塑料零件變形的本質是什麼?

時間 2022-01-06 07:13:21

1樓:蘇雨

塑料件分子鏈大,密度低,熱脹冷縮係數較大,又屬於熱的不良導體,零件各部分結構有差異,厚薄不均,冷卻過程中,各部分溫度下降不同步,導致結構溫差,尤其是內外溫差,使得結構體積收縮不同步,最終產生變形

2樓:ipoy

要是用一句話來回答塑料零件(高分子材料)變形的本質那就是:分子鏈的運動。

高分子材料之所以能夠有著與傳統材料相匹敵的強度,其主要是因是組成高分子材料的化合物分子量較高。說白了,就是因為分子量高,分子鏈長,高分子化合物鏈纏繞或者有序排列(大部分材料是有序和無序相間)成有強度的材料,最終我們可以做成零件使用。

這麼一說就明白了,要想作為零件使用,必須有強度,沒強度就變形嘍。在什麼情況下才能失去強度呢?就是在分子量開始運動的情況下。

比如說,我們都知道大部分通用高分子材料是不耐熱的,若把你說的零件在高溫下使用,高溫使得分子鏈運動能力增強,分子鏈稍微受外力就開始運動,就會失去強度,因此就會變形。

再比如,把你說的零件放到溶劑中使用,如果說統計對他的溶解效果很強,瞬間就會使分子鏈溶解掉,那就不僅僅是變形了,基本上就沒了(-_-//)。如果說溶劑對他的溶解性不是很強,溶劑會慢慢的滲入到零件中,先慢慢的充入到分子鏈間,就好像分子鏈間有了一層潤滑劑,稍微受到點外力,分子鏈就開始運動,你說的零件就會變形無疑。

無論是在何種刺激下,高分子鏈一但開始運動,高分子材料就會失去強度,這就是所謂的變形,這也是高分子材料專業中最為重要的乙個定義之一:玻璃化轉變溫度---鏈段開始運動的溫度。所以我們是這麼定義塑料的:

使用溫度在玻璃化轉變溫度一下是塑料,在玻璃化轉變溫度以上的是橡膠。

那麼問題來了,橡膠在玻璃化轉變溫度以上使用,那麼不是就鏈段一直運動嗎?沒錯,皮筋輪胎不都是軟的麼?但是他還有形變的回覆,這就是他的交聯。

因此橡膠只有交聯後才能作為材料使用,沒交聯的橡膠現實生活中基本上看不到(說遠了)。

如果說鏈段運動之後再比較大的位移,那就是材料的斷裂了,或者是磨耗,這就更深入了。

總的來說,高分子材料的形變從微觀上還是鏈段的運動。我覺得不僅僅是高分子材料,所有材料的形變基本上可以歸屬於組成材料的分子的運動。但對於高分子來說,分子量太高,因此他是鏈段的運動。

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