PowerPoint Presentation Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hóa lý Polymer Tính chất cơ học của Polymer GVHD PGS Nguyễn Huy Tùng Nhóm 5 1 Nguyễn Thị Thùy Linh 20174878 2 Dương Thị Loan 20174885 3 Vũ Thị N[.]
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hóa lý Polymer Tính chất học Polymer GVHD: PGS Nguyễn Huy Tùng Nhóm 5: Nguyễn Thị Thùy Linh Dương Thị Loan Vũ Thị Ngọc Mai Vũ Thị Ngọc Mai Bùi Thị Miền Phạm Đức Minh Tô Thị Hà My 20174878 20174885 20174920 20174926 20174940 20174947 20174956 Tính chất học đặc tính quan trọng nghiên cứu vật liệu polymer composite nhờ tính chất xác đinh điều kiện làm việc cụ thể vật liệu ứng dụng thực tế Đường ứng suất biến dạng Độ cứng độ rão Tính chất học Damping ( giảm chấn, hồi phục theo chu kì) Độ bền kéo độ dãn dài tới hạn Độ bền kéo đứt thời gian dài Sức bền Độ bền va đập Độ cứng Tính chất bề mặt Ma sát Mài mòn I Đường ứng suấtbiến dạng • Một số tính chất học thể qua đường ứng suất biến dạng • Được thể hiên qua phép đo độ bền kéo: lực kéo tác dụng vào mẫu hàm độ dãn dài với lực tác dụng ổn định liên tục • Lực tác dụng chia cho mặt cắt ngang mẫu, độ biến dạng chia cho độ dài mẫu ban đầu thu dược đường ứng suất biến dạng • Bên cạnh mẫu bị biến dạng uốn, nén, xoắn dẫn đến có dạng đồ thị khác - Khoảng tuyến tính tuân theo định luật HOOK thể qua modul đàn hồi: E= - Khi giá trị ứng suất đạt tới y xuất điểm chảy (cổ eo) với độ biến dạng y y gọi giới hạn mềm cao bắt buộc - Giai đoạn giai đoạn phát triển cổ eo ứng suất bắt đầu giảm xuống - Ứng suất giảm sau lại tăng đến giá trị b mẫu bị phá hủy mẫu có độ dãn dài tới hạn εb Khoảng làm việc - σy (giới hạn mềm cao bắt buộc) phụ thuộc vào tốc độ biến dạng nhiệt độ (hồi phục) - Tốc độ biến dạng lớn ứng suất gây biến dạng mềm cao lớn - Nhiệt độ cao (càng gần với Tg) σy nhỏ - Đó có mẫu bị phá hủy điềm chảy khơng rõ điểm xảy điểm chảy Dựa vào hình dạng đường ứng suấtbiến dạng ta xác định tính chất vật liệu cụ thê như: cứng, mềm, giịn, dẻo,… II Độ cứng (stiffness) •Độ cứng vật liệu thể qua giá trị modul đàn hồi giá trị modul đàn hồi chia cho khối lượng riêng •Đối với polymer vơ định hình trạng thái thủy tinh (PVC, PS, PMMA) E từ 3-3.3 Gpa, polymer nhiệt độ phòng có dịch chuyển thứ cấp (PC) E= 2.1 Gpa •Polymer bán tinh thể Tg có E lớn nhiên E có giá trị thấp PTFE (E=0.6 Gpa) có hay nhiều chuyển tiếp thứ cấp •Nhựa nhiệt rắn có E cao (E > Gpa) •Polymer định hướng có độ cứng cao ( sợi dệt, LCPs) •Độ cứng cao thường sáp nhập phần tử cúng sợi ngắn •Với sợi dài ứng suất chịu hết, pha (matrix polymer) không ảnh hưởng đến độ cứng vật liệu II Độ cứng (stiffness) •E khơng phụ thuộc vào chiều dài mạch (khối lượng phân tử) trừ với polymer bán tinh thể mạch phân tử dài làm giảm mức độ kết tinh E giảm nhỏ so với sư tăng khối lượng phân tử •E không phụ thuộc vào độ cứng mạch, tương tác mạch, ngoại trừ mạch cứng có định hướng cao LCPs (Liquid-Crystal Polymer) III Sự rão ( Creep) - Sự rão xảy diễn tả ứng xử polymer tác dụng ứng suất thời gian dài - Sự biến dạng gồm thành phần: + Sự biến dạng đàn hồi không quán tinh (khi tháo tải tự động quay trờ lại) + Sự biến dạng trễ hồi phục từ từ + Sự biến dạng vĩnh cửu - Biểu thức thực nghiệm D(t) = Do.exp(t/to)1/3 + D(t): reciprocal modulus + t: thời gian + Do: biến dạng đàn hồi khơng qn tính + to : thời gian xảy Do - Do to phụ thuộc vào nhiệt độ 10