个人介绍
高分子流变学 袁华等
提供学校: 青岛大学
院系: 材料科学与工程学院
专业大类: 材料科学与工程
专业: 高分子材料与工程
课程英文名称: polymer rheolegy
课程编号: 4461080407008
课程介绍
高分子流变学是研究高分子流动与变形的科学,是介于力学、化学和工程科学之间的边缘科学,也是一门多学科交叉,理论性与实践性很强的新兴学科。高分子流变学是现代流变学的重要分支,研究高分子流变学对聚合物的合成、加工和模具的设计等具有重要意义。本课程结合高分子材料加工原料和高材加工设备,主要介绍高分子材料在成型加工过程中的基本流变学原理。本大纲遵循基本理论与生产实践相结合,既有一定广度,又有一定深度、新度,材料宏观性质与微观结构分析相结合。唯象性讨论与建立数学模型相结合的特点。共设置了七章内容,教学时为34学时。
教师团队
教学大纲

教学内容、要求和学时分配

(一) 第一章绪论    学时:4

教学内容:介绍流变学的基本概念,流变学的研究方法与分类,高聚物流变学研究容和意义,高聚物液体的奇异流变现象,高聚物的力学状态,高聚物的粘流态特征及流动机理。

教学要求:要求掌握流变学研究中的基本物理量及基本流变函数。理解高聚物液体的流动机理,理解高聚物液体流动时发生剪切变稀、挤出胀大、熔体破裂等奇异流变现象。能用“高分子构象改变理论”说明其奇异黏弹性。

重点、难点:重点基本概念,难点是奇异流变现象。

实验课、习题课、讨论课等教学形式:多媒体。

(二) 第二章 基本物理量和高分子液晶的基本流变行为  学时:4

教学内容:黏度与法向应力差函数、非牛顿型流体的分类、黏度的结构影响因素、高分子液晶的基本流变性质。

教学要求:掌握非牛顿流体的类别和流动特点;了解高分子液晶的基本流变行为规律。

重点、难点:重点是各种流变学基本概念,难点是黏度的结构影响因素。

实验课、习题课、讨论课等教学形式:多媒体。

(三) 第三章 关于高分子液体黏弹性的讨论     学时:8

教学内容:关剪切黏度的深入讨论(温度影响、流变曲线特点、流变曲线的时温叠加等)、关于“剪切变稀”及“液体弹性”的说明(高分子构象改变说)、高分子液体的弹性效应及定量描述。

教学要求:掌握各类条件和参数对高聚物液体剪切粘度的影响规律,包括:加工条件(温度、压力、剪切速率、剪切应力),分子结构参数(分子量、分子量分布、长链支化程度),配方参数(填充-增强剂、软化-增塑剂)。 理解高分子液体流动中的弹性效应及影响液体弹性的因素。。

重点、难点:重点是高分子溶液的热力学性质,难点是Flory-Huggins似晶格模型。

实验课、习题课、讨论课等教学形式:多媒体。

(四) 第四章 流变学基本方程及应用    学时:4

教学内容:连续性方程简介(质量守恒定量、连续性方程的物理意义)、运动方程简介(动量守恒定律、运动方程的意义)、能量方程简介(能量守恒定律、能量方程的物理意义)高聚物的本构方程。

教学要求:掌握幂律方程;了解定量研究高聚物流变性质的数学、力学方法;了解连续性方程,运动方程及能量方程的物理意义;了解平行板之间的拖曳流及圆柱形流道中压力流的流场分析。

重点、难点:重点是流变学基础方程,特别本构方程是流变学研究的中心课题。难点是本构方程基本概念及建立高聚物液体流变本构方程基本方法。

实验课、习题课、讨论课等教学形式:多媒体。

(五) 第五章 剪切黏度的测定方法   学时:4

教学内容:测试黏度仪器的种类、落球黏度计的测定原理、毛细管流变仪原理及数据处理、旋转流变仪简介、动态黏度的测量

教学要求:熟悉和理解测量聚合物熔体、溶液剪切粘度的几种方法及原理,尤其对高压毛细管流变仪的测量原理、数据处理方法(Rabinowitch修正,Bagley修正)、测量结果分析等有较好的理解;了解高分子材料的动态粘弹性,了解测量动态粘弹性质的方法。

重点、难点:重点黏度的三种测试方法与原理,难点是动态黏弹性的测试原理与测试方法。

实验课、习题课、讨论课等教学形式:多媒体

(六) 第六章 高聚物典型加工过程的流变分析    学时:6

教学内容:混炼工艺与压延工艺的流变分析、挤出成型过程的流变分析、注射成型过程的流变分析。

教学要求:理解各加工过程的流变学分析方法及结论,理解这些结论的物理意义。

重点、难点:重点与难点放在牛顿流体的等温流动过程上,求解过程尽量简化,侧重流场的分析及结果的讨论,并恰当的推广到非牛顿流体的情形。

实验课、习题课、讨论课等教学形式:多媒体

(七) 第七章 高分子基多相体系的加工流变行为   学时:4

教学内容:多相共聚-共混体系的流变行为(高分子共混原则、高分子共混体系的形态、多相共混体系黏性行为的特点;高聚物填充体系的流变行为(填充体系的屈服现象、填充体系的黏性行为、填充体系的弹性行为。

教学要求:在丰富的多相高聚物弹性流变性质研究中,本章选择两相高聚物共混体系及填充高聚物体系加以介绍,介绍的目的是使学生了解在对新高分子复合材料进行开发中,流变性质的意义;理解多相高聚物体系的粘弹行为及其他特殊性质;以流变性—形态结构—力学性能为中心线索,让学生进一步理解复合材料的微观、亚微观结构与宏观性质之间的联系。

重点、难点:重点是高分子共混体系和高分子填充体系的流变行为,难点是多相体系流变性—形态结构—力学性能的关联机制。

实验课、习题课、讨论课等教学形式:多媒体

教学方法
参考教材

主要教材:

吴其晔,巫静安,高分子材料流变学,北京:高等教育出版社,2002。

参考教材:

1.  徐佩弘编著. 高聚物流变学及其应用. 北京:化学工业出版社, 2003。

2. 周持兴,聚合物流变学实验与应用,上海交通大学出版社,2003。

3. 顾国芳主编,聚合物流变学基础,上海:同济大学出版社,2000。

课程评价

教学资源
课程章节 | 文件类型   | 上传时间 | 大小 | 备注
1.1 流变学发展史
文档
.pptx
2022-03-13 2.45MB
2.1 场论
文档
.pptx
2022-03-13 4.13MB
3.1 高分子液晶基础
文档
.pptx
2022-03-13 2.86MB
 
文档
.pptx
2022-03-13 37.79KB
4.2 分子理论
文档
.pptx
2022-05-09 1.86MB
5.1 流变测量方法简介
文档
.pptx
2022-05-09 7.76MB
 
视频
.mp4
2022-05-09 157.28MB
 
视频
.mp4
2022-05-09 149.78MB
5.2 毛细管流变仪
文档
.pptx
2022-05-09 9.27MB
 
视频
.mp4
2022-05-09 160.90MB
 
视频
.mp4
2022-05-09 111.79MB
6.1 旋转流变仪
文档
.pptx
2022-05-09 9.27MB
 
视频
.mp4
2022-05-09 24.24MB
 
视频
.mp4
2022-05-09 141.56MB
 
视频
.mp4
2022-05-09 152.19MB
6.2 拉伸流变仪
文档
.pptx
2022-05-09 4.77MB
 
视频
.mp4
2022-05-09 130.97MB
 
视频
.mp4
2022-05-09 111.76MB
7.1 溶液、熔体、凝胶的流变行为异同
文档
.pptx
2022-05-09 18.80MB
 
视频
.mp4
2022-05-09 144.77MB
 
视频
.mp4
2022-05-09 154.97MB
7.2 高分子的剪切黏度
文档
.pptx
2022-05-09 16.53MB
 
视频
.mp4
2022-05-09 162.70MB
 
视频
.mp4
2022-05-09 130.47MB
8.1 非缠结体系的动态模量谱图
文档
.pptx
2022-05-09 10.80MB
 
视频
.mp4
2022-05-09 42.02MB
8.3 凝胶的剪切流变行为
文档
.docx
2022-05-09 48.50KB
 
视频
.mp4
2022-05-09 203.93MB
 
视频
.mp4
2022-05-09 216.64MB
9.1 溶液和溶体的拉伸流变行为
文档
.pptx
2022-05-09 4.77MB
 
视频
.mp4
2022-05-09 227.35MB
 
视频
.mp4
2022-05-09 171.02MB
10.1 单组分非均相体系的流变行为
文档
.pptx
2022-05-11 16.53MB
 
视频
.mp4
2022-05-11 607.05MB
11.1 填充体系的线性流变行为
文档
.pptx
2022-05-09 10.80MB
11.2 填充体系的非线性流变行为
文档
.pptx
2022-05-09 39.20KB
12.1 连续性方程
文档
.pptx
2022-05-10 5.53MB
 
视频
.mp4
2022-05-10 122.75MB
 
视频
.mp4
2022-05-10 178.45MB
12.2 本构方程
视频
.mp4
2022-05-10 172.87MB
 
视频
.mp4
2022-05-10 108.24MB
13.1 文献学习1
文档
.pdf
2022-05-17 1.64MB
 
文档
.pdf
2022-05-17 3.14MB
 
文档
.pptx
2022-05-17 2.56MB
14.1 注塑压延
文档
.pdf
2022-05-31 2.77MB
 
视频
.mp4
2022-05-31 70.49MB
 
视频
.mp4
2022-05-31 48.34MB
14.2 纤维成型
视频
.mp4
2022-05-24 114.50MB
 
视频
.mp4
2022-05-24 208.90MB
15.1 第一课时
文档
.pdf
2022-05-31 13.82MB
提示框
提示框
确定要报名此课程吗?
确定取消