压力流场中聚合物熔体的流变特性及其表征研究的任务书.docx

压力流场中聚合物熔体的流变特性及其表征研究的任务书
任务书
一、选题背景
随着工程和科学的不断发展，流变学在化工、材料、生物和医学等领域中得到了广泛应用。聚合物熔体作为一种非牛顿性流体，在工业生产过程中也得到了重要的应用。然而，聚合物熔体的流变特性很复杂，其性质受诸多因素的影响，如剪切速率、压力、温度、聚合物浓度、链长等。因此，为了全面了解聚合物熔体的流变特性，并精确地表征其流变行为，对聚合物熔体的流动和变形机制进行研究具有重要意义。
二、研究目的
本课题旨在研究压力流场中聚合物熔体的流变特性及其表征方法，探讨聚合物熔体的流动机制和变形机制。具体研究内容如下：
（1）压力流场中聚合物熔体的流变特性：通过不同的流变测试方法，研究聚合物熔体的流变特性，包括剪切应力-剪切速率曲线、流变指数、黏度和弹性模量等；探讨流动应力的非线性和剪切稳定性等。
（2）聚合物熔体的变形机制：通过实验研究和理论模拟，探讨聚合物熔体的变形机制，调整剪切速率、温度、浓度等因素，观察其变形方式和分子结构的变化。
（3）聚合物熔体流动特性的表征：基于所得到的实验数据和理论模拟结果，建立聚合物熔体流变行为的数学模型，探究其参数影响规律，寻求一种最合适的流变模型来表征聚合物熔体的流变特性。
三、研究方案
（1）实验方法
实验设备：MCR702奥地利安捷克公司的旋转式流变仪，高压膨胀型流变仪。
实验流程：
1）聚合物熔体的制备：选取不同聚合物材料，使用熔融法制备熔体试样。
2）流变测试：使用旋转式流变仪和高压膨胀型流变仪等测试设备，测定聚合物熔体的流变特性，包括剪切应力-剪切速率曲线、流变指数、黏度和弹性模量等；探讨流动应力的非线性和剪切稳定性等。
（2）理论模拟
基于聚合物熔体的分子结构和流变性质，运用物理学和数学方法建立聚合物熔体的数学模型；进一步探究聚合物熔体的流变行为和变形机制；通过理论计算，得出模型中的参数变化对聚合物熔体流变特性的影响规律。
（3）结果分析
通过对实验和模拟结果的分析，探讨聚合物熔体的流变特性和变形机制，并建立数学模型，寻求一种最合适的流变模型用于表征聚合物熔体的流变特性。
四、研究意义
本研究对于理解聚合物熔体的流动和变形机制，全面认识聚合物熔体的性质和特性，具有重要的现实意义和应用价值。不仅可以优化生产工艺，提高产品质量和效率，而且可以为化工、材料、生物、医学等领域的研究提供有力的支撑，并具有较广的应用前景。