2017年哈尔滨工业大学威海校区823高分子材料(高分子材料方向)之高分子物理考研冲刺密押题
● 摘要
一、名词解释
1. 介电松弛中的柯尔-柯尔圆(Cole-Cole 圆)
【答案】介质在静电场作用下,所产生的取向极化是一个松弛过程,若是加上个交变电场后,由于松弛过程,取向极化跟不上电场的变化,产生一个相位差,叫做取向极化强度。取向极化和变形极化相加得到总极化度,由之求出复数介电常数,该公式叫做德拜色散关系式,实部是横坐标,虚部是纵坐标,得到的是一个圆,叫柯尔-柯尔圆。
2. z 均相对分子质量
【答案】z 均相对分子质量是以z 值为统计权重的平均相对分子质量,
对分子质量为M 的级分的质量。
3. 全同立构
【答案】全同立构是指以不对称碳原子取代基的排列方式来区分因含有不对称碳原子而引起旋光异构现象的异构体,取代基排布于高分子主链的同侧就叫做全同立构。
4. 过量化学位
【答案】高分子溶液中溶剂的化学位变化含有两部分,一部分相当于理想溶液中溶剂的化学位变化,另一部分相当于非理想溶液的部分,非理想溶液的部分称为过量化学位。
5.
状态(条件) 【答案】状态(
条件)是指通过选择溶剂和温度以满足
液的条件。
6. 弹性模量
【答案】弹性模量是指材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律)的比例系数。弹性模量的单位是达因每平方厘米。“弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量,是一个总称,包括“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。所以,“弹性模量”和“体积模量”是包含关系。
其中,是相使高分子溶液符合理想溶
7. 解取向
【答案】解取向是指材料在成型过程中受到拉应力的作用而内部取向,当制品受到加热等影响时,大分子链会解除取向结构的现象。
8. 多分散系数
【答案】多分散系数d 是聚合物试样的重均相对分子质量与数均相对分子质量之比或为z 均
相对分子质量与重均相对分子质量之比。聚合物试样相对分子质量分布愈宽,多分散系数d 愈大。
二、简答题
9 黏弹体的Maxwell 模型的运动方程为.
为。
【答案】Maxwell 模型由一个理想弹簧和一个理想黏壶串联而成(图)。理想弹簧的力学性质服从Hooke 定律,应力和应变与时间无关,
液体,应力和应变与时间有关
,理想黏壶是在容器内装有服从牛顿流体定律的当模型受到一个外力时,弹簧瞬时发生形变,而黏壶由试讨论Maxwell 模型模拟的应力松弛行于黏液阻碍跟不上作用速度而暂时保持原状。若此时把模型的两端固定,即模拟应力松弛中应变固定的情况,则接着发生的现象是,黏壶受弹簧回缩力的作用,克服黏滞阻力而慢慢移开,因而就把伸长的弹簧慢慢放松,直至弹簧完全恢复原形,总应力下降到零,而总应变仍保持不变。于是Maxwell 模型可以模拟应力松弛过程。
图 Maxwell 模型示意图
10.为什么聚合物绝缘体的电阻率比理论值低得多?
【答案】因为水(以及和盐类的溶解)、添加剂、催化剂等杂质的影响,会存在漏导。
11.为什么聚合物不存在气态,且交联聚合物甚至不存在液态(各向同性熔体)?
【答案】聚合物的相对分子质量很大,分子间总的相互作用力非常大,受热时,单条高分子链无法摆脱其他分子链对它的相互作用力而气化。但热塑性聚合物受热时分子链能够克服分子间作用力而流动,所以存在液态。交联的聚合物因有比分子间相互作用力(范德华力)更强的化学
键束缚,加热时分子不能相互位移而流动,故没有液态。只有在更高的温度下化学键才会断裂,但此时聚合物已经降解。
12.什么是静电现象?
【答案】任何两个固体,无论其化学组成是否相同,只要它们的物理状态不同,其内部结构中电荷载体能量的分布就不同。这样两个固体接触时,在固-固表面会发生电荷的再分配。在它们
重新分离之后,每一固体将带有比接触或摩擦前更多的正(或负)电荷,这种现象称为静电现象。
13.一个纸杯装满水置于一张桌面上,将一发子弹从桌面下部射入杯子,并从杯子的水中穿出,杯子仍位于桌面不动。如果纸杯中装的是一杯聚合物的稀溶液,这次子弹把杯子打出了8m 远,试用松弛原理解释。
【答案】低分子液体(如水)的松弛时间是非常短的,它比子弹穿过杯子的时间还要短,因而虽然子弹穿过水那一瞬间有黏性摩擦,但不足以带走杯子。高分子溶液的松弛时间比水大几个数量级,即聚合物分子链来不及响应,所以子弹将它的动量转换给这个子弹-液体-杯子体系,从而桌面把杯子带走了。
14.什么是高分子的极化?高分子在外电场中的极化有哪几种形式?各有什么特点?极化的机理是什么?非极性分子和极性分子在电场作用下极化有什么不同?
【答案】(1)绝大多数聚合物是优良的电绝缘体,有高的电阻率、低介电损耗、高的耐高频性和高的击穿强度。但在外电场作用下,或多或少会引起价电子或原子核的相对位移,造成电荷的重新分布,称为极化。
(2)高分子在外电场中的极化有电子极化、原子极化和取向极化三种形式:
①电子极化是分子中各原子的价电子云在外电场作用下,向正极方向偏移,发生了电子相对于分子骨架的移动,使分子的正、负电荷中心的位置发生变化引起的。电子极化很弱,但极快。
②原子极化是分子骨架在外电场作用下发生变形造成的。原子极化比电子极化更弱,速度比电子极化慢。
③取向极化(或称偶极极化)是极性分子骨架在外电场作用下沿电场的方向排列,产生分子的取向。取向极化较慢,但对总极化的贡献是很大的。
前两种产生的偶极矩为诱导偶极矩,后一种为永久偶极矩。
(3)非极性分子只有电子极化和原子极化,而极性分子除电子极化和原子极化外还有取向极化。
15.画出两种典型的动态力学谱图:温度谱和频率谱的示意图。
【答案】分别如图1和图2所示。
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