
【化】 high-elastic state; rubber-like state
高彈态(High-elastic state)是高分子材料在特定溫度範圍内表現出的特殊力學狀态,屬于聚合物物理學的核心概念。當溫度介于玻璃化轉變溫度($T_g$)與黏流溫度($T_f$)之間時,高分子鍊段可發生可逆的大幅度形變,形變量可達原長的5-10倍,外力撤除後可恢複原狀。這種現象源于高分子鍊的熵彈性,其彈性模量約為$10$-$10$ Pa,顯著低于金屬材料。
該狀态的特征包括:
高彈态的實際應用廣泛存在于橡膠制品、彈性纖維等領域。例如天然橡膠在室溫下即處于高彈态,其玻璃化轉變溫度為-72℃,黏流溫度為180℃。這一理論由高分子科學家Bueche在20世紀50年代通過黏彈性模型系統闡述,相關研究可參考《Polymer Physics》專著(Oxford University Press, 2003版)。
高彈态是高分子材料特有的一種力學狀态,其核心特征為鍊段可運動但分子鍊整體不移動。以下是詳細解釋:
高彈态(又稱橡膠态)指聚合物在特定溫度範圍内(高于玻璃化轉變溫度$T_g$但低于熔點$T_m$)表現出的彈性行為。此時材料受較小外力即可産生100%-1000%的大形變,且外力撤去後形變可逆恢複。
高彈态是橡膠類材料功能的基礎,廣泛應用于輪胎、密封件等需高彈性的場景。其研究對理解聚合物相變、設計功能材料具有重要意義。
如需進一步了解溫度對聚合物狀态的影響(如玻璃态、黏流态),可參考相關文獻或教材中的相變圖示。
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