树脂材料力学性能的影响

① 材料力学性能

材料力学性能对于韧性材料，有弹性和塑性两个阶段。弹性阶段的力学性能有：①比例极限。应力与应变保持成正比关系的应力最高限。当应力小于或等于比例极限时，应力与应变满足胡克定律，即应力与应变成正比。②弹性极限。弹性阶段的应力最高限。在弹性阶段内，载荷除去后，变形全部消失。这一阶段内的变形称为弹性变形。绝大多数工程材料的比例极限与弹性极限极为接近，因而可近似认为在全部弹性阶段内应力和应变均满足胡克定律。③弹性模量。弹性阶段内，法应力与线应变的比例常数（E）。④剪切弹性模量。弹性阶段内，剪应力与剪应变的比例常数（G）。⑤泊松比。垂直于加载方向的线应变与沿加载方向线应变之比（ν）。上述3种弹性常数之间满足G＝E／2（1＋v）。塑性阶段的力学性能有：①屈服强度。材料发生屈服时的应力值。又称屈服极限。屈服时应力不增加但应变会继续增加。②条件屈服强度。某些无明显屈服阶段的材料，规定产生一定塑性应变量（例如0.2％）时的应力值，作为条件屈服强度。应力超过屈服强度后再卸载，弹性变形将全部消失，但仍残留部分不可消失的变形，称为永久变形或塑性变形。③强化与强度极限。应力超过屈服强度后，材料由于塑性变形而产生应变强化，即增加应变需继续增加应力。这一阶段称为应变强化阶段。强化阶段的应力最高限，即为强度极限。应力达到强度极限后，试样会产生局部收缩变形，称为颈缩。④延伸率（δ）与截面收缩率（ψ）。试样拉断后长度与横截面积的改变量与加载前比值的百分数，即δ＝（lb－l0）／l0×100％，ψ＝（A0－Ab）／A0×100％。式中l0、A0分别为试样的标距和标距内的面积；lb、Ab分别为拉断后的标距长度和断口处的最小横截面积。 对于脆性材料（δ≤5％），没有明显的屈服与塑性变形阶段，试样在变形很小时即被拉断，这时的应力值称为强度极限。某些脆性材料的应力-应变曲线上也无明显的直线阶段，这时，胡克定律是近似的。弹性模量由应力-应变曲线的割线的斜率确定。 压缩时，大多数工程韧性材料具有与拉伸时相同的屈服强度与弹性模量，但不存在强度极限。大多数脆性材料，压缩时的力学性能与拉伸时有较大差异。例如铸铁压缩时会表现出明显的韧性，试样破坏时有明显的塑性变形，断口沿约45°斜面剪断，而不是沿横截面断裂；强度极限比拉伸时高4～5倍。

② 取向对高聚物材料的力学性能有什么影响

影响聚合物实际强度素

结构角度看聚合物所具抵抗外力破坏能力主要靠内化键合力间范德华力氢键考虑其各种复杂影响素我由微观角度计算聚合物理论强度种考虑意义理论计算结与实际聚合物强度相比较我解间差距差距指引推进行提高聚合物实际强度研究探索

高链排列向平行于受力向则断裂能化键断裂或间滑脱；高链排列向垂直于受力向则断裂能范德华力或氢键破坏通比三种情况理论拉伸强度(或断裂强度)实际强度数值发现理论强度实际强度存着巨差距见提高聚合物实际强度潜力
影响聚合物实际强度素总说两类：类与材料本身关包括高化结构、量及其布、支化交联、结晶与取向、增塑剂、共混、填料、应力集物等；另类与外界条件关包括温度湿度、光照、氧化化、作用力速度等
1、高本身结构影响

前面已经析高具强度于主链化键力间作用力所增加高极性或产氢键使强度提高例低压聚乙烯拉伸强度15~16
MPa聚氯乙烯极性基团拉伸强度50MPa尼龙610氢键拉伸强度60MPa极性基团或氢键密度愈则强度愈高所尼龙66拉伸强度比尼龙610达80MPa极性基团密或取代基团阻碍着链段运能实现强迫高弹形变表现脆性断裂拉伸强度虽材料变脆

主链含芳杂环聚合物其强度模量都比脂肪族主链高新型工程塑料都主链含芳杂环例芳香尼龙强度模量比普通尼龙高聚苯醚比脂肪族聚醚高双酚A聚碳酸酯比脂肪族聚碳酸酯高引入芳杂环侧基强度模量要提高例聚苯乙烯强度模量比聚乙烯高

链支化程度增加使间距离增加间作用力减聚合物拉伸强度降低冲击强度提高例高压聚乙烯拉伸强度比低压聚乙烯低冲击强度反比低压聚乙烯高

适度交联效增加链间联系使链易发相滑移随着交联度增加往往易发形变强度增高例聚乙烯交联拉伸强度提

高1倍冲击强度提高3~4倍交联程往往使聚合物结晶度降取向困难交联并总利

量拉伸强度冲击强度影响些差别量低拉伸强度冲击强度都低随着量增拉伸强度冲击强度都提高量超定数值拉伸强度变化冲击强度则继续增制取高量聚乙烯（M＝5×105~4×106）目提高冲击性能冲击强度比普通低压聚乙烯提高3倍40℃甚至提高18倍
2、结晶取向影响
结晶度增加提高拉伸强度、弯曲强度弹性模量处例聚丙烯规结构含量增加使聚丙烯结晶度降低则拉伸强度弯曲强度都降(见表)结晶度太高则导致冲击强度断裂伸率降低聚合物材料要变脆反没处

规结构含量聚丙烯性能影响
规结构含量 ％拉伸强度 MPa弯曲强度 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

结晶聚合物冲击强度影响更聚合物球晶结构缓慢冷却退火程球晶聚合物冲击强度要显著降些结晶性聚合物型程加入核剂使微晶球晶提高聚合物冲击强度所原料选定型加工温度处理条件结晶聚合物力性能影响

取向使材料强度提高几倍甚至几十倍取向高链顺着外力向平行排列起使断裂破坏主价键比例增加主价键强度比范德华强度高20倍左右另外取向阻碍裂缝向纵深发展
3、应力集物影响

材料存缺陷受力材料内部应力平均布状态发变化使缺陷附近局部范围内应力急剧增加远远超应力平均值种现象称应力集缺陷应力集物包括裂缝、空隙、缺口、银纹杂质等材料破坏薄弱环节严重降低材料强度造聚合物实际强度与理论强度间巨差别主要原

各种缺陷聚合物加工型程相普遍存例加工由于混炼匀、塑化足造微气泡接痕产程混进些杂质更难避免型程由于制件表冷却速度同表面

物料接触温度较低模壁迅速冷却固化层硬壳制体内部物料却处熔融状态随着冷却收缩便使制件内部产内应力进形细银纹甚至于裂缝制件表皮现龟裂述各类缺陷尽管非微甚至肉眼能发现却降低聚合物力性能致命弱点例：胶粘剂由于蒸发、冷却或化反应固化通体积减少产收缩收缩力粘接端或胶粘剂空孔周围产应力集种固化程产内应力粘接系统给予致命影响溶液胶粘剂其固体含量通20.6％所固化程体积收缩严重热熔胶粘剂固化体积收缩率较差异缩聚反应副产物逸体积收缩严重酚醛树酯固化收缩率比环氧树脂5~10倍烯类单体或预聚体双键发加聚反应两双键由范德华力结合变共价键结合原间距离缩短体积收缩率较饱聚酯固化收缩率高达10％比环氧树脂高1~4倍环聚合原由范德华力作用变化键结合另原由原化键结合变接近于范德华力作用所体积收缩率较环聚合环氧树脂固化体积收缩率比较较高力强度主要原
4、增塑剂影响
增塑剂般低量液体或固体机化合物增塑剂加入聚合物起稀释作用减高链间作用强度降低强度降低值与增塑剂加入量约比增塑剂加入胶粘剂高化合物增加固化体系塑性弹性改进柔软性耐寒性、低温脆性等增塑剂粘度低、沸点高能增加树脂流性利于浸润、扩散吸收增塑剂随着放置间增挥发同向表面迁移胶粘剂增塑剂失使粘接强度降
5、填料影响

填料加入并单纯混合彼间存价力种价力虽弱具加性聚合物相质量较其总力则显观改变聚合物构象平衡松弛间使聚合物结晶倾向溶解度降低及提高玻璃化温度硬度等
聚合物加入—定数量填料改善聚合物性能：
（1）增内聚强度；
（2）调节粘度或作业性；
（3）提高耐热性；
（4）降低热膨胀系数减少收缩率：
（5）给与间隙填充性；
（6）给与导电性；
（7）降低本

填充剂种类添加数量随使用目同且与聚合物种类、性质、填充剂形状、

及与聚合物亲力等素关般定数量粒填料施加应力聚合物运影响数填充剂使运困难其结聚合物热膨胀系数降低填充剂相能支持负荷或吸收能量所耐冲击性增般加入机填料拉伸强度初增填料则降于特定物性获填充剂确效广泛范围内进行实验必要
6、共聚共混影响

共聚综合两种均聚物性能例聚苯乙烯原脆性苯乙烯引入丙烯腈单体进行共聚所共聚物拉伸冲击强度都提高进步引入丁二烯单体进行接枝共聚所高抗冲聚苯乙烯ABS树脂则幅度提高冲击强度

共混种改性手段共混物具比原组更优越使用性能早改性聚苯乙烯用橡胶聚苯乙烯机械共混用丁腈橡胶与AS树脂共混（机械或乳液）办制备ABS树脂共同点都达用橡胶使塑料增韧效
7、外力作用速度温度影响

由于聚合物粘弹性材料破坏程—种松弛程外力作用速度与温度聚合物强度显著影响种聚合物材料拉伸试验链段运松弛间与拉伸速度相适应则材料断裂前发屈服现强迫高弹性拉伸速度提高链段运跟外力作用使材料屈服需要更外力即材料屈服强度提高；进步提高拉伸速度材料终更高应力发脆性断裂反拉伸速度减慢屈服强度断裂强度都降低拉伸试验提高拉伸速度与降低温度效相似

冲击试验温度材料冲击强度影响随温度升高聚合物冲击强度逐渐增加接近Tg冲击强度迅速增加并且同品种间差别缩例室温脆聚苯乙烯Tg附近变种韧性材料低于Tg愈远同品种间差别愈主要决定于脆点高低于结晶聚合物其室温则必较高冲击强度非晶部室温处高弹态起增韧作用典型例聚乙烯、聚丙烯聚丁烯-l等热固性聚合物冲击强度受温度影响则

③ 材料的力学性能和尺寸有没有关系

从严格的力学角度上看是有关系的，建议楼主看看《连续介质力学》，举个最简单的例子：泡沫金属内有很多胞元，如果尺寸大的话可以体现材料的宏观性能；如果取得太小的话，测回来的性能跟你选取范围内的胞元数量就很有关了，而且做出来实验数据的离散型就很大。
如果楼主只是学到了材料力学的话，就认为无关就好了，因为材料力学有很多假设作为前提，比如均质、各项同性等等。

④ 位错密度对材料力学性能有何影响

在外力的作用下，金属材料的变形量增大，晶粒破碎和位错密度增加，导致金属的塑性变形抗力迅速增加，对材料的力学性能影响是： 硬度和强度显著升高；塑性和韧性下降，产生所谓的“加工硬化”现象。供参考！

⑤ 短切纤维复合材料力学性能的影响因素

我随便说说吧，因为短切纤维复合材料性能没啥优点，所以也没多少人做这个研究，不过成本低，对于生产来说还是不错的选择。
我们以聚丙烯短切纤维增强不饱和聚酯树脂复合材料为例。
1.纤维长度对复合材料强度的影响
随着复合材料中纤维长度的增加，其强度也相应增加，但增加到10mm时，其强度逐渐下降。从试样尺寸可以看出，当纤维长度增加到一定的程度时，纤维受模具的影响自然弯曲，没有起到很好的增强作用，从而导致复合材料的力学性能有所下降。当然，如果模具型式与复合材料制备工艺改变，那么复合材料力学性能与纤维长度的关系就有待于进一步研究。
2.短切纤维含量对复合材料的影响
复合材料均由10mm纤维增强不饱和聚酯树脂的力学性能，当纤维含量达到0.3%时，短切纤维复合材料的弯曲强度、拉伸强度以及冲击强度出现最大值，当含量小于0.3%时，复合材料的强度随着纤维含量的增加而增加。主要原因是：纤维含量增加，即体积所占比率增大，这时会有更多的纤维承担基体传递的载荷，同时纤维所占比率越大，复合材料断口拔出的纤维数量也越多，试样断裂时所消耗的拔出功也多，因而复合材料的强度也相应提高，当百分含量大于0.3%时，复合材料的强度又降低，原因在于纤维体积含量高，基体所占比例减少，复合材料成型时，基体间不能很好的粘接，基体传递载荷的作用减小，纤维也没有起到增强的作用，因而复合材料的强度下降。
3.保持纤维长度和百分含量不变，稀释剂对复合材料强度的影响
复合材料中纤维长度为10mm，百分含量为0.3%时。稀释剂的加入对复合材料的拉伸强度没有明显影响，但是当稀释剂百分含量增大时，复合材料弯曲强度有所下降，原因是稀释剂甲基丙烯酸甲酯加入后，使不饱和聚酯树脂固化后的网状结构疏松，导致弯曲强度下降，而甲基丙烯酸属于极性分子，自
身也参加了聚合，所以稀释剂的加入对复合材料的拉伸强度和冲击强度没有明显的影响。
4.此外还需考虑界面的影响，纤维本身性能的影响，基体材料的影响、基体纤维的受力分配，加工时的热膨胀系数、材料的能量耗散机制。单从界面讲就包括界面结合强度、界面热物理相容性、界面热化学相容性。
太多了，不过这中材料本身性能就不好，研究那么多意义不大啊，呵呵。
打字很辛苦，记得给分呀O(∩_∩)O~

⑥ 环氧树脂的力学性能

环氧树来脂是一种热固性树脂，它自需要添加固化剂才能表现具体的物理性能的。所以单独问环氧树脂的力学性能没有意义。因为用胺类固化剂，酸酐固化剂固化的产品物理性能差别非常大；即使采用胺类固化剂，不同的胺类固化剂固化的产品物理性能也不差别大。

热塑性树脂是指：聚丙烯，聚乙烯以及聚碳酸酯之类的树脂，这些树脂是可以通过加热来加工的，它本身就有物理性能。

⑦ 形变强化对材料的力学性能有何影响

1、材料的屈强比、延伸率、断面收缩率等力学性能对压缩类变形有重大影响。屈强比越小，伸长变形长度越大。延伸率越大，伸长变形越大。断面收缩率越大，伸长变形越大。此外拉伸强度也对压缩类变形有一定影响。
2、材料力学性能是指材料在常温、静载作用下的宏观力学性能。是确定各种工程设计参数的主要依据。这些力学性能均需用标准试样在材料试验机上按照规定的试验方法和程序测定，并可同时测定材料的应力-应变曲线。

⑧ 位错密度对材料力学性能有何影响

位错密度对材料力学的影响：

1对金属材料来说，位错密度对材料的韧性，强度等有影响。

2位错密度越大，材料强度越大，延性越不好。

3位错密度取决于材料变性率的大小。在高形变率荷载下，位错密度持续增大，因为高应变率下材料的动态回复与位错攀岩被限制，因而位错密度增大，材料强度增大，可以等同于降低材料温度 。

位错密度定义为单位体积晶体中所含的位错线的总长度，单位是1/平方厘米 。位错密度的另一个定义是：穿过单位截面积的位错线数目，单位也是1/平方厘米 。

在通常的晶体中都存在大量的位错，而这些位错的量就用位错密度来表示。

位错密度定义为单位体积晶体中所含的位错线的总长度。位错密度的另一个定义是：穿过单位截面积的位错线数目，单位也是1/平方厘米。

⑨ 材料的力学性能的材料的力学性能

主要是指材料的宏观性能，如弹性性能、塑性性能、硬度、抗冲击性能等。它们是设计各种工程结构时选用材料的主要依据。各种工程材料的力学性能是按照有关标准规定的方法和程序，用相应的试验设备和仪器测出的。表征材料力学性能的各种参量同材料的化学组成、晶体点阵、晶粒大小、外力特性（静力、动力、冲击力等）、温度、加工方式等一系列内、外因素有关。材料的各种力学性能分述如下：材料在外力作用下发生变形，如果外力不超过某个限度，在外力卸除后恢复原状。材料的这种性能称为弹性。外力卸除后即可消失的变形，称为弹性变形。表示材料在静载荷、常温下弹性性能的一些主要参量可以通过拉伸试验进行测定。
拉伸试样常制成圆截面(图1之a)或矩形截面(图1之b)棒体,l为标距,d为圆形试样的直径,h和t分别为矩形截面试样的宽度和厚度,图中截面形状用阴影表示,面积记为A。长度和横向尺寸的比例关系也有如下规定：对于圆形截面试样,规定l=10d或l=5d；对于矩形截面试样,按照面积换算规定或者。试样两端的粗大部分用以和材料试验机的夹头相连接。试验结果通常绘制成拉伸图或应力－应变图。图2为低碳钢的拉伸图,横坐标表示试样的伸长量Δl(或应变ε=Δl/l)，纵坐标表示载荷P（或应力σ=P/A）。图中的曲线从原点到点p为直线，pe段为曲线，载荷不大于点e所对应的值时,卸载后试样可恢复原状。反映材料弹性性质的参量有比例极限、弹性极限、弹性模量、剪切弹性模量和泊松比等。

⑩ 环氧树脂固化后，其强度、硬度等力学性能变好，这是为什么

环氧材料的固化成型过程是一个很复杂的物理变化和化学变化过程，其影响因素也很多。可概括如下：
(1)环氧胶液(液态环氧树脂胶液，或环氧树脂溶液，或环氧树脂熔液)对固体材料(纤维、填料、被粘接面、涂层基底等)的润湿、浸渍。也可制成预浸料或模塑料。主要影响因素是胶液与固体材料的相容性(亲和性，可用调整胶液配方设计和固体表面处理等方法来改善)和胶液的黏度，(取决于胶液配方和环境温度)。
(2)物料充填模腔或流平，形成致密的物体。主要影响因素是物料的流动性，主要是胶液的黏度。这都取决于胶液配方和环境温度。可以用加压和抽真空的方法来协助实现充模及形成致密的物体。
(3)进行固化反应。在一定的条件下环氧低聚物与固化剂、改性剂开始反应，从胶液→凝胶化→玻璃化→三维交联结构固化物。主要的影响因素是体系的热历程。包括：预热温度、升降温速度、固化温度、固化时间、后固化温度及时间等。此外，固化压力对固化反应及制品的密实和形状稳定也有一定的作用。主要影响因素是胶液配方和环境温度及湿度等。
(4)环氧基体(环氧固化物)的结构形成。这是随着环氧树脂固化反应的进行而逐步形成的。包括固化物化学结构的形成和固化物聚集态结构的形成。主要影响因素是胶液配方和体系的热历程。
(5)环氧材料界面层结构的形成。它也是随着环氧树脂固化反应的进行逐步形成的。不仅取决于胶液配方和体系的热历程，而且还与纤维、填料等材料的表面性能密切相关。