樹脂材料力學性能的影響

① 材料力學性能

材料力學性能對於韌性材料，有彈性和塑性兩個階段。彈性階段的力學性能有：①比例極限。應力與應變保持成正比關系的應力最高限。當應力小於或等於比例極限時，應力與應變滿足胡克定律，即應力與應變成正比。②彈性極限。彈性階段的應力最高限。在彈性階段內，載荷除去後，變形全部消失。這一階段內的變形稱為彈性變形。絕大多數工程材料的比例極限與彈性極限極為接近，因而可近似認為在全部彈性階段內應力和應變均滿足胡克定律。③彈性模量。彈性階段內，法應力與線應變的比例常數（E）。④剪切彈性模量。彈性階段內，剪應力與剪應變的比例常數（G）。⑤泊松比。垂直於載入方向的線應變與沿載入方向線應變之比（ν）。上述3種彈性常數之間滿足G＝E／2（1＋v）。塑性階段的力學性能有：①屈服強度。材料發生屈服時的應力值。又稱屈服極限。屈服時應力不增加但應變會繼續增加。②條件屈服強度。某些無明顯屈服階段的材料，規定產生一定塑性應變數（例如0.2％）時的應力值，作為條件屈服強度。應力超過屈服強度後再卸載，彈性變形將全部消失，但仍殘留部分不可消失的變形，稱為永久變形或塑性變形。③強化與強度極限。應力超過屈服強度後，材料由於塑性變形而產生應變強化，即增加應變需繼續增加應力。這一階段稱為應變強化階段。強化階段的應力最高限，即為強度極限。應力達到強度極限後，試樣會產生局部收縮變形，稱為頸縮。④延伸率（δ）與截面收縮率（ψ）。試樣拉斷後長度與橫截面積的改變數與載入前比值的百分數，即δ＝（lb－l0）／l0×100％，ψ＝（A0－Ab）／A0×100％。式中l0、A0分別為試樣的標距和標距內的面積；lb、Ab分別為拉斷後的標距長度和斷口處的最小橫截面積。 對於脆性材料（δ≤5％），沒有明顯的屈服與塑性變形階段，試樣在變形很小時即被拉斷，這時的應力值稱為強度極限。某些脆性材料的應力-應變曲線上也無明顯的直線階段，這時，胡克定律是近似的。彈性模量由應力-應變曲線的割線的斜率確定。 壓縮時，大多數工程韌性材料具有與拉伸時相同的屈服強度與彈性模量，但不存在強度極限。大多數脆性材料，壓縮時的力學性能與拉伸時有較大差異。例如鑄鐵壓縮時會表現出明顯的韌性，試樣破壞時有明顯的塑性變形，斷口沿約45°斜面剪斷，而不是沿橫截面斷裂；強度極限比拉伸時高4～5倍。

② 取向對高聚物材料的力學性能有什麼影響

影響聚合物實際強度素

結構角度看聚合物所具抵抗外力破壞能力主要靠內化鍵合力間范德華力氫鍵考慮其各種復雜影響素我由微觀角度計算聚合物理論強度種考慮意義理論計算結與實際聚合物強度相比較我解間差距差距指引推進行提高聚合物實際強度研究探索

高鏈排列向平行於受力向則斷裂能化鍵斷裂或間滑脫；高鏈排列向垂直於受力向則斷裂能范德華力或氫鍵破壞通比三種情況理論拉伸強度(或斷裂強度)實際強度數值發現理論強度實際強度存著巨差距見提高聚合物實際強度潛力
影響聚合物實際強度素總說兩類：類與材料本身關包括高化結構、量及其布、支化交聯、結晶與取向、增塑劑、共混、填料、應力集物等；另類與外界條件關包括溫度濕度、光照、氧化化、作用力速度等
1、高本身結構影響

前面已經析高具強度於主鏈化鍵力間作用力所增加高極性或產氫鍵使強度提高例低壓聚乙烯拉伸強度15~16
MPa聚氯乙烯極性基團拉伸強度50MPa尼龍610氫鍵拉伸強度60MPa極性基團或氫鍵密度愈則強度愈高所尼龍66拉伸強度比尼龍610達80MPa極性基團密或取代基團阻礙著鏈段運能實現強迫高彈形變表現脆性斷裂拉伸強度雖材料變脆

主鏈含芳雜環聚合物其強度模量都比脂肪族主鏈高新型工程塑料都主鏈含芳雜環例芳香尼龍強度模量比普通尼龍高聚苯醚比脂肪族聚醚高雙酚A聚碳酸酯比脂肪族聚碳酸酯高引入芳雜環側基強度模量要提高例聚苯乙烯強度模量比聚乙烯高

鏈支化程度增加使間距離增加間作用力減聚合物拉伸強度降低沖擊強度提高例高壓聚乙烯拉伸強度比低壓聚乙烯低沖擊強度反比低壓聚乙烯高

適度交聯效增加鏈間聯系使鏈易發相滑移隨著交聯度增加往往易發形變強度增高例聚乙烯交聯拉伸強度提

高1倍沖擊強度提高3~4倍交聯程往往使聚合物結晶度降取向困難交聯並總利

量拉伸強度沖擊強度影響些差別量低拉伸強度沖擊強度都低隨著量增拉伸強度沖擊強度都提高量超定數值拉伸強度變化沖擊強度則繼續增製取高量聚乙烯（M＝5×105~4×106）目提高沖擊性能沖擊強度比普通低壓聚乙烯提高3倍40℃甚至提高18倍
2、結晶取向影響
結晶度增加提高拉伸強度、彎曲強度彈性模量處例聚丙烯規結構含量增加使聚丙烯結晶度降低則拉伸強度彎曲強度都降(見表)結晶度太高則導致沖擊強度斷裂伸率降低聚合物材料要變脆反沒處

規結構含量聚丙烯性能影響
規結構含量 ％拉伸強度 MPa彎曲強度 MPa
2.0
2.5
3.3
3.5
6.4
11.834.5
34.0
—
32.5
20.0
—56.5
46.0
45.0
45.0
41.0
40.0

結晶聚合物沖擊強度影響更聚合物球晶結構緩慢冷卻退火程球晶聚合物沖擊強度要顯著降些結晶性聚合物型程加入核劑使微晶球晶提高聚合物沖擊強度所原料選定型加工溫度處理條件結晶聚合物力性能影響

取向使材料強度提高幾倍甚至幾十倍取向高鏈順著外力向平行排列起使斷裂破壞主價鍵比例增加主價鍵強度比范德華強度高20倍左右另外取向阻礙裂縫向縱深發展
3、應力集物影響

材料存缺陷受力材料內部應力平均布狀態發變化使缺陷附近局部范圍內應力急劇增加遠遠超應力平均值種現象稱應力集缺陷應力集物包括裂縫、空隙、缺口、銀紋雜質等材料破壞薄弱環節嚴重降低材料強度造聚合物實際強度與理論強度間巨差別主要原

各種缺陷聚合物加工型程相普遍存例加工由於混煉勻、塑化足造微氣泡接痕產程混進些雜質更難避免型程由於製件表冷卻速度同表面

物料接觸溫度較低模壁迅速冷卻固化層硬殼制體內部物料卻處熔融狀態隨著冷卻收縮便使製件內部產內應力進形細銀紋甚至於裂縫製件表皮現龜裂述各類缺陷盡管非微甚至肉眼能發現卻降低聚合物力性能致命弱點例：膠粘劑由於蒸發、冷卻或化反應固化通體積減少產收縮收縮力粘接端或膠粘劑空孔周圍產應力集種固化程產內應力粘接系統給予致命影響溶液膠粘劑其固體含量通20.6％所固化程體積收縮嚴重熱熔膠粘劑固化體積收縮率較差異縮聚反應副產物逸體積收縮嚴重酚醛樹酯固化收縮率比環氧樹脂5~10倍烯類單體或預聚體雙鍵發加聚反應兩雙鍵由范德華力結合變共價鍵結合原間距離縮短體積收縮率較飽聚酯固化收縮率高達10％比環氧樹脂高1~4倍環聚合原由范德華力作用變化鍵結合另原由原化鍵結合變接近於范德華力作用所體積收縮率較環聚合環氧樹脂固化體積收縮率比較較高力強度主要原
4、增塑劑影響
增塑劑般低量液體或固體機化合物增塑劑加入聚合物起稀釋作用減高鏈間作用強度降低強度降低值與增塑劑加入量約比增塑劑加入膠粘劑高化合物增加固化體系塑性彈性改進柔軟性耐寒性、低溫脆性等增塑劑粘度低、沸點高能增加樹脂流性利於浸潤、擴散吸收增塑劑隨著放置間增揮發同向表面遷移膠粘劑增塑劑失使粘接強度降
5、填料影響

填料加入並單純混合彼間存價力種價力雖弱具加性聚合物相質量較其總力則顯觀改變聚合物構象平衡鬆弛間使聚合物結晶傾向溶解度降低及提高玻璃化溫度硬度等
聚合物加入—定數量填料改善聚合物性能：
（1）增內聚強度；
（2）調節粘度或作業性；
（3）提高耐熱性；
（4）降低熱膨脹系數減少收縮率：
（5）給與間隙填充性；
（6）給與導電性；
（7）降低本

填充劑種類添加數量隨使用目同且與聚合物種類、性質、填充劑形狀、

及與聚合物親力等素關般定數量粒填料施加應力聚合物運影響數填充劑使運困難其結聚合物熱膨脹系數降低填充劑相能支持負荷或吸收能量所耐沖擊性增般加入機填料拉伸強度初增填料則降於特定物性獲填充劑確效廣泛范圍內進行實驗必要
6、共聚共混影響

共聚綜合兩種均聚物性能例聚苯乙烯原脆性苯乙烯引入丙烯腈單體進行共聚所共聚物拉伸沖擊強度都提高進步引入丁二烯單體進行接枝共聚所高抗沖聚苯乙烯ABS樹脂則幅度提高沖擊強度

共混種改性手段共混物具比原組更優越使用性能早改性聚苯乙烯用橡膠聚苯乙烯機械共混用丁腈橡膠與AS樹脂共混（機械或乳液）辦制備ABS樹脂共同點都達用橡膠使塑料增韌效
7、外力作用速度溫度影響

由於聚合物粘彈性材料破壞程—種鬆弛程外力作用速度與溫度聚合物強度顯著影響種聚合物材料拉伸試驗鏈段運鬆弛間與拉伸速度相適應則材料斷裂前發屈服現強迫高彈性拉伸速度提高鏈段運跟外力作用使材料屈服需要更外力即材料屈服強度提高；進步提高拉伸速度材料終更高應力發脆性斷裂反拉伸速度減慢屈服強度斷裂強度都降低拉伸試驗提高拉伸速度與降低溫度效相似

沖擊試驗溫度材料沖擊強度影響隨溫度升高聚合物沖擊強度逐漸增加接近Tg沖擊強度迅速增加並且同品種間差別縮例室溫脆聚苯乙烯Tg附近變種韌性材料低於Tg愈遠同品種間差別愈主要決定於脆點高低於結晶聚合物其室溫則必較高沖擊強度非晶部室溫處高彈態起增韌作用典型例聚乙烯、聚丙烯聚丁烯-l等熱固性聚合物沖擊強度受溫度影響則

③ 材料的力學性能和尺寸有沒有關系

從嚴格的力學角度上看是有關系的，建議樓主看看《連續介質力學》，舉個最簡單的例子：泡沫金屬內有很多胞元，如果尺寸大的話可以體現材料的宏觀性能；如果取得太小的話，測回來的性能跟你選取范圍內的胞元數量就很有關了，而且做出來實驗數據的離散型就很大。
如果樓主只是學到了材料力學的話，就認為無關就好了，因為材料力學有很多假設作為前提，比如均質、各項同性等等。

④ 位錯密度對材料力學性能有何影響

在外力的作用下，金屬材料的變形量增大，晶粒破碎和位錯密度增加，導致金屬的塑性變形抗力迅速增加，對材料的力學性能影響是： 硬度和強度顯著升高；塑性和韌性下降，產生所謂的「加工硬化」現象。供參考！

⑤ 短切纖維復合材料力學性能的影響因素

我隨便說說吧，因為短切纖維復合材料性能沒啥優點，所以也沒多少人做這個研究，不過成本低，對於生產來說還是不錯的選擇。
我們以聚丙烯短切纖維增強不飽和聚酯樹脂復合材料為例。
1.纖維長度對復合材料強度的影響
隨著復合材料中纖維長度的增加，其強度也相應增加，但增加到10mm時，其強度逐漸下降。從試樣尺寸可以看出，當纖維長度增加到一定的程度時，纖維受模具的影響自然彎曲，沒有起到很好的增強作用，從而導致復合材料的力學性能有所下降。當然，如果模具型式與復合材料制備工藝改變，那麼復合材料力學性能與纖維長度的關系就有待於進一步研究。
2.短切纖維含量對復合材料的影響
復合材料均由10mm纖維增強不飽和聚酯樹脂的力學性能，當纖維含量達到0.3%時，短切纖維復合材料的彎曲強度、拉伸強度以及沖擊強度出現最大值，當含量小於0.3%時，復合材料的強度隨著纖維含量的增加而增加。主要原因是：纖維含量增加，即體積所佔比率增大，這時會有更多的纖維承擔基體傳遞的載荷，同時纖維所佔比率越大，復合材料斷口拔出的纖維數量也越多，試樣斷裂時所消耗的拔出功也多，因而復合材料的強度也相應提高，當百分含量大於0.3%時，復合材料的強度又降低，原因在於纖維體積含量高，基體所佔比例減少，復合材料成型時，基體間不能很好的粘接，基體傳遞載荷的作用減小，纖維也沒有起到增強的作用，因而復合材料的強度下降。
3.保持纖維長度和百分含量不變，稀釋劑對復合材料強度的影響
復合材料中纖維長度為10mm，百分含量為0.3%時。稀釋劑的加入對復合材料的拉伸強度沒有明顯影響，但是當稀釋劑百分含量增大時，復合材料彎曲強度有所下降，原因是稀釋劑甲基丙烯酸甲酯加入後，使不飽和聚酯樹脂固化後的網狀結構疏鬆，導致彎曲強度下降，而甲基丙烯酸屬於極性分子，自
身也參加了聚合，所以稀釋劑的加入對復合材料的拉伸強度和沖擊強度沒有明顯的影響。
4.此外還需考慮界面的影響，纖維本身性能的影響，基體材料的影響、基體纖維的受力分配，加工時的熱膨脹系數、材料的能量耗散機制。單從界面講就包括界面結合強度、界面熱物理相容性、界面熱化學相容性。
太多了，不過這中材料本身性能就不好，研究那麼多意義不大啊，呵呵。
打字很辛苦，記得給分呀O(∩_∩)O~

⑥ 環氧樹脂的力學性能

環氧樹來脂是一種熱固性樹脂，它自需要添加固化劑才能表現具體的物理性能的。所以單獨問環氧樹脂的力學性能沒有意義。因為用胺類固化劑，酸酐固化劑固化的產品物理性能差別非常大；即使採用胺類固化劑，不同的胺類固化劑固化的產品物理性能也不差別大。

熱塑性樹脂是指：聚丙烯，聚乙烯以及聚碳酸酯之類的樹脂，這些樹脂是可以通過加熱來加工的，它本身就有物理性能。

⑦ 形變強化對材料的力學性能有何影響

1、材料的屈強比、延伸率、斷面收縮率等力學性能對壓縮類變形有重大影響。屈強比越小，伸長變形長度越大。延伸率越大，伸長變形越大。斷面收縮率越大，伸長變形越大。此外拉伸強度也對壓縮類變形有一定影響。
2、材料力學性能是指材料在常溫、靜載作用下的宏觀力學性能。是確定各種工程設計參數的主要依據。這些力學性能均需用標准試樣在材料試驗機上按照規定的試驗方法和程序測定，並可同時測定材料的應力-應變曲線。

⑧ 位錯密度對材料力學性能有何影響

位錯密度對材料力學的影響：

1對金屬材料來說，位錯密度對材料的韌性，強度等有影響。

2位錯密度越大，材料強度越大，延性越不好。

3位錯密度取決於材料變性率的大小。在高形變率荷載下，位錯密度持續增大，因為高應變率下材料的動態回復與位錯攀岩被限制，因而位錯密度增大，材料強度增大，可以等同於降低材料溫度 。

位錯密度定義為單位體積晶體中所含的位錯線的總長度，單位是1/平方厘米 。位錯密度的另一個定義是：穿過單位截面積的位錯線數目，單位也是1/平方厘米 。

在通常的晶體中都存在大量的位錯，而這些位錯的量就用位錯密度來表示。

位錯密度定義為單位體積晶體中所含的位錯線的總長度。位錯密度的另一個定義是：穿過單位截面積的位錯線數目，單位也是1/平方厘米。

⑨ 材料的力學性能的材料的力學性能

主要是指材料的宏觀性能，如彈性性能、塑性性能、硬度、抗沖擊性能等。它們是設計各種工程結構時選用材料的主要依據。各種工程材料的力學性能是按照有關標准規定的方法和程序，用相應的試驗設備和儀器測出的。表徵材料力學性能的各種參量同材料的化學組成、晶體點陣、晶粒大小、外力特性（靜力、動力、沖擊力等）、溫度、加工方式等一系列內、外因素有關。材料的各種力學性能分述如下：材料在外力作用下發生變形，如果外力不超過某個限度，在外力卸除後恢復原狀。材料的這種性能稱為彈性。外力卸除後即可消失的變形，稱為彈性變形。表示材料在靜載荷、常溫下彈性性能的一些主要參量可以通過拉伸試驗進行測定。
拉伸試樣常製成圓截面(圖1之a)或矩形截面(圖1之b)棒體,l為標距,d為圓形試樣的直徑,h和t分別為矩形截面試樣的寬度和厚度,圖中截面形狀用陰影表示,面積記為A。長度和橫向尺寸的比例關系也有如下規定：對於圓形截面試樣,規定l=10d或l=5d；對於矩形截面試樣,按照面積換算規定或者。試樣兩端的粗大部分用以和材料試驗機的夾頭相連接。試驗結果通常繪製成拉伸圖或應力－應變圖。圖2為低碳鋼的拉伸圖,橫坐標表示試樣的伸長量Δl(或應變ε=Δl/l)，縱坐標表示載荷P（或應力σ=P/A）。圖中的曲線從原點到點p為直線，pe段為曲線，載荷不大於點e所對應的值時,卸載後試樣可恢復原狀。反映材料彈性性質的參量有比例極限、彈性極限、彈性模量、剪切彈性模量和泊松比等。

⑩ 環氧樹脂固化後，其強度、硬度等力學性能變好，這是為什麼

環氧材料的固化成型過程是一個很復雜的物理變化和化學變化過程，其影響因素也很多。可概括如下：
(1)環氧膠液(液態環氧樹脂膠液，或環氧樹脂溶液，或環氧樹脂熔液)對固體材料(纖維、填料、被粘接面、塗層基底等)的潤濕、浸漬。也可製成預浸料或模塑料。主要影響因素是膠液與固體材料的相容性(親和性，可用調整膠液配方設計和固體表面處理等方法來改善)和膠液的黏度，(取決於膠液配方和環境溫度)。
(2)物料充填模腔或流平，形成緻密的物體。主要影響因素是物料的流動性，主要是膠液的黏度。這都取決於膠液配方和環境溫度。可以用加壓和抽真空的方法來協助實現充模及形成緻密的物體。
(3)進行固化反應。在一定的條件下環氧低聚物與固化劑、改性劑開始反應，從膠液→凝膠化→玻璃化→三維交聯結構固化物。主要的影響因素是體系的熱歷程。包括：預熱溫度、升降溫速度、固化溫度、固化時間、後固化溫度及時間等。此外，固化壓力對固化反應及製品的密實和形狀穩定也有一定的作用。主要影響因素是膠液配方和環境溫度及濕度等。
(4)環氧基體(環氧固化物)的結構形成。這是隨著環氧樹脂固化反應的進行而逐步形成的。包括固化物化學結構的形成和固化物聚集態結構的形成。主要影響因素是膠液配方和體系的熱歷程。
(5)環氧材料界面層結構的形成。它也是隨著環氧樹脂固化反應的進行逐步形成的。不僅取決於膠液配方和體系的熱歷程，而且還與纖維、填料等材料的表面性能密切相關。