2017年华北理工大学材料科学与工程学院807材料科学基础考研强化模拟题
● 摘要
一、名词解释
1. 高斯链
【答案】高斯链是指高分子链段分布符合高斯分布函数的高分子链,也称为等效自由结合链。,相柔性的非晶状线型高分子链,不论处于什么形态(如玻璃态、高弹态、熔融态或高分子溶液)同分子量的高分子链段都取平均尺寸近乎相等的无规线团构象,称为“等效自由结合链”。因为等效自由结合链的链段分布符合高斯分布函数,又称为高斯链。
2. 介电损耗
【答案】介电损耗是指电介质在交变电场中,由于消耗部分电能而使电解质本身发热的现象。电解质中含有能导电的载流子,在外加电场作用下,产生导电电流,消耗掉一部分电能,转为热能。
3. 溶度参数
【答案】溶度参数是表征聚合物-溶剂相互作用的参数。溶度参数可以作为衡量两种材料是否共容的一个较好的指标。当两种材料的溶度参数相近时,它们可以互相共混且具有良好的共容性。能使聚合物的溶胀度或特性黏数最大时的溶剂的溶度参数即为此聚合物的溶度参数。
4. 高分子溶液
【答案】高分子溶液是聚合物以分子状态分散在溶剂中所形成的均相混合物。
5. 次期结晶
【答案】次期结晶是主期结晶完成后在一些残留的非晶态部分和晶体结构不完整的部分继续进行结晶或使球晶中晶粒的堆砌更紧密,晶体内部的缺陷减少或消除使之进一步完善的过程。
6.
溶剂
【答案】当
时,高分子溶液中溶剂的过量化学位为零,高分子溶液处于状态,状态下
的溶剂称为溶剂。
7. 低临界共溶温度
【答案】低临界共溶温度是指低温互溶,高温分相的临界共溶温度,用LCST 表示。
8. 均方末端距
【答案】均方末端距指线形高分子链的一端至另一端的直线距离的平方的平均值。该物理量用于表征高分子尺寸的大小。
二、判断题
9. 1,4-顺式聚异戊二烯和1,4-反式聚异戊二烯是旋光异构体。( )
【答案】×
【解析】1,4-顺式聚异戊二烯和1,4-反式聚异戊二烯属于几何异构或顺反异构。
10.全同立构聚苯乙烯和聚对苯二甲酸乙二酯的结晶速率比聚乙烯的结晶速率快。( )
【答案】×
【解析】结晶速率线形链优于支化链,所以聚乙烯的结晶速率应快于全同立构聚苯乙烯。
11.聚合物黏流温度的定义虽然明确,但聚合物往往没有一个确定的黏流温度。( )
【答案】√
【解析】聚合物的黏流温度具有准确的定义,即高弹态与黏流态之间的转变温度。但是由于黏流温度受相对分子质量的影响非常明显,随着相对分子质量的増大,黏流温度显著升高。而聚合物的相对分子质量具有多分散性,所以实际上非晶高聚物没有明晰的黏流温度。
12.玻璃态高聚物的强迫高弹形变与橡胶的高弹形变本质上是一样的。( )
【答案】√
【解析】玻璃态高聚物的强迫高弹形变,其本质与橡胶的高弹形变是一样的,都是由于链段运动被激发而引起的,只是两者的表现形式不同而已。
13.聚合物的黏流温度随相对分子质量增大而升高,尤其是在相对分子质量较小时,影响特别显 著;当相对分子质量达到一定数值后,相对分子质量对黏流温度的影响就不那么显著了。( )
【答案】×
【解析】黏流温度是整个高分子链开始运动的温度,相对分子质量越大,分子链运动时的内摩擦阻力也越大,通过链段的协同运动而产生流动也越困难,因此黏流温度随相对分子质量的增大而上升。
三、简答题
14.用作图法求出图1中某材料的屈服点。
图1 真应力-应变曲线
【答案】根据
作图法,从
点向曲线作切线,切点便是屈服点(图2)。
图2 Considfere 作图法
15.在分子量达几千以上后,聚合物的流动活化能不再随分子量増加而增加。简述原因。
【答案】根据自由体积理论,高分子的流动不是简单的整个分子的迁移,而是通过链段的相继跃迁来实现的。形象的说,这种流动的类似于蚯蚓的蠕动。因而其流动活化能与分子的长短无关。由
可知当分子链不大即碳数小时,Ea 随碳原子数的增加而增加,但当碳原子数
大于30时,Ea 将不再增大,因此聚合物的分子量超过一定数值后,Ea 与相对分子质量无关,其流动活化能也不再随着分子量的增加而增加。
16.聚乙烯晶体的平衡熔点熔融热为时,由于链端引起的熔点降低值分别是多少?
【答案】熔点降低值分别为52.9℃、33.4℃、11.8℃和0.4℃。
17.将非晶态极性聚合物的介电常数和介电损耗的变化值对外电场的频率作图,在图上标出以及临界频率进行比较。
说明这些曲线的意义,并将这些曲线与介电常数和介电损耗对温度关系的曲线
则聚合度分别为6、10、30和1000
图 介电常数和介电损耗与频率(a )及温度(b )的关系
【答案】图(a )是不同温度下和耗
对T 的图。 图(a )的意义:均很小,当的频率也变大
也很小,在
时得静电介电常数时
或都很小,T 很高时比频率高的出现
峰值
出现峰值;频率低的
的和对T 的图,图(b )是不同频率下
时得光频介电常数
的
此两种情况下介电损时,出现
峰值
有峰值,此时的变化也最大;当温度
图(b )的意义:介电常数随着温度升高而增大,当T 很低时,
随温度变化的最快处,