关于高分子材料形变方式的信息

高分子材料的三种形态是什么?

高分子聚合物的力学三态分别是：玻璃态、高弹态和粘流态。

高分子化合物的分子形态大致分为三类：线型高分子、支链型高分子、体型高分子。不同形态的高分子化合物在性能上存在差异，如弹性和塑性、机械强度、硬度和脆性等。高分子化合物的聚集态是由成千上万的大分子链以某种形式（键力或范德华力）聚集在一起形成的树脂。

物质按其分子运动的形式和力学特征可分为气态、液态、固态三种聚集形态。

高分子材料按来源分为天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子是存在于动物、植物及生物体内的高分子物质，可分为天然纤维、天然树脂、天然橡胶、动物胶等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡胶和合成纤维三大合成材料，此外还包括胶黏剂、涂料以及各种功能性高分子材料。

金属材料和高分子材料的形变方式有什么异同点

1、高分子具有高弹性和粘弹性，不管是结晶高分子还是玻璃态高分子形变都具有弹性形变、屈服、发展大形变和形变硬化断裂这几个阶段。其中弹性形变是在应力刚开始作用在上面时发生的，这一点金属材料也有。

2、结构不同 金属材料：金属材料的结构包括晶体结构及其缺陷、相结构和显微组织结构。无机非金属材料：无机非金属的晶体结构远比金属复杂，并且没有自由的电子，具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。高分子材料：高分子材料的结构为链结构、聚集态结构。

3、例如，金属材料在高温下容易发生蠕变，而高分子材料在受到冲击时会出现弹性形变。化学性能是指材料在接触和反应环境中的稳定性、抗氧化性、耐腐蚀性等。例如，某些高分子材料在高温下会发生氧化反应，而金属材料则具有良好的抗腐蚀性能。

4、结合键类型：金属材料的屈服强度与陶瓷和高分子材料的屈服强度相比较，可以明显看出不同结合键类型对其屈服强度的影响是根本性的。 材料组织与结构：金属材料的屈服强度可以受到四种强化机制的影响，这些机制包括固溶强化、形变强化、沉淀强化以及弥散强化。

5、从材料学的角度来看，刚性是指材料的抗变形能力。材料的刚性与其内部的原子结构有关。对于金属材料，其内部的原子排列相对有序，使得材料具有一定的抵抗形变的能力。而一些高分子材料，如橡胶，由于其内部的分子结构较为松散，因此表现出较低的刚性。 刚性与弹性的关系。刚性并不等同于弹性。

6、不同的材料具有不同的松弛率。这一特性取决于材料的分子结构、化学成分、晶体结构以及温度等多种因素。例如，一些高分子材料如橡胶、塑料等具有较好的弹性，因此它们具有相对较高的松弛率。而金属虽然也能发生弹性形变，但其松弛率相对较低，特别是在高温环境下，金属材料的松弛现象更为明显。

高分子材料和陶瓷材料变形有何特点?

1、陶瓷材料受接触应力后，在局部的应力集中区表层发生塑性变形，或在水、空气、介质、气氛的影响下形|成易塑性变形的表层，进而开裂产生磨屑，因此，陶瓷的摩擦磨损行为对表而状态极为敏感。陶瓷材料的抗冲蚀性能不仅与组分纯度有关，还与制备工艺密切相关。

2、陶瓷材料一般硬度较高，但可塑性较差。除了在食器、装饰的使用上，在科学、技术的发展中亦扮演重要角色。陶瓷原料是地球原有的大量资源黏土经过淬取而成。而粘土的性质具韧性，常温遇水可塑，微干可雕，全干可磨；烧至700度可成陶器能装水；烧至1230度则瓷化，可完全不吸水且耐高温耐腐蚀。

3、金属和陶瓷材料的弹性变形主要是指其中的原子偏离平衡位置所作的微小的位移，这部分位移在撤除外力后可以恢复为0。对高分子材料弹性变形在玻璃态时主要是指键角键长的微小变化，而在高弹态则是由于分子链的构型发生变化，由链段移动引起，这时弹性变形可以很大。

为什么高分子材料在高频的时候呈现玻璃态

1、在外力作用下只会发生非常小的形变，此状态即为 玻璃态：当温度继续升高到一定范围后，材料的形变明显地增加，并在随后的一定温度区间形变相对稳定。

2、非晶态聚合物在不同温度下，可以呈现三种不同的力学状态，即玻璃态、高弹态和粘流态，这三种力学状态是聚合物分子微观运动特征的宏观表现。三种状态的特点如下。玻璃态就是一种非晶体，非晶体是固体中除晶体以外的固体。它没有固定的形状和固定熔点，具有各向同性。

3、首先，玻璃态是指高分子材料在较低温度下的一种固态状态，其特点是分子运动微弱，材料刚性较强，形变较小。在玻璃态下，高分子材料结构紧密，质硬，强度较高，相对不容易发生形变。这种状态下的高分子材料通常需要施加较大的力才能使其发生形变，因此在力学性能上具有较高的模量和强度。

4、玻璃态：当温度较低时，分子热运动的能量很小，整个分子链的运动以及链段的内旋转都被冻结，聚合物受外力作用产生的变形较小，弹性模量大，并且变形是可恢复的。

高分子典型流变行为有哪些

1、高分子典型流变行为： 切力变稀。 切力增稠。 爬杆效应。 挤出涨大（离模膨胀）。 不稳定流动和熔体破裂。 触变性和震凝性。 宾哈塑性。

2、高分子材料的典型流变行为包括： 切力变稀现象：随着剪切力的增加，高分子材料的粘度会降低。 切力增稠现象：在一定的剪切力作用下，高分子材料的粘度会随着剪切力的增加而增加。 爬杆效应：高分子材料在受到拉伸作用时，会出现粘弹性行为，即在一定应力作用下，材料会表现出粘性流动。

3、剪切变稀与高黏度： 高分子熔体或溶液的黏度通常很大，且随剪切速率增加而减小。这种现象称为假塑性流体。 爬杆效应： 在高分子液体中，液体因惯性作用，会沿杆爬行，形成包轴效应，表现出弹性效应。

4、剪切变稀是高分子液体的一个显著特性，与牛顿流体不同，其黏度随剪切速率变化。假塑性流体是常见的类型，其黏度在零剪切速率时为常数，称为零剪切黏度。零剪切黏度与材料的分子量和柔顺性有关，链柔顺性越好，黏度对于温度和剪切的敏感性越低。

5、三种典型的流动行为包括牛顿流体、剪切变稀和剪切增稠体系。牛顿流体任一点上的剪应力都同剪切变形速率呈线性函数关系。剪切变稀是加工高聚物熔体、高聚物流体等假塑性流体过程中，表观粘度随切应力增加而减小的现象。

6、聚合物熔体流动时，外力作用发生黏性流动，同时表现出可逆的弹性形变。聚合物的流动并不是高分子链之间的简单滑移，而是运动单元依次跃迁的结果。它的流变行为强烈地依赖于聚合物本身的结构、分子量及其分布、温度、压力、时间、作用力的性质和大小等外界条件的影响。