱內到達視交叉前腳的部分,約10 mm,直徑4~7 mm。血供來自頸內動脈和眼動脈。

(二)視交叉,是兩側視神經交匯處,呈長方形,為橫徑約12 mm、前後徑8 mm、厚4 mm的神經組織。此處的神經纖維分二組,來自兩眼視網膜的鼻側纖維交叉至對側,來自顳側的纖維不交叉。

1、視交叉與周圍組織的解剖關系:

2、前上方為大腦前動脈及前交通動脈;

3、兩則為頸內動脈;

4、下方為腦垂體;

後方為第三腦室。這些部位的病變都可侵及視交叉,表現出特徵性的視野缺損。

(三)視束,為視神經纖維視交叉後、位置重新排列的一段神經束。離視交叉後,分為兩束繞大腦較之外側膝狀體。

(四)外側膝狀體,位於大腦腳外側,卵圓形,由視網膜神經節細胞發出的神經纖維,約70%在此與外側膝狀體的節細胞形成突觸,換神經元後,在進入視放射。

(五)視放射,是聯系外側膝狀體和枕葉皮質的神經纖維結構。換神經元後的視神經纖維,通過內囊和豆狀核的後下方呈扇形散開,分成背側、外側及腹側三束,繞側腦室顳側角,形成Meyer袢,到達枕葉。

(六)視皮質,位於大腦枕葉皮質,即距狀裂上、下唇和枕葉紋狀區,是大腦皮質中最薄的區域。每側與雙眼同側一半的視網膜相關聯,如左側視皮質與左眼顳側和右眼鼻側視網膜相關。視網膜上部的神經纖維終止於距狀裂上唇,下部的纖維終止於下唇,黃斑部纖維終止於枕葉紋狀區後極部。

交叉纖維在深內顆粒層,不交叉纖維在淺內顆粒層。

第三節 眼的胚胎發育

(一)視網膜,視杯的神經外胚葉的外層形成視網膜色素上皮(RPE),是體內最早產生黑色素的細胞,胚胎第6周開始生成黑色素。視杯的神經外胚葉的內層高度分化增厚,形成視網膜神經感覺層,當胚胎8個月時,視網膜各層以已基本形成。

黃斑區分化較為特殊,胚胎第3月時,黃斑開始出現,第7月時形成中心凹。出生時,視錐細胞尚未發育完全,直至出生後4個月。黃斑的發育才基本完成。

(二)視神經,由胚胎的視莖發育而來。胚胎第6周時,視網膜神經節細胞軸突形成的神經纖維,逐漸匯集於視莖內,形成視神經。

(三)晶狀體 ,源於表皮外胚葉。胚胎第5周時,由視泡基底層形成晶狀體囊,將晶狀體泡預報皮外胚葉完全分開。在胚胎第7周時,後壁細胞形成的晶體原始纖維充滿泡腔,構成晶狀體胚胎核。

(四)玻璃體,胚胎第4~5周時,晶狀體泡於視杯內層之間,在胚胎第2月時發育最完善,第12周時逐漸萎縮。同時由視杯內層細胞分泌出第二玻璃體,由2型膠原纖維和玻璃樣細胞組成。原始玻璃體被擠向眼球中央和晶狀體後面,形成Cloquet管,其中通過玻璃體血管。胚胎第3~4個月時,第二玻璃體的膠原纖維濃縮,形成第三玻璃體,逐漸發育成晶狀體懸韌帶,與出生時完成。

(五)葡萄膜,虹膜睫狀體的發育適於胚胎第6~10周,胚胎第3月時,形成虹膜睫狀體內面的兩層上皮。

睫狀肌在胚胎第3月時,由神經嵴細胞分化發育,至出生1年才完成。

胚胎第6周末,表皮外胚葉和晶狀體之間形成一裂隙,即前房始基。

裂隙後壁形成虹膜的基質層,中央較薄稱為瞳孔膜,胚胎第7月,瞳孔膜開始萎縮形成瞳孔。

脈絡膜始於視杯前部,神經嵴細胞分化形成脈絡膜基質。胚胎第4~5周時,脈絡膜毛細血管開始分化,第3個月開始形成脈絡膜大血管層和中血管層。

(六)角膜和鞏膜,胚胎第5周,即開始角膜的發育。間充質細胞形成角膜基質層,神經嵴細胞形成角膜內皮細胞,表皮外胚葉則形成角膜上皮層。

鞏膜主要由神經嵴細胞分化而來。胚胎第7周鞏膜開始形成,胚胎第5月發育完成。

(七)前房角,角膜和前房發生後,於胚胎第2月未期,鞏膜開始增厚,第3個月末形成角膜緣,前房角是由前房內間充質細胞和中胚葉細胞組織逐漸吸收分化而形成,這一過程開始於胚胎第3月,一直持續到出生後,要到4歲時才完成。

第四節 眼的生理生化及代謝

(一)淚膜

淚膜是覆蓋於眼球前表面的一層液體,淚膜有三層結構:

表面的脂質層,主要有瞼板分泌形成;

中間的水液層,主要有淚腺和副淚腺分泌形成;

底部的粘蛋白層,主要有結膜杯狀細胞分泌形成。

淚膜的生理作用是潤滑眼球表面,防止角膜結膜乾燥,保持角膜光學特性,供給角膜氧氣以及沖洗、抵禦眼球表面異物和微生物。

(二)角膜

角膜是主要的眼屈光介質相當於43D的凸透鏡。

角膜組織結構排列非常規則有序,具有透明性、及良好的自我保護和修復特性。角膜富有感覺神經,感覺十分敏銳。角膜無血管,其營養代謝主要來自房水。

角膜上皮細胞再生能力強,損傷後較快修復且不遺留痕跡,如累積到上皮細胞的基底膜,則損傷癒合時間將大大延長。

前彈力層損傷後不能再生。後彈力層有內皮細胞分泌形成,富有彈性,抵抗力較強,損傷後可再生,出生時較薄,隨年齡增長變厚。

(三)虹膜睫狀體

虹膜的主要功能是根據外界光線的強弱,通過瞳孔反射路,使瞳孔縮小或擴大,以調節進入眼內的光線,保證視網膜成像清晰。

瞳孔大小與年齡、屈光狀態、精神狀態等因素有關。

瞳孔光反射:光線照射時,引起兩側瞳孔縮小的反射。光照側的瞳孔縮小,稱瞳孔直接光反射,對側的瞳孔縮小稱間接光反射。

睫狀體有兩個主要功能:

1、分泌、超濾過形成房水,睫狀肌舒縮通過晶狀體起調節作用。

2、具有房水葡萄膜鞏膜途徑的外流作用。

(四)房水

房水具有維持眼內組織(晶狀體、玻璃體、角膜、小梁網等)代謝和調節眼壓的作用。房水中無血細胞,僅有微量蛋白,因此成為透明的屈光介質部分。

(五)脈絡膜

脈絡膜血管豐富,血容量大,約占眼球血液總量的65%。脈絡膜血供豐富,有眼部溫度調節作用;含豐富的黑色素,起到眼球遮光和暗房的作用。

(六)晶狀體

晶狀體無血管,營養來自房水和玻璃體。

晶狀體是眼屈光介質的重要部分,相當於約19D的凸透鏡,具有獨特的屈光通透和折射功能,且可濾過部分紫外線,對視網膜有保護作用。

晶狀體懸韌帶源於睫狀體的冠部和平坦部,附著在晶狀體赤道部周圍的前、後囊上,通過睫狀肌的舒縮,共同完成眼部的調節功能。

圖3 晶狀體調節和非調節的結構

(七)玻璃體

玻璃體是眼部屈光介質的組成部分,並對晶狀體、視網膜等周圍組織有支持、減震和代謝作用,玻璃體主要成分是水(佔99%)和膠質,正常情況下,玻璃體呈凝膠狀態,代謝緩慢,不能再生,具有塑形性、粘彈性和抗壓縮性。

(八)視網膜

視網膜色素上皮(RPE)雖然是一單層結構,卻具有多種復雜的生理生化功能,包括:維生素A的轉運和代謝、葯物解毒、合成黑色素和細胞外基質,在視網膜外層與脈絡膜之間選擇性轉送營養和代謝物質,起到光感受器活動的色素屏障等環境維持作用。

視網膜中的膠質細胞,貫穿神經感覺層,對視網膜起到結構支持和代謝營養等作用。

視神經在視網膜內形成視覺神經沖動,由三個神經元傳遞,即光感受器—雙極細胞—神經節細胞。神經纖維沿視路信息傳遞到視中樞,形成視覺。

光感受器 是視網膜上的第一級神經元,分視桿細胞和視錐細胞兩種。

1、視桿細胞感弱光(暗視覺)和無色視覺,

2、視錐細胞感強光(明視覺)和色覺。

視錐細胞主要集中在黃斑區。在中心凹處只有視錐細胞,此區神經元的傳遞又呈單線連接,因此視力非常敏銳。當黃斑區病變時,視力明顯下降。離開中心凹後,視錐細胞密度即顯著降低。

視錐細胞含3種色覺感光色素:

視紫藍質、視紫質、視青質,在光的作用下起色覺作用。

色覺是眼在明亮處視錐細胞的功能。黃斑部色覺敏感度最高,遠離黃斑則色覺敏感度降低,周邊部視網膜幾乎無色覺,這與視網膜視錐細胞的分布相一致。如果視錐細胞中缺少某一種感光色素,則發生色覺障礙。

視桿細胞在中心凹處缺乏,距中心凹0.13mm處開始出現,並逐漸增多,在5mm左右視桿細胞最多,再向周邊又逐漸減少。當周邊部視桿細胞病變時,視桿細胞受損,發生夜盲。

視桿細胞所含感光色素為視紫紅質,在暗處,視紫紅質的再合成,能提高視網膜對暗光的敏感性。

當從強光下進入暗處時,始初一無所見,隨後漸能看清暗處的物體,眼的這種對光敏感度逐漸增加並達到最佳狀態的過程,代表視錐細胞暗適應過程的終止,此後完全是視桿細胞的暗適應過程。

視桿細胞的外節為圓柱形,視錐細胞的外節呈圓錐形,磨盤不斷脫落和更新。

視盤是視神經纖維聚合組成神經的始端,沒有光感受器細胞,無視覺功能,在視野中表現為生理盲點。

⑷ 簡述中空吹塑成型的工藝原理

一.中空成型的粘彈性原理
數學描述
文字敘述
一.數學描述
聚合物由於其長鏈結構及分子鏈的柔順性.一般情況下,將聚合物置於一定溫度下,從受外力作用開始,大分子的形復經歷一系列中間狀態過渡到與外力相適應的平衡狀態是一個松馳過程,其形變隨時間的變化為:

(1) 在聚合物的玻璃化溫度以上,普彈形變在總形變中所佔比例很小,可忽略.於是

(2)其中,t* 為松馳時間,隨溫度升高而減小.
η為粘度,隨溫度升高而降低.
(2)式也可寫成
(3)γ2∞=δ/E2 為t→∞時的高彈形變
γη=δ/η 為t=1時粘性形變,即 單位時間的粘性形變
由於在高彈態或粘流溫度附近,聚合物的鬆弛時間t*很短,若成型中的形變時間t1>>t* ,則由(3)式可得,當外力作用時間t=t1時:
釋放外力後,高彈形變回復
(4)若在高彈形變回復之前,將溫度降低到Tg (或結晶溫度)以下再釋放外力,則鬆弛時間t*→∞,這時(4)式變為
即高彈形變部分不再回復,粘性形變不可逆,釋放外力亦不回復.
二.原理敘述
利用聚合物推遲高彈形變的松馳時間的溫度依賴性,在聚合物玻璃化溫度以上的Tf附近,使聚合物半成品(管,中空異型材等)快速變形,然後保持形變,在較短時間內冷卻到玻璃化溫度或結晶溫度以下,使成型物的形變被凍結下來,這就是中空成型的粘彈性原理.
推論
1.中空吹塑成型製品的使用溫度應比聚合物的玻璃化溫度或結晶溫度低得多.
2.成型溫度越高,製品中不可逆形變所佔比例越大,成型物的形狀穩定性越好.
三.中空成型的分類及特點
1.擠出吹塑
擠出吹塑的工藝流程包括:①管坯的形成:由擠出機擠出,並垂掛在安裝於機頭正下方的預先分開的型腔中;②當下垂的型坯達到合格長度後立即合模,並靠模具的切口將型坯切斷; ③從模具分型面上的小孔插入的壓縮空氣吹管送入壓縮空氣,使型坯吹脹緊貼模壁而成型;④保持空氣壓力使製品在型腔中冷卻定型即可脫模.
2.注射吹塑
注射吹塑型坯的形成是通過注射成型方法將型坯模塑在一根金屬管上,管的一端通入壓縮空氣,另一端的管壁上開有微孔.注射模塑的型坯通常在冷卻後取出,吹塑前重新加熱到Tg以上,迅速移入模具中,並吹入壓縮空氣,型坯即脹大脫離金屬管貼於模壁上成型和冷卻.
3.拉伸吹塑
在型坯吹塑前於Tg-Tf間,用機械方法使型坯先作軸向拉伸,繼而在吹塑中,型坯徑向尺寸增大,又得到橫向拉伸,後快速冷卻至Tg以下.
4.多層吹塑
以多層管坯復合,並在同一條件下進行吹脹,冷卻.
5.中空成型工藝過程
第一是製造型坯;第二是型坯定位;第三是吹塑;第四是冷卻.
一.型坯的的製造
型坯的注射成型 型坯的擠出成型
1.型坯的注射成型
①一步法:注射型坯一經成型,還在塑性狀態模具開啟;進入成型的第二階段,即把芯軸連同型坯迅速送到吹塑模具中,打開壓縮空氣閥門,經芯軸吹入壓縮空氣,使還處於熔融狀態的型坯吹脹至模腔的形狀,在模具內冷卻後打開模具,取出製品.
②兩步法:型坯的注射與吹塑分開進行
2.型坯的擠出成型
⑴型坯擠出的機頭結構
①直通機頭 ②轉角機頭 ③貯料缸機頭 ④多層機頭
⑵型坯的擠出成型方法
a.直接擠出
①單模具直接擠出.②水平旋轉園盤法.
b.貯料缸法
間斷擠出大直徑厚壁型坯,可用來吹塑大型容器.
二.型坯的定位,夾持,定頸,吹塑裝置
1.注射吹塑裝置
①雙工位吹塑裝置②多工位吹塑裝置
2.擠出吹塑裝置
a.型坯遞送,模具固定系統
由一副位於擠出機頭下適當距離的固定的開關模組成,也有使用兩副模具的.
b.型坯靜止,模具移動系統
可分為單模系統和多模系統,模具位於擠出機口模下方,可以垂直上升或下降.
三.型坯的吹塑方法
1.橫吹法2.頂吹法3.底吹法
四.吹塑成型製品的冷卻
1.冷凍空氣法2.冷凍劑法3.二氧化碳冷卻法
4.空氣和水絕熱膨脹冷卻法
5.3中空吹塑過程的影響因素
一.擠出吹塑過程的影響因素
管坯製造過程中的影響因素
吹塑過程的影響因素
1.管坯製造過程中的影響因素
⑴原料的選擇⑵溫度的控制⑶螺桿轉速⑷口模
⑴原料的選擇
①熔體指數:低熔指利於防止管坯下垂,但不宜過低,否則易發生不穩定流動.
②分子量分布:分子量分布寬有利於製得高質量管坯.
③拉伸粘度:拉伸粘度隨拉伸應力增加而增大的物料有利於吹塑加工.
⑵溫度的控制
T↑型坯下垂嚴重,T↓表面粗糙,塑化不良,冷卻過快
⑶螺桿轉速
高的擠出速度能夠提高產量,減少型坯下垂,但轉速過快易產生不穩定流動,螺桿轉速應視具體物料而定.
⑷口模
表面光潔度很重要
2.吹塑過程的影響因素
(1)吹氣壓力
吹塑中的壓縮空氣有兩個作用,吹脹和冷卻.低粘度,小容積或厚壁件宜採用低氣壓;高粘度,大容積或薄壁件宜採用較高壓力
(2)吹氣速度
為了縮短吹氣時間,以利於製品獲得較均勻厚度和較好的表面,充氣速度應盡量大一些,但速度過快易產生以下現象:①在空氣進口處造成真空,使這部分的型坯內陷,而當型坯完全吹脹時,內陷部分會形成橫隔膜片;②口模部分的型坯有可能被極快的氣流拉斷.
⑶吹脹比
通常控制在2-4倍,吹脹比過大,則製品形狀穩定性差,過小易造成壁厚不均勻.
⑷模溫和冷卻時間
模溫過低,會使夾口處的塑料延伸性降低,不易吹脹,並使該部分加厚,成型困難;模溫過高,冷卻時間延長,生產周期長.冷卻時間過短,冷卻不充分易導致製品變形,收縮增大,表面無光澤.
⑸成型周期
包括擠出型坯,截取型坯,合模,吹氣,冷卻,放氣,開模,取出製品等過程.成型周期的選擇原則是在保證製品的能夠定型的前提下盡量縮短.
二.注射吹塑過程及影響因素
關鍵因素是溫度(型坯),型坯溫度過高時,熔融物料因粘度較低而容易變形,致使型坯在移動過程中,出現厚薄不均,會影響吹塑製品的質量,溫度太低時,製品內部會積存較多的內應力,在使用中易產生應力破裂.
三.拉伸吹塑過程的影響因素(以線型聚酯為例)
1.型坯的成型及影響因素
線型聚酯為結晶性塑料,但結晶速度慢.在130~220℃范圍結晶速度較快,而低於130℃時結晶較慢,所以從增加透明度的角度看,應適當提高加工溫度,降低模具溫度.
2.雙向拉伸過程的影響因素
⑴拉伸溫度
各種樹脂的最適宜拉伸溫度有所差別,一般取伸長率較大的溫度為拉伸溫度,如PVC 和PET,一般比Tg 高10~40℃. PET為90~110℃,PVC為100~140℃,對PP則比熔點低5~40℃為宜,一般為150℃.
拉伸溫度過高,取向不充分,但拉伸溫度過低,則影響容器的透明度(內應力所致).
⑵拉伸倍率
拉伸倍率計算方式為BR=HD/hd .拉伸倍數等於容器尺寸(直徑或高度)與型坯尺寸之比,BR一般取4~6.
四.多層吹塑過程的影響因素
1材料粘度2.材料多層之間的粘接3.加工溫度

⑸ 粘彈性力學模型有什麼優點和不足

  1. 介紹

    原子力顯微鏡(AFM)發明以來迅速發展在1980年代中期1),自那以來一直用於測量微地形和probe-sample部隊——和納米級表面在不同的環境中。 開發模式下AFM(調幅、AM-AFM)是最常見的動態方法,深入研究的主題(2- - - - - -6]。 在開發模式下AFM提示和表面的損壞或磨損減少對與AFM由於降低摩擦和側向力,這使得它更適用於軟樣品成像,如聚合物和生物的表面。 開發模式下AFM的額外優勢,它記錄了一個相襯與地形的收購,同時可以非常有用在異構的研究樣本7- - - - - -10]。 此外,可見在開發模式下AFM(相位和振幅)可以提供定量信息的耗散和保守tip-sample交互轉換能源量,即耗散功率(Pts)和維里(Vts)[9,11]。

    雖然幾位作者實現了能量耗散過程的量化12- - - - - -15),進一步利用這些信息來獲得材料特性在開發模式下AFM也是不小的。 技術的本質與間歇接觸,期間調查與非線性tip-sample部隊從吸引排斥,阻礙了推導簡單的可見和樣本屬性之間的關系。 此外,樣本屬性的提取研究粘彈性材料時變得特別具有挑戰性。 盡管有這些障礙,分析和數值模擬等試圖估計量樣品損耗角正切(一種常見的術語用於描述粘彈性樣品)(16]雖然據報道,這種方法可以為間斷接觸應用程序是不準確的(17]。 值得注意的是,其中一個關鍵因素防止提取可靠的材料信息已經沒有身體粘彈性樣品的精確模型。 另一方面,更好的定量協議已經通過與基礎技術,如接觸共振AFM(CR-AFM)[17),帶激發AFM(BE-AFM)[18- - - - - -19)和al-amplitude共振跟蹤AFM(DART-AFM)[20]。 這些技術在一個政權准線性tip-sample部隊利用懸臂振盪振幅很小,但由於只提供線性粘彈性和表徵的信息可以緩慢CR-AFM和BE-AFM由於所使用的基於像素的測量過程。

    最近取得了重大進展關於同時快速、地形和粘彈性材料的光譜特性通過使用多頻AFM[21]。 這個工作代表一個重要的里程碑在快速和定量多性能表徵,雖然到目前為止才意識到在一個非常簡單的粘彈性模型的身體通常是不準確的(這模型是在下面詳細討論)。 事實上,大多數當前的模型中使用AFM模擬不考慮基本的粘彈性行為,如應力鬆弛、蠕變或多個放鬆時間,材料表現出非常獨特的特性rate-dependent行為,如聚合物(22]。 最近一直在嘗試在AFM使用標准線性粘彈性模型樣本固體(SLS)模型(下面討論)為了包括基本匯率相關的屬性(22- - - - - -25]。 盡管這是一個合理的步驟,仍然需要進一步完善,以實際捕獲的非線性rate-dependent行為。

    本文探討的性質和行為spring-dashpot集的例子代表粘彈性模型,可用於表面。 這項研究的第一部分回顧了簡單的線性粘彈性模型的上下文中使用AFM,緊隨其後的是更復雜的spring-dashpot模型的討論。 這項研究的第二部分詳細評估這些模型的force-distance曲線和耗散行為,關注single-eigenmode tip-sample影響。 整個論文中,各種模型的優點和缺點進行了討論,以及可能的改進,可以導致更准確的模擬粘彈性材料特性與AFM。

  2. 模型的描述


    線性麥克斯韋模型


    線性麥克斯韋模型是最簡單的spring-dashpot集。 它由一個彈簧與減震器系列安排(圖1)。 該模型成功地描述應力鬆弛而聞名(應力在恆定應變下降時間)並未能描述蠕變(時間應變恆定應力下放鬆)。 後者排除了存在表面恢復在變形的機制。 結果,樣本不斷收益率較低的位置影響AFM提示時,這樣在後續影響提示符合樣本(見插圖越來越低高度圖1)。 這也意味著,利用提示將無法達到穩態表面是不斷產生(即。 ,探測器將達到穩態線性麥克斯韋僅當樣本取得了足以允許提示在其自由振盪振動振幅,沒有任何tip-sample交互)。 因為我們感興趣的響應線性麥克斯韋樣本間歇接觸探針,我們使用規定的軌跡的模擬圖1。 我們有規定的運動z(t)=zc+一個·sin(ωt),同時允許表面放鬆。 在這種情況下,提示被迫沿著20 nm以下原始表面位置對於每一個水龍頭,如的插圖所示圖1。 插圖也顯示了表面收益率連續每個水龍頭,和它還可以看到經驗只有部分復甦沒有回到原來的位置。 提示下降時,線性麥克斯韋表面通過阻尼器部分放鬆,這是導致放鬆的元素存儲在春天的力量。 在收回樣品經歷一個彈性恢復力正比於存儲在春天,這期間不能完全放鬆的方法。 但是,樣品沒有經驗粘性復甦,因為阻尼器沒有一種機制來旅行,回到原來的位置。

    圖3

    (a)、(c)和(e)標准線性固體(SLS)模型,Wiechert模型,和電解質模型,分別;(b),(d)和(f)應力鬆弛模擬SLS,Wiechert,分別和電解質模型。 insets顯示應力鬆弛實驗…


    Wiechert模型


    建模的多重弛豫時間普遍由代表一系列線性粘彈性表面麥克斯韋武器與平衡彈簧使殘余應力不放鬆。 這種廣義模型被稱為Wiechert模型。 放鬆倍在實際樣品是由於分子片段的存在與不同的長度有不同的貢獻30]。圖3顯示了兩個線性Wiechert模型與麥克斯韋的手臂。 為簡單起見,我們選擇這個特定的配置為主要目標是闡明其應用程序開發模式下AFM的上下文中。圖3顯示了Wiechert應力鬆弛模擬模型選擇,正如所料,兩個弛豫時間的存在是證明的存在兩個拐點的插圖。 每個弛豫時間與每個線性麥克斯韋手臂的放鬆。 阻尼器常數是故意選擇有顯著不同的值(c1= 1.0×10−5N·s / mc2= 10.0×10−5N·s / m)為了更清楚地顯示多個弛豫時間的存在。 這個模型在開發模式下AFM展覽一個定性的行為類似於SLS模型。 也就是說,它能夠成功地適應經歷的初始力表面的方法技巧和表面還提供一個機制來恢復通過存儲在平衡彈簧的壓力。 FD Wiechert模型的曲線(圖S3,支持信息文件1)也定性相似SLS的FD曲線模型。 同時具有兩個最小值和一個循環耗散的存在,和兩個曲線是光滑的,沒有間斷工件線性開耳文模型。


    全氟磺酸®模型


    電解質模型引入了博伊斯和同事(31日)模仿的行為全氟磺酸質子交換聚合物在雙軸載入測試。 這個模型中,所示圖3,由一個標准線性流體元素(一個線性麥克斯韋手臂在平行阻尼器)與彈簧串聯和並聯平衡彈簧。 特別安排在這個模型試圖復制的分子和分子間重排電解質發生在應用程序的壓力(31日),它激勵我們要考慮它在AFM的上下文中。 然而,重要的是要指出,原始模型非線性彈簧和阻尼器,而這里所描繪的模型只包含線性元素。 這已經完成為簡單起見,但必須考慮到非線性元素應占的幾何方面改變tip-sample期間接觸面積的影響。 全氟磺酸的應力鬆弛模擬模型所示圖3。 插圖清楚地表明存在兩次放鬆force-log時間曲線。 有趣的是,力下降的速度阻尼器的運動速度成正比嗎c1。 上面的解釋是,在春天的力的下降k1是由阻尼器的運動嗎c1的放鬆,與此同時,整個模型是由彈簧k1,平衡春季以來從未放鬆。 也是有趣的提到的線性麥克斯韋手臂最初經歷的增加力量,之後開始下降。 在這個模型中,在以前描述的兩個模型,力量不降至零,而是達到最小力存儲在平衡彈簧ke。 這個模型展示一個非常有趣的行為的影響下攻頂,這是本研究的第二部分討論。

  3. 結論

    不同的方法在間歇接觸AFM研究了粘彈性模型特別強調spring-dashpot模型。 我們總結了模型,常用在AFM,突出自己的長處和不足。 我們也提出了不同的spring-dashpot模型,可以用來模擬粘彈性表面的反應,特別是聚合物,與AFM的交互提示下。 大多數的模型中觀察到聚合物包括顯示不同的功能,即應力鬆弛和蠕變,其中一些表現出多種弛豫時間在現實的樣本。 水平的復雜性和物理精度是不同的每個模型和良好的判斷力建議在選擇合適的模式樣本的類型或動態現象進行調查。 盡管本文並不打算作為建模一個詳盡的手冊在AFM粘彈性,它是我們的目標,火花理論進一步發展,這是急需特別是新的快速AFM-based光譜學技術開發。

⑹ 高中化學有機的問題

考試科目名稱:材料科學與工程基礎 考試科目代碼:840

「材料科學與工程基礎」 為材料科學與工程一級學科考試科目,答題時間為180分鍾,共150分,內容分為兩部分。第一部分為公共知識部分,內容為「大學物理學」,佔50分;第二部分為選答題部分,佔100分,選答題部分分為六組,考生根據選報的二級學科或研究方向選擇六組試題中的之一。

公共知識部分考試大綱

「大學物理學(必答)」部分考試大綱
一、考試要求
「大學物理學」部分滿分為50分,是報考哈爾濱工業大學材料科學與工程學院各二級學科考生必答部分。大學物理學考題主要包括力學、熱學和電磁學三大部分,主要參考教材為張三惠主編《大學物理學》(第一~三冊,清華大學出版社出版)。
大學物理學試題部分的基本要求是:(1)物理概念清晰,理解並掌握力學、熱學和電磁學的基本物理原理和方法;(2)能夠利用物理學的基本原理和方法解決相關的物理問題。
二、考試內容
1)力學部分
a:動量與角動量:質點系的動量定理,動量守恆定律,質心運動定理,質點及質點系角動量定理及守恆定理。
b:功和能:保守力與勢能、機械能守恆定律,碰撞。
2)熱學部分
a:氣體動理論:溫度的微觀意義,能量均分定理,麥克斯韋速率分布定律,氣體分子平均自由程。
b:熱力學第一定律:功、熱量和熱力學第一定律,熱容,絕熱過程,卡諾循環。
c:熱力學第二定律:熱力學概率與自然過程的方向,熱力學第二定律及其微觀意義,玻耳茲曼公式及熵增加原理。
3)電磁學部分
a:靜止電荷的電場:庫侖定律與疊加原理,電通量及高斯定理,靜電場分布。
b:靜電場中的電介質:電介質的極化,電容器及其電容。
c:磁力:磁與電荷運動,磁場與磁感應強度,帶電粒子在磁場中的運動。
d:磁場中的磁介質:原子磁矩,磁介質的磁化。
三、試卷結構
a)滿分:50分
b)題型結構
a:概念及簡答題(40%)
b:論述題(60%)
c)內容結構
a:力學(30%)
b:熱學(30%)
c:電磁學(40%)
四、參考書目
《大學物理學》(第一~三冊),張三惠主編,清華大學出版社

選答題部分考試大綱

第一組:「材料結構與力學性能(選答)」部分考試大綱
(材料學學科,金屬材料與陶瓷材料方向選答部分;材料物理與化學學科,材料物理與化學方向)

一、考試要求
試卷內容分為兩部分:第一部分為材料結構與缺陷;第二部分為材料力學性能。
材料結構與缺陷部分的基本要求是應考者需全面掌握晶體材料結構及其缺陷的基本概念、基本規律、基本原理,要求能靈活運用材料結構與缺陷的基本理論綜合分析材料結構與性能的相關性。
材料力學性能的基本要求是:(1)理解並掌握材料彈性變形、塑性變形與斷裂等基本力學行為的宏觀規律及微觀本質,並進一步了解應力狀態、試樣幾何因素以及環境因素對材料力學行為的影響;(2)熟悉材料常用力學性能指標的意義、測試原理、影響因素及其應用范圍,具有按照實際工作條件和相關標准、規范等正確選擇試驗方法和指標進行材料測試、評價及選擇材料的能力,並了解改善材料力學性能的基本方法和途徑。
二、考試內容
1)材料結構與缺陷部分
a:晶體學基礎:原子的結合鍵、結合能;結合鍵的特點、與性能的關系;晶體學的基本概念;晶面指數、晶向指數的標定;晶面間距的計算;晶體的對稱性。
b:晶體結構:典型純金屬的晶體結構;合金相的晶體結構;離子晶體結構;共價晶體結構;亞穩態結構。
c:晶體缺陷:晶體缺陷的分類、結構、表徵、運動特性;空位和間隙原子形成與平衡濃度;位錯的基本類型與表徵、位錯的運動與增殖、位錯的彈性性質、實際晶體中的位錯;界面、相界、孿晶界;位錯及位錯與其他晶體缺陷的交互作用。
d:相圖:相圖的基本規律、分析方法與應用;分析各種類型的二元相圖及其晶體的結晶過程和組織;三元相圖的基本知識。
2)材料力學性能部分
a:材料基本力學性能試驗:(1) 掌握靜載拉伸試驗方法與拉伸性能指標的含義及測定,熟悉典型材料拉伸變形斷裂行為與應力-應變曲線;(2) 熟悉壓縮、彎曲、扭轉試驗原理、特點及應用,了解應力狀態對材料力學行為的影響;(3) 掌握布氏、洛氏、維氏硬度試驗原理、特點及應用范圍。
b:材料變形行為與變形抗力:(1)掌握彈性變形行為及其物理本質,熟悉材料的彈性常數及其工程意義;(2)熟悉材料塑性變形行為及其微觀機制,了解材料物理屈服現象;(3)了解材料的理論與實際屈服強度、微觀與宏觀屈服應力及宏觀屈服判據;(4)了解材料強化的基本途徑與常用方法。
c:材料斷裂行為:(1)了解材料常見斷裂形式及其分類方法;(2)熟悉金屬延性斷裂行為及微觀機制;(3)熟悉解理和沿晶斷裂行為及微觀機制;(4)了解斷裂的宏觀強度理論。
d:材料的脆性及脆化因素:(1)了解材料脆性的本質及表現,熟悉微觀脆性與宏觀脆性的聯系與區別;(2)熟悉缺口頂端的應力和應變特徵,了解缺口試樣拉伸行為及缺口敏感性;(3)了解沖擊載荷特徵與沖擊變形斷裂特點,掌握缺口試樣沖擊試驗與沖擊韌性的意義及應用;(4)了解材料低溫脆性的本質及其評定方法。
e:材料裂紋體的斷裂及其抗力:(1)了解材料的理論斷裂強度,掌握Griffith強度理論及應用;(2)掌握線彈性斷裂力學的基本概念與基本原理,了解裂紋尖端塑性區及其修正; (3)了解裂紋體的斷裂過程與斷裂韌性的測定及其影響因素。
f:材料的疲勞:(1)熟悉高周、低周疲勞行為,s-N與-N疲勞曲線及其經驗規律,掌握疲勞抗力的意義及表徵; (2)了解疲勞斷裂過程、特徵及微觀機制;(3)掌握疲勞裂紋擴展的斷裂力學處理思路與Paris方程;(4)了解材料疲勞抗力的影響因素。
g:材料高溫力學性能:(1)了解高溫下材料力學性能特點、高溫蠕變行為、斷裂過程及其微觀機制;(2)掌握蠕變極限與持久強度指標的含義、評價方法及影響因素。
三、試卷結構
a)滿分:100分 (材料結構與缺陷、材料力學性能各佔50分)
b)題型結構
a:材料結構與缺陷部分(50分)
(1)概念題(名詞解釋、多項選擇、填空、改錯等)(10分)
(2)簡答題(10分)
(3)計算題(10分)
(4)綜合論述及應用題(20分)
b:力學性能部分(50分)
(1)基本術語解釋(10分)
(2)多項選擇(5分)
(3)簡答題(15分)
(4)綜合論述與計算題(20分)
四、參考書目
1.《材料科學基礎》,胡賡祥、蔡珣主編,上海交通大學出版社,2000年
2.《材料科學基礎》,潘金生、仝健民、田民波編,清華大學出版社,1998年
3.《材料的力學性能》(第2版),鄭修麟主編,西北工業大學出版社,2000年
4.《材料力學性能》,石德珂、金志浩編,西安交通大學出版社, 1998年

第二組:「無機材料物理化學(選答)」部分考試大綱
(材料學學科,無機非金屬材料方向選答部分)

一、 考試要求:
要求學生熟練掌握本大綱所求的內容,並能夠利用相關原理,解決工程中所遇到的實際問題。
二、考試內容:
1)熱力學第一定律:熱力學第一定律、焓、熱容、熱力學第一定律對理想氣體的應用、熱化學。
2)熱力學第二定律:熵的概念、熵變的計算、Helmholz自由能和Gibbs自由能、化學反應方向的確定、熱力學對單組分體系的應用、偏摩爾量與化學勢、化學勢與化學平衡。
3)溶液:概念、拉烏爾定律、亨利定律、混合溶液各組分的化學勢、混合氣體各組分的化學勢。
4)相平衡:相平衡條件、相律、水的相圖、二組分相圖的組成原理、杠桿規則、二元凝聚體系相圖、形成化合物的二元相圖;三組分體系相圖的構成原理、三組分固熔體系相圖分析。
5)化學平衡:化學反應的平衡條件、液相與氣相的反應平衡常數、化學反應平衡常數與標准生成Gibbs自由能。
6)界面現象:表面自由能和表面張力、彎液面下的附加壓力、彎液面上的蒸汽壓、吉布斯吸附公式、潤濕現象和接觸角、表面活性劑。
7)熱力學應用:熱力學勢函數及應用。
8)相變:液固相變熱力學,液固相變動力學,均勻成核與非均勻成核。
9) 燒結:燒結過程動力學,燒結過程中的物質傳遞。
三、 試卷結構:
a) 滿分:100分
b) 題型結構
a:選擇題(20分)
b:問答題(30分)
c:計算題(50分)
四、 參考書目
《物理化學》,傅獻彩、沈文霞、姚天揚主編,高等教育出版社,2000年
《無機材料科學基礎》陸佩文 編著 武漢工業大學出版社,1996年

第三組:「高分子材料(選答)」部分考試大綱
(材料學學科,樹脂基復合材料方向;材料物理與化學學科,高分子材料方向選答部分)

二、 考試要求:
要求學生熟練掌握本大綱所求的內容,並能夠利用相關原理,解決實際問題。《高分子材料學》滿分100分。
高分子化學部分
第一章 緒論
「掌握內容」
1. 基本概念:單體、聚合物、聚合反應、結構單元、重復單元、單體單元、鏈節、聚合度、均聚物、共聚物。
2.加成聚合與縮合聚合;連鎖聚合與逐步聚合。
3. 從不同角度對聚合物進行分類。
4. 常用聚合物的命名、來源、結構特徵。
5.線性、支鏈形和體形大分子。
6. 聚合物相對分子質量及其分布。
7.大分子微結構。
8.聚合物的物理狀態和主要性能。
「熟悉內容」
1. 系統命名法。
2. 典型聚合物的名稱、符號及重復單元。
3. 聚合物材料和機械強度。
第二章 自由基聚合
「掌握內容」
1.自由基聚合的單體。
2.自由基基元反應每步反應特徵;自由基聚合反應特徵。
3.常用引發劑的種類;引發劑分解動力學;引發劑效率;影響引發劑效率的因素;引發劑選擇原則。
4.聚合動力學研究方法;自由基聚合微觀動力學方程推導;自由基聚合反應速率常數;自動加速現象。
5.無鏈轉移反應時的分子量;鏈轉移反應對聚合度的影響。
6.影響聚合反應速率和分子量的因素(溫度、壓力、單體、引發劑)。
7.阻聚與緩聚。
8.聚合熱力學。
「熟悉內容」
1. 熱聚合、光引發聚合、輻射聚合。
2. 聚合過程中速率變化的類型。
3 自由基聚合的相對分子質量分布。
4.反應速率常數的測定。
第三章 自由基共聚合
「掌握內容」
1. 共聚合基本概念:
無規共聚物,接枝共聚物,交替共聚物,嵌段共聚物,竟聚率,恆比點。
2.共聚物的分類和命名。
3.二元共聚組成微分方程推導。
4. 理想共聚、交替共聚、非理想共聚(有或無恆比點)的定義,根據竟聚率值判斷兩單體對的共聚類型及共聚組成曲線類型。
5. 共聚物組成控制方法。
6.共聚物微觀結構與鏈段分布。
7. 單體和自由基活性的表示方法,取代基的共軛效應、極性效應及位阻效應對單體和自由基活性的影響。
「熟悉內容」
1.共聚合的意義及典型共聚物。
2.影響竟聚率的因素和竟聚率測定方法。
3.共聚物的組成與轉化率的關系。
4.多元共聚。
5.共聚合速率。
第四章 聚合方法
「掌握內容」
1. 四種聚合實施方法的基本組成及優缺點。
2. 懸浮聚合與乳液聚合的機理及動力學。
「熟悉內容」
1. 典型聚合物的聚合實施方法。
2. 聚合方法的選擇。
第五章 陽離子聚合
「掌握內容」
1.陽離子聚合常見單體與引發劑。
2.陽離子聚合機理。
3.影響陽離子聚合因素 .
第六章 陰離子聚合
「掌握內容」
1.陰離子聚合常見單體與引發劑。
2.陰離子聚合機理,聚合速率及聚合度。
3.影響陰離子聚合因素。
4.活性陰離子聚合聚合原理、特點及應用。
5. 陽離子聚合、陰離子聚合、自由基聚合的比較。
第九章 逐步聚合反應
「掌握內容」
1. 逐步聚合的基本概念:
官能團,平均官能度,線形縮聚,反應程度,當量系數,體型縮聚,無規預聚物,結構預聚物,凝膠化作用,凝膠點。
2.縮聚反應的類型及典型聚合物的命名。
3. 逐步聚合反應的特點。
4. 逐步聚合官能團等活性理論。
5.縮聚反應聚合物分子量的控制。
6. 典型線性和體型縮聚物的合成方法。
7. 線形逐步聚合與體型逐步聚合的比較。
8. 逐步聚合與連鎖聚合的比較。
「熟悉內容」
1. 線形逐步聚合動力學。
2. 縮聚物的分子量分布。
3. 影響聚合反應動力學方程的因素。 .
第十章 聚合物的化學反應
「掌握內容」
1. 聚合物化學反應的基本概念:
幾率效應,鄰近基團效應。
2. 聚合物與小分子反應活性的比較及影響因素。
3. 典型的聚合物的化學反應
聚乙酸乙酯的反應
芳香烴的取代反應
4.制備嵌段聚合物及接枝聚合物常用的方法。
5. 聚合物交聯反應:橡膠的硫化、飽和聚烯烴的過氧化物交聯。
6. 典型聚合物的熱降解反應。
「熟悉內容」
1. 纖維素的反應、鹵化反應、環化反應。
2. 光致交聯固化。
3. 氧化降解、聚合物老化機理及老化的防止與利用。
4. 功能高分子的定義及主要種類。
高分子物理部分
第一章 高分子鏈的近程結構
「掌握內容」
1.化學組成:基團(極性與非極性),單體單元(均聚與共聚)及末端基;梯形與螺旋型結構。
2.鍵接結構:頭-頭(尾-尾)及頭-尾結構。
3.構型(旋光異構,幾何異構)。
4.支化與交聯
「熟悉內容」
1.高分子鏈構型的測定方法。
第二章 高分子鏈的遠程結構
「掌握內容」
1.基本概念:
均方末端距,高斯鏈,構象。
2.高分子鏈長、末端距的計算方法; 高分子鏈的柔順性及本質。
「熟悉內容」
1.高分子鏈的旋轉及構象統計。
第三章聚合物的聚集態結構
「掌握內容」
1.基本概念:
單晶,片晶,球晶,纖維狀晶,串晶,伸直鏈晶體;結晶度,取向,取向度;內聚能密度,相容性。
2.Keller折疊鏈模型;無規線團模型;局部有序模型。
3.高分子鏈結晶動力學。
4.結晶度及取向的測定方法,液晶的表徵。
5.高分子合金
「熟悉內容」
1.不同晶型的形成條件。
2.取向對聚合物材料的影響。
第四章 高分子的運動
「掌握內容」
1.高聚物分子運動的特點。
2.玻璃化轉變。
4. 玻璃化溫度與鏈結構的關系。
5. 玻璃態的分子運動。
6. 晶態高聚物的分子運動。
「熟悉內容」
1. 高聚物分子運動的研究方法。
第五章 高聚物的力學性能
一、高彈性
「掌握內容」
1.基本概念:
楊氏模量,切變模量,本體模量,熵彈性。
2.橡膠高彈形變的特點與本質。
「熟悉內容」
1. 橡膠彈性動力學分析及統計理論。
2.典型的熱塑性彈性體。
二、聚合物的粘彈性
「掌握內容」
1.基本概念:
蠕變,應力鬆弛,動態粘彈性, 滯後與阻尼,Boltzmann疊加原理,時-溫等效原理,鬆弛(遲後)時間及其鬆弛(遲後)時間譜。
2. 高分子材料(包括高分子固體,熔體及濃溶液)的力學行為特性,粘彈性本質。
3.描述聚合物粘彈性的力學模型及所描述的聚合物的力學過程。
「熟悉內容」
1. Maxwell模型與Voigt(或Kelvin)模型的數學推導。
2. WLF方程及應用。
3. 粘彈性的研究方法。
三、聚合物的屈服和斷裂
「掌握內容」
1. 基本概念:
屈服應力,斷裂應力,沖擊強度,疲勞, 銀紋,剪切帶,脆性斷裂,韌性斷裂,應力集中。
2. 晶態、非晶態及取向聚合物應力-應變特點。
3. 聚合物的屈服與增韌機理。
4. 影響聚合物強度的因素與增強途徑、機理。
「熟悉內容」
1. 斷裂理論。
第六章 聚合物的電學性能、熱性能、光學性能
「掌握內容」
1.基本概念:
介電極化,介電鬆弛,摻雜,壓電系數, 焦電系數, 聚合物壓電體。
2.高聚物的導電率、導電聚合物的結構與導電性。
3.高聚物的熱穩定性、熱膨脹、熱傳導,熱變形溫度。
4.折光指數,透明度,霧度,雙折射,散射。
「熟悉內容」
1.高聚物的電擊穿,高分子的靜電現象。
第七章 高分子溶液
「掌握內容」
1.基本概念:
溶度參數,Huggins參數,θ溫度,第二維利系數A2,聚合物增塑,凝膠,凍膠。
2.高分子的溶解過程;溶劑對聚合物溶解能力判定原則;高分子溶液與理想溶液的偏差;Flory-Huggins高分子溶液理論;Flory-Krigbaum稀溶液理論。
3.Huggins參數、θ溫度及第二維利系數A2之間的關系;θ溶液與理想溶液。
4.高分子濃溶液及應用。
「熟悉內容」
1. Flory-Huggins晶格理論的假定條件及局限性。
第八章 聚合物的分子量和分子量分布
「掌握內容」
1.基本概念:
相對粘度,增比粘度,比濃粘度,比濃對數粘度,特性粘度,數均分子量、重均分子量、粘均分子量、Z均分子量。
2.聚合物分子量的統計意義;常用的統計平均相對摩爾質量。
3.相對摩爾質量分布寬度及表示方法。
4.聚合物分子量的測定原理;不同測定方法的適用范圍。
5.特性粘度和相對摩爾質量的關系。
6.高分子的分級方法。
參考書目
1、潘祖仁編,《高分子化學》(第三版),化學工業出版社,2004.
2、何曼君等編,《高分子物理》(第二版),復旦大學出版社,2000.

第四組:「復合材料基礎(選答)」部分考試大綱
(航天學院材料學學科,復合材料方向選答部分)

一、考試要求
復合材料基礎滿分為100分。主要考察學生對材料科學和復合材料學基礎知識的掌握程度。
二、考試內容
1)復合材料的基本概念及原理
a:基本概念
b:分類方法
c:性能特點
d:基本設計原理
2)復合材料的基體
a:聚合物
b:金屬
c:陶瓷
3)復合材料的增強相的形態及製造工藝
a:纖維
b:顆粒
4)復合材料的界面
a:基本概念
b:粘結機制
c:陶瓷相變增韌
5)聚合物基、金屬基和陶瓷基復合材料
a:聚合物基復合材料的製造工藝、性能特點及應用
b:金屬基復合材料的製造工藝、性能特點及應用
c:陶瓷基復合材料的製造工藝、性能特點及應用
6)復合材料的性能分析及測試
a:性能分析
b:性能測試
三、試卷結構
a) 滿分:100分
b) 題型結構
a:概念題(20分)每題4分,共5題。
b:簡答題(40分)每題8分,共5題。
c:論述題(40分)每題20分,共2題。
四、參考書目
1.《復合材料概論》,王榮國、武衛莉、谷萬里編著,哈爾濱工業大學出版社,2003年1月
2.《高性能復合材料學》,郝元凱、肖加余編著,化學工業出版社,2004年1月

第五組:「固體物理(選答)」部分考試大綱
(材料物理與化學學科,材料物理與化學方向選答部分)

一、考試要求
要求考生系統地掌握固體物理的基本概念和基本原理,並能利用固體物理的基本原理分析固體的物理性能。要求考生對晶體結構與晶體結合、晶格熱振動及固體的熱性質、固體電子論(特別是能帶結構)等基本原理有很好的掌握,並能熟練應用固體物理的基本原理分析固體的導電性質與磁性質等物理性質。
二、考試內容
1)固體結構與固體結合
a:晶體結構
b:晶體衍射與倒易點陣
c:布里淵區
d:固體鍵合的物理本質
2)晶格熱振動及晶體的熱性質
a:格波,聲學和光學格波,聲子
b:固體比熱
c:固體熱傳導
3)自由電子理論及能帶理論
a:費米面
b:霍爾效應
c:固體能帶的基本概念
d:導體、絕緣體和半導體的物理本質
4)半導體晶體
a:半導體的有效質量
b:p型和n型半導體
c:載流子濃度
d:p-n結
三、試卷結構
a)滿分:100分
b)題型結構
a:概念及簡答題(40分)
b:論述題(60分)
c)內容結構
a:固體結構與固體結合(15分)
b:晶格熱振動及晶體的熱性質(30分)
c:自由電子理論及能帶理論(30分)
d:半導體晶體(25分)
四、參考書目
《固體物理學》,黃昆原著、韓汝琦改編,高等教育出版社

第六組:「金屬學與熱處理(選答)」部分考試大綱
(材料加工工程學科,材料加工工程方向選答部分)

一、 考試要求
要求考生全面、系統地掌握「金屬學與熱處理」課程的基礎理論,基本知識和基本技能,並能靈活運用金屬學熱處理理論分析和解決工程實際的問題的綜合能力。
二、考試內容
1)金屬學理論
a:金屬與合金的晶體結構及晶體缺陷
b:純金屬的結晶理論
c:二元合金相圖及二元合金的結晶
d:鐵碳合金及Fe-Fe3C相圖
e:三元合金相圖
f:金屬的塑性變形理論及冷變形金屬加熱時的組織性能變化
2)熱處理原理及工藝
a:鋼的加熱相變理論
b:鋼的冷卻相變理論
c:回火轉變理論
d:合金的時效及調幅分解
e:鋼的普通熱處理工藝及鋼的淬透性
三、試卷結構
a)滿分:100分
b)題型結構
a:基本知識與基本概念題 (約20分)
b:理論分析論述題(約40分)
c:實際應用題(約20分)
d:計算與作圖題(約20分)
c)內容結構
a:金屬學理論(約60分)
b:熱處理原理及工藝(約40分)
d)試題形式
a:選擇題
b:判斷題
c:簡答與綜合題等
四、參考書目:
《金屬學與熱處理原理》,崔忠圻、劉北興編,哈爾濱工業大學出版社,2004年修訂版

⑺ 與其他玻尿酸相比, 喬雅登的獨特打法,主要通過哪幾個方面來改善鼻唇

摘要 三 / 大 / 優 / 勢

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