
也称“弹料”或“弹胶体”。具有高弹性的高分子化合物或混合物的总称。在外力作用下可伸长至原长的两倍以上,除去外力即可迅速回覆到接近原来的长度。分天然弹性体(如天然橡胶)和合成弹性体(如合成橡胶)两大类。
弹性体是材料科学和物理学中的重要概念,指在外力作用下可发生显著形变、且在撤去外力后能恢复原有形状的高分子材料或复合材料。其核心特性体现在“弹性”与“形变可逆性”上,根据《现代汉语词典》(第7版),弹性被定义为“物体受外力作用变形后,除去作用力时能恢复原来形状的性质”。
从物理特性分析,弹性体的分子链通常呈无规卷曲状,受拉伸时可伸展并储存能量,外力消失后通过熵增原理回弹。例如天然橡胶的分子结构由聚异戊二烯构成,其交联网络赋予材料高弹性;而热塑性弹性体(如TPU)则通过硬段与软段的微相分离实现弹性与强度的平衡。
应用领域方面,弹性体广泛用于轮胎(如丁苯橡胶)、密封件(如硅橡胶)、医疗器材(如聚氨酯导管)等领域。根据《高分子材料工程手册》,弹性体的选择需综合考虑温度耐受性(-50℃至300℃)、耐化学腐蚀性及动态疲劳性能。
分类上,弹性体可分为:
需注意,弹性体与塑性体的本质区别在于形变是否可逆。当环境温度超过玻璃化转变温度(Tg)时,部分材料会从玻璃态转变为高弹态,这一相变过程在《聚合物物理》中被详细论述。
弹性体是指在外力作用下发生形变,去除外力后能迅速恢复原状的高分子材料。以下是详细解释:
弹性体是具有高弹性的高分子化合物或混合物的总称。其核心特性是能在弱应力下显著形变,且应力松弛后快速恢复原有状态和尺寸。
弹性体的分子链呈高度交错排列,外力作用时链段拉伸或压缩,外力消失后通过熵增原理恢复原状。
弹性体的形变恢复特性可通过胡克定律简化表示为: $$ F = k cdot Delta x $$ 其中,$F$为外力,$k$为弹性系数,$Delta x$为形变量(在弹性限度内)。
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