高聚物结构、性能、加工性和设备之关系的可视化研究

利用可视化技术和在线沿程检测、取料技术，对挤出过程中高聚物的形态结构、加工工艺、加工设备和制品性能进行综合研究。在可视化单、双螺杆挤出机上安装在线沿程流变仪、光学显微镜和取料装置，配合通过视窗口的直接观察，在线沿程获得物料的宏观运动行为和微观形态结构，掌握挤出过程中物料微观形态结构沿程变化的过程、工艺条件与设备参数对这一变化的影响和物料微观形态结构、宏观运动行为及变化对最终挤出物性能的影响。对几种多元体系作了在线沿程检测、取料实验。把宏观可视化和微观可视化结合起来，探讨对上述四个方面作综合研究的原理与方法。结果表明本研究提出三向、全程、宏观、微观、在线、实时、动态、无损的思想及方法是可行的。

本书介绍高聚物的结构与性能，并通过研究其分子运动揭示结构与性能之间的内在联系及基本规律。全书共分三部分。第一部分介绍高聚物的近程结构、远程结构和凝聚态结构。第二部分讨论高聚物的分子运动，作为联系高聚物结构与性能的桥梁。第三部分介绍高聚物的各种物理性能，包括力学性能、流动性能、电学性能、热学性能及溶液性能，并在各部分叙述中介绍高聚物结构、分子运动、分子量及其分布及各种物理力学性能的测试方法等。

本书是国家级精品课程“高聚物的结构与性能”的新编教材，是2005年“全面提升高分子物理重点课程的教学质量”国家级教学成果奖二等奖内容的全面体现。全书系统讲述高聚物的近程、远程和凝聚态结构，以及高聚物的力学、电学、光学、磁学、热学、流变和溶液性能，通过分子运动揭示“分子结构与材料性能”之间的内在联系及基本规律，更进一步提出包括“凝聚态结构与制品性能”关系和“电子态结构与材料功能”关系在内的三个层次的结构与性能关系理念，以期对高聚物材料的合成、加工、测试、选材、使用和开发提供理论依据。全书还介绍了我国学者的研究成果及编者多年教学研究的心得和对已有体系、知识点的新理解、新认识。

本书可作为高等学校理科化学类，化工、轻工纺织、塑料、纤维、橡胶、复合材料等工科材料类本科学生的教材，也可作为有关专业研究生的参考教材，对从事高聚物材料工作的有关工程技术人员和科研人员也是一本有用的参考书。

从史莱涅尔和巴隆对一系列岩石磨蚀性测定的结果，可得出下述岩石结构组成对钢质材料磨蚀性的一般关系。

• 岩石具有硬的矿物组成时，磨蚀性增大。

• 对于岩浆岩和矿物而言，磨蚀系数ω大体上与其组成的矿物微痕硬度成正比例。

• 由软硬不同的几种矿物组成的岩石，其磨蚀性比单一矿物组成的岩石为大。

• 结晶体的矿物比其非晶态的磨蚀性为大。

• 沉积岩的磨蚀性系数几乎和它的石英含量成正比例。按照史氏观点，对于砂岩来说，岩石的磨蚀性和其侵入硬度成反比。岩石的侵入硬度反映了岩石的坚固性，而不是岩石的颗粒硬度。但据另外一些研究者的意见，含石英量相等的岩石，坚固的磨蚀性要大。而含石英多的砂岩，坚固性可能小于含石英多的。

无论是砂岩或岩浆岩，颗粒越细磨蚀性越弱。这是因为细粒构造的岩石表面较平整，接触点的真实应力较小。同时，物体的赫芝硬度随着压头的曲率半径减小将直线地增大。因此其磨蚀性也就削弱了。

砂岩的颗粒大小及其胶结物的强度对其磨蚀性影响很大，对于钢制工具来说，岩石颗粒由石英或长石组成，对磨蚀性的影响退居第二位。常常是花岗砂岩或长石砂岩，只要其粒度及侵入硬度跟石英砂岩相当，其磨蚀性也就差不多。但是对硬质合金的磨蚀，石英颗粒和长石颗粒大概是会不一样的。

岩石的磨蚀性，在很大程度上还取决于摩擦面的粗糙程度。如在正长石、石英和黄玉的晶面（或解理面）上摩擦，巴氏磨蚀性指标a值各为27.3、21.3和19.0，即反比例于硬度；而在其自然断口上摩擦，相当的a值却各为31.1、35.4和46.2，即说明只有在粗糙面上的磨蚀性才和硬度成正比。据此，巴氏采取了自然断口作为测定其磨蚀性的标准条件。

从以上介绍可知，对于沉积岩，影响其磨蚀性的因素莫过于石英的含量、颗粒大小以及岩石的坚固性了。 2100433B