高分子與複合材料

關於高分子黏彈性中時間-溫度換算法則(時溫疊加原理)的想法,下列何者正確?

  1. A提高溫度,與在更長時間(更低頻率)下量測具有相同效果
  2. B提高溫度,與在更短時間(更高頻率)下快速量測具有相同效果
  3. C黏彈性質只由溫度決定,改變量測的時間或頻率,彈性模數也不會改變
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正確答案:A. 提高溫度,與在更長時間(更低頻率)下量測具有相同效果

高分子的分子運動溫度越高越快,因此在高溫下短時間發生的鬆弛,在低溫下要花長時間才會發生。所以把不同溫度下量測的鬆弛模數曲線沿對數時間軸平行移動,就能疊合成1條合成曲線(主曲線)。也就是說,提高溫度與在長時間(低頻率)側量測具有相同效果。移動量(位移因子)在Tg附近以WLF式表示,在遠低於Tg的溫度則以阿瑞尼斯式表示。利用這個原理,可以由高溫下的短時間試驗預測室溫下長期的潛變與應力鬆弛。

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