模量Μ是應力σ 與在應力作用下所產生的形變ε之比，即Μ=σ/ε,它是高聚物材料受外力作用時阻止形變能力的度量。
基本介紹
- 中文名：高聚物模量
- 定義：模量Μ是應力σ 與在應力作用
- 公式：Μ=σ/ε
- 類別：科學
高聚物模量
按照應力作用方式的不同，可分為單軸拉伸時的楊氏模量E，剪下時的切變模量G和靜壓力下的體積模量B。對於各向同性的材料,三種模量之間有下述關係:E=2G(1+v)=3B(1-2v)。式中v為泊松比,對於高彈物質,v接近0.5。對於各向異性的材料，一般至少有5個或6 個獨立的彈性模量。楊氏模量可以用拉伸、彎曲和壓縮時應力與應變間的關係來求得，其計算公式分別為：
（拉伸）
（彎曲）
（壓縮）
（彎曲）
（壓縮）
當拉伸（或壓縮）時，式中F/A為單位面積受的力,L0和L分別為原始長度和拉伸（或壓縮）後的長度。當彎曲時，L0為兩支點間距離；Y為彎曲梁中間撓度；F為負荷重量；C、D為厚度和寬度。通過自由振動和共振振動可以求出楊氏或切變動態模量。也可以利用波動傳遞技術，用超音波測定纖維及薄窄條試樣的楊氏模量。
高聚物模量的測試值與試驗速率(或作用頻率)和溫度有關。試驗速率越快(或作用頻率越高),模量越高;溫度越高，模量越低。在玻璃化溫度附近，溫度對模量的影響表現得最為明顯，半結晶性高聚物的模量約變化兩個數量級，非晶態高聚物的模量約變化三個數量級。在玻璃化溫度以下，高聚物的模量約為 109～1010牛/米2（1牛/米2=1帕）。在略高於玻璃化溫度時，結晶度和非晶態高聚物的分子量都對模量有影響，提高結晶度和增大分子量都能使模量升高。一般，增塑劑能使高聚物模量下降，剛性填料能使模量上升。取向高聚物由於分子鏈在取向方向進行有序排列，因而模量在這個方向上升，而在取向的垂直方向下降。
