聚合物流变学基础

  

流变学是研究材料流动与变形的科学，是当代材料科学技术发展中的一门重要学科。本书共5章，涵盖聚合物流变学的基础知识、基本理论、流变测量等内容，章介绍聚合物流变学发展历史及基本概念；第2章讲述聚合物流体的黏性与弹性；第3章为聚合物流体的流动分析；第4章解析流变学基本方程及应用；第5章介绍流变的测量及应用。本书可作为高分子材料与工程及相关专业的本科教材，亦是从事高分子材料及其加工成型过程研究、开发、生产的工程技术人员及有兴趣于流变学和高分子科学的科研人员的参考书。

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   第1章流变学概论1

1.1流变学的发展历史1

1.2流变学的研究对象和方法5

1.2.1流变学关于物质的定义5

1.2.2流变学的研究方法7

1.2.3聚合物流变学7

1.3聚合物流变行为及特征9

1.3.1聚合物典型的流变行为9

1.3.2聚合物流变行为的特征13

1.4流变学基本概念14

1.4.1流体形变的基本类型14

1.4.2张量17

1.4.3本构方程23

第2章聚合物流体的黏性与弹性25

2.1流体的流动类型25

2.1.1层流和湍流25

2.1.2稳定流动和不稳定流动26

2.1.3等温流动和非等温流动26

2.1.4一维流动、二维流动和三维流动27

2.1.5拖曳流动和压力流动28

2.1.6拉伸流动和剪切流动28

2.2牛顿流体与非牛顿流体30

2.2.1牛顿流体30

2.2.2非牛顿流体31

2.3聚合物流体的黏度及其影响因素33

2.3.1黏度概念及意义33

2.3.2普适流动曲线35

2.3.3黏度的测定37

2.3.4聚合物黏度的影响因素48

2.4聚合物流体的弹性52

2.4.1流体弹性原理52

2.4.2流体的几种弹性行为53

第3章聚合物流体的流动分析60

3.1聚合物流体在圆管中的流动60

3.2平行板间的压力流动66

3.3平行板间的拖曳流动67

3.4环形圆管中的压力流动68

3.5环形圆管中的拖曳流动69

第4章流变学基本方程及应用70

4.1连续性方程70

4.1.1连续性方程的推导70

4.1.2应用范围74

4.2动量方程75

4.2.1作用在运动流体上的力和应力75

4.2.2动量方程的推导76

4.2.3动量方程的讨论78

4.2.4物理意义与应用范围80

4.3能量方程80

4.3.1内能对时间的导数与傅里叶热传导定律81

4.3.2能量方程的推导83

4.3.3能量方程的物理意义90

4.4平板间的拖曳流动分析90

4.4.1简化模型91

4.4.2分析与求解91

4.4.3结果讨论95

4.5双辊筒压延分析95

4.5.1双辊筒工作原理96

4.5.2简化模型97

4.5.3分析与求解97

4.5.4无量纲量98

4.5.5压力分布方程99

4.5.6速度分布方程101

4.6柱坐标系下的流体压力流动分析102

4.6.1简化模型103

4.6.2分析与求解105

第5章流变的测量及应用110

5.1毛细管流变仪111

5.1.1基本构造111

5.1.2基本应用115

5.2旋转流变仪116

5.2.1基本构造117

5.2.2测量模式120

5.2.3基本应用120

5.3转矩流变仪121

5.3.1基本构造121

5.3.2基本应用122

5.4拉伸流变仪123

5.4.1基本原理123

5.4.2基本应用124

5.5流变学在聚合物研究中的应用126

5.5.1分子量以及分子量分布的测量126

5.5.2长支链含量的测量127

5.5.3部分相容聚合物的相行为研究128

5.5.4采用MFI确定聚合物的加工方法与用途131

5.5.5计算流场参数和其他流变参数132

参考文献133