光学电学热学性能
常见材料的物理化学性能研究方法
常见材料的物理化学性能研究方法材料科学作为一门独立的学科，研究材料的结构、性质、性能和应用，是支撑现代科技和产业发展的重要基础学科之一。
而材料的物理化学性能是研究材料的重要方面之一，它包括了很多方面，如力学性能、热学性能、光学性能、电学性能等。
为了深入了解材料的物理化学性能，需要运用一些相应的实验和分析方法。
本文将介绍常见的材料的物理化学性能研究方法。
一、力学性能测试力学性能是指材料在外力作用下的表现（变形和破坏）能力，包括硬度、强度、韧性、延展性等。
常见的力学性能测试方法有压缩实验、拉伸实验、弯曲实验等。
1. 压缩实验压缩实验是用方向垂直于试样的外力使之发生塑性变形，从而确定试样的抗压强度。
压缩实验通常使用万能试验机，能够控制压缩速度、载荷等参数。
通过压缩实验可以得出试样的力-位移曲线和应力-应变曲线等数据。
2. 拉伸实验拉伸实验是将试样置于两夹持头之间，以一定速率拉伸试样，使之产生塑性变形并伸长，达到抗拉强度的测试目的。
拉伸实验通常使用万能试验机，能够测量拉伸力和伸长量，从而得出应力-应变曲线和塑性区应变等数据。
3. 弯曲实验弯曲实验是通过对试样进行三点或四点弯曲的方式来测量其弯曲应变和应力。
在实验中，需要确定弯曲曲率半径、弯曲角度和外加载荷等参数。
通过弯曲实验可以得出试样的弯曲应力-应变曲线和变形硬度等数据。
二、热学性能测试热学性能是指材料在热作用下的反应能力和表现能力，包括热膨胀、热导率、比热容等。
常见的热学性能测试方法有热膨胀实验、热导率实验、比热容实验等。
1. 热膨胀实验热膨胀实验是测量材料在温度变化时的膨胀量变化。
可通过光杠杆、电子传感器、位移传感器等仪器进行测量。
通过热膨胀实验可以得到试样的温度膨胀系数和热膨胀曲线等数据。
2. 热导率实验热导率实验是测量材料在热传导过程中传递热量的能力。
可通过热流法、转动式法、相互引导法等方法进行测量。
通过热导率实验可以得出试样的热导率和热传导曲线等数据。
材料物理性能 第一章 (2)
在能源科学技术中的应用
i) 保温材料的优选和保温材料结构的优化设计。
ii) 远红外加热技术，以获得最佳的能量利用率。 iii) 太阳能的利用：要求尽可能多地吸收太阳辐射，
并且要最大限度地抑制集热器本身的热损。
在电子技术和计算机技术中的应用
i) 在超大规模集成电路（容量和密集度迅速增大）中， 要求集成块的基底材料导热性能优良。
自由电子的贡献
CV CVl CVe T 3 T
点阵振动热容 自由电子热容
常温下，自由电子热容微不足道 高温和低温时，电子热容不能够忽略
合金成分的影响
合金的热容是每个组成元素热容与其质量百分比的 乘积之和。
n
C X1C1 X 2C2 X nCn X iCi
无机材料的热容
高于D 时，趋于常数；低于D 时，与 T 3成正比 与材料结构的关系不大 相变时，热容出现了突变 单位体积的热容与气孔率有关
Cp a bT cT 2
不同温度下某些陶瓷材料的热容
相变时，热容出现了突变。
金属材料的热容
➢ 自由电子对热容的贡献 ➢ 合金成分对热容的影响 ➢ 相变时的热容变化
电学、热学、磁学性能 电学、光学性能 电学、热学性能 光学、热学、电学性能
课程内容
➢ 材料的热学、电学、磁学、光学等性能； ➢ 热学、电学、磁学、光学等现象的物理本质； ➢ 热学、电学、磁学、光学等性能的测量； ➢ 材料物理性能的工程意义及从理论上设计材料。
第一章 材料的热学性能
热容 热膨胀 热传导 热稳定性
3N
2
kT
e kT
2
聚合物的电学、热学和光学性能—聚合物的电学性能(高分子物理课件)
表征材料电性能的另一个重主要参量是电导率。电导率的定义可以由欧姆定律给出：当施加的电场产生电流时，电流密度J正比于电场强度E，其比例常数，即为电导率σ，即：电导率σ= J(电流密度) /E(电场强度) 电导率与电阻率关系为σ=1/ρ，单位为西门子每米，即S/m。 电导率的大小反映了物质输送电流的能力。ρ愈小,σ愈大，材料导电性能就越好。
界面极化
PE能否发生取向极化？纯PE，界面极化能否发生？
思考题
介电性指在电场作用下,构成物质的带电粒子只能产生微观上的位移而不能进行宏观上的迁移的性质，宏观表现出对静电能的储蓄和损耗的性质，这是由于聚合物分子在电场作用下发生极化引起的，通常用介电系数ε和介电损耗表示。
二、聚合物的介电性能
例如喷涂在聚合物表面的抗静电剂，通过其亲水基团吸附空气中的水分子，会形成一层导电的水膜，使静电从水膜中跑掉。
在涤纶电影片基上涂敷抗静电剂烷基二苯醚磺酸钾，结果片基表面电阻率降低7~8个数量级。
另外，根据制造复合型导电高分子材料的原理，在聚合物基体中填充导电填料如炭黑、金属粉、导电纤维等也同样能起到抗静电作用。
相对于本征型导电高分子而言，这种复合材料的制备无论在理论上还是应用上都比较成熟，具有成型简便、重量轻、可在大范围内根据需要调节材料的电学和力学性能、成本低廉等优点，因而得以广泛开发应用。
复合型导电高分子的基体有：
常用的导电填料有：
碳类（石墨、炭黑、碳纤维ห้องสมุดไป่ตู้石墨纤维等）
金属类（金属粉末、箔片、丝、条或金属镀层的玻璃纤 维、玻璃珠等）
聚合物与聚合物摩擦时，介电系数大的聚合物带正电，介电系数小的带负电。另外聚合物的摩擦起电顺序与其逸出功顺序也基本一致，逸出功高者一般带负电。
物理力学光学电学热学
物理力学光学电学热学物理力学、光学、电学和热学是物理学的四个基本分支领域。
它们研究物质的性质、运动、相互作用以及能量的转换和传递等方面。
下面将分别介绍这四个领域的基本概念和主要内容。
物理力学是物理学的基础，研究物体的运动和相互作用。
其核心定律包括牛顿三定律、动量守恒定律和能量守恒定律等。
牛顿三定律阐述了物体运动的基本规律，即一个物体要保持静止或匀速直线运动，必须受到力的作用。
动量守恒定律说明在一个封闭系统中，总动量保持不变。
能量守恒定律描述了能量在系统中的转换和传递过程。
光学是研究光的传播和性质的学科。
光是电磁波的一种表现形式。
光学研究光的干涉、衍射、折射、反射等现象，并建立了光学的基本理论。
几何光学是光学的基础，研究光的传播和反射等现象。
而物理光学则涉及到光的波动性质，如光的干涉和衍射等。
光学在很多领域应用广泛，如光纤通信、光学仪器和光学材料等。
电学是研究电荷和电场的学科。
电荷是物质的一种基本性质，电场是电荷周围产生的一种力场。
电学主要研究电荷的运动和电场的相互作用。
其中，库仑定律描述了带电物体之间的相互作用力，欧姆定律描述了电流与电压、电阻之间的关系。
电学的应用广泛，如电路、电子器件、电力传输等领域。
热学是研究热和温度的学科。
热是物质的一种能量形式，温度则是物质内部热运动的一种表征。
热学主要研究热的传导、传导、辐射等现象，并研究热与其他形式能量（如机械能）的转换关系。
热力学是热学的一部分，研究热力学系统的宏观性质和热力学定律。
热学在工程、材料科学和环境科学等领域有广泛应用。
以上是对物理力学、光学、电学和热学的简要介绍。
它们是物理学的基础，对于理解物质的性质、力学运动以及能量的转换和传递等具有重要意义。
在不同领域的应用中，这四个分支领域相互交叉，共同推动了科学技术的发展。
材料物理性能
材料物理性能材料的物理性能是指材料在受力、受热、受光、受电、受磁等外界作用下所表现出的性质和特点。
它是材料的内在本质，直接影响着材料的使用性能和应用范围。
材料的物理性能包括了热学性能、光学性能、电学性能、磁学性能等多个方面。
首先，热学性能是材料的一个重要物理性能指标。
热学性能包括导热性、热膨胀性和热稳定性等。
导热性是指材料传导热量的能力，通常用热导率来表示。
热膨胀性是指材料在温度变化下的体积变化情况，通常用线膨胀系数来表示。
热稳定性是指材料在高温环境下的性能表现，包括了热变形温度、热老化等指标。
这些性能对于材料在高温环境下的应用具有重要意义。
其次，光学性能是材料的另一个重要物理性能。
光学性能包括透光性、反射率、折射率等指标。
透光性是指材料对光的透过程度，通常用透光率来表示。
反射率是指材料对光的反射程度，通常用反射率来表示。
折射率是指材料对光的折射程度，通常用折射率来表示。
这些性能对于材料在光学器件、光学仪器等领域的应用具有重要意义。
此外，电学性能是材料的另一个重要物理性能。
电学性能包括导电性、介电常数、电阻率等指标。
导电性是指材料导电的能力，通常用电导率来表示。
介电常数是指材料在电场中的极化能力，通常用介电常数来表示。
电阻率是指材料对电流的阻碍程度，通常用电阻率来表示。
这些性能对于材料在电子器件、电气设备等领域的应用具有重要意义。
最后，磁学性能是材料的另一个重要物理性能。
磁学性能包括磁导率、磁饱和磁化强度、矫顽力等指标。
磁导率是指材料对磁场的导磁能力，通常用磁导率来表示。
磁饱和磁化强度是指材料在外磁场作用下的最大磁化强度，通常用磁饱和磁化强度来表示。
矫顽力是指材料在外磁场作用下的抗磁化能力，通常用矫顽力来表示。
这些性能对于材料在磁性材料、电机、传感器等领域的应用具有重要意义。
综上所述，材料的物理性能是材料的重要特性，直接影响着材料的使用性能和应用范围。
不同类型的材料具有不同的物理性能，因此在材料选择和应用过程中，需要充分考虑材料的物理性能指标，以确保材料能够满足特定的使用要求。
材料性能学
材料性能学材料性能学是材料科学的一个重要分支领域，研究材料的性能与结构之间的关系。
材料性能包括力学性能、热学性能、电学性能、磁学性能、光学性能等多个方面。
材料性能的优劣直接影响材料的应用范围和效果。
力学性能是材料性能学的重要内容之一，涉及材料的强度、硬度、韧性、耐磨性等指标。
力学性能的研究可以通过各种试验方法来获得。
常见的试验包括拉伸试验、冲击试验、硬度试验等。
力学性能的好坏决定了材料在受力领域的应用范围，优秀的力学性能可以使材料承受更大的载荷，具有很好的抗疲劳和耐磨损能力。
热学性能是材料在热环境下的性能表现，主要包括热导率、热膨胀系数、热稳定性等指标。
热学性能的研究对于材料在高温、低温环境下的应用具有重要意义。
例如，高导热材料可以应用于散热器、热交换器等领域，而低热膨胀系数的材料则适用于高精度仪器、光学设备等需要保持稳定尺寸的领域。
电学性能是材料导电性能的表现，主要包括电导率、介电常数、电阻率等指标。
电学性能是材料应用于电子、电力工程等领域的基础。
例如，电导率高的材料可以用作导线、电极等；而具有高介电常数的材料适用于电容器、绝缘材料等。
磁学性能是材料在磁场中的性能表现，主要包括磁导率、磁饱和强度、磁滞损耗等指标。
材料的磁学性能在电子、通信、磁存储等领域有广泛应用。
例如，磁导率高的材料可以用于制造电感器件、变压器等。
光学性能是材料在光学领域的表现，主要包括透光性、折射率、反射率等指标。
材料的光学性能对于光学器件、光学传感器等的设计和制造非常重要。
例如，透明度高的材料可以用于玻璃、光电子器件等；而具有特定折射率的材料可以用于制造透镜、光纤等。
综上所述，材料性能学研究材料的力学性能、热学性能、电学性能、磁学性能、光学性能等多个方面。
材料性能的好坏直接影响材料的应用范围和效果。
在材料设计和应用领域中，常常需要从以上多个方面综合考虑，选择合适的材料。
半导体材料的性能分析及其应用
半导体材料的性能分析及其应用半导体材料是一种具有介于导体和绝缘体之间的电子能带结构的材料，具有较高的电导率和可控的电阻率。
其性能的分析可以涉及多个方面，包括电学性能、光学性能、热学性能等。
这些分析对于半导体材料的应用具有重要意义。
首先是电学性能分析。
半导体材料的电学性能往往通过在其上施加电场或电压来测量。
其中包括电导率、载流子浓度、载流子迁移率等指标的测定。
这些参数对于半导体器件的设计和制造非常重要。
在半导体器件中，电流的流动主要依赖于载流子的迁移和浓度。
了解半导体材料的电导率和载流子浓度可以帮助我们更好地了解其导电性能，并根据实际需要设计出合适的器件。
其次是光学性能分析。
半导体材料的光学性能包括其能带结构、光吸收能力、光致发光能力等。
通过测量材料的光学特性，可以了解其光学响应和光电子性能。
这对于半导体光电器件尤为重要。
通过对半导体材料的光吸收能力和光致发光能力的研究，可以设计出高效率的光电转换器件，如光电二极管、太阳能电池等。
再次是热学性能分析。
半导体材料的热学性能涉及其导热能力、热导率等。
这些参数直接影响了半导体器件的工作温度和耐热性能。
通过测量半导体材料的热学性能，可以优化器件的散热设计，提高器件的工作稳定性和可靠性。
除了上述性能分析外，半导体材料的应用非常广泛。
其中最重要的应用包括电子器件、光电器件和光电子器件。
电子器件包括传统的二极管、晶体管、集成电路等，它们常用于电子设备和电子产品中。
光电器件包括光电二极管、激光器、光电转换器等，它们在通信、显示、光纤传输等领域有着广泛的应用。
光电子器件包括太阳能电池、光伏发电系统等，它们可以将太阳能转化为电能，广泛应用于太阳能利用和节能环保领域。
LED的电学、光学及热学特性
Ｇ ｔｎ ｅ ｏ ｔ ｆ ｔ ｒ 簪溯 源 ｅｔ ｇ ｈ ｏ ｅ 追 ｉ ｔ Ｒ Ｏ Ｍａ ｌ
》＞》
Ｃ— 特性 呈二次函数关系 。由１ Ｖ ＭＨＺ 交流信 号用 Ｃ— 特性测试仪测得。 Ｖ
特性
Ａ发 光 法 向光 强 及 其 角 分 布 ． Ｃ． 大 允 许 功 耗 最
（ 反 向击穿 区 Ｖ＜一 Ｖ ，Ｖ 称为反向击穿 ４） Ｒ Ｒ 电压 ；Ｒ 电压对应 ｌ Ｒ为反 向漏电流 。当反 向偏压 一 直增加使Ｖ＜一 Ｖ 时 ，则 出现 ｌ 突然增 加而 出现击穿 Ｒ Ｒ
现象。 由于所 用化合物材料种类不 同 ，各种Ｌ Ｄ的反 Ｅ
向击 穿 电压 Ｖ 也 不 同 。 Ｒ
（ ２）正 向 工作 区 ：电流 ｌ 与 外加 电 压 呈指 数 Ｆ
关 系
Ｉ Ｓ（ Ｖ ／Ｔ 一１１ 反 向饱 和 电流 。 Ｆ：Ｉ ｅｑ ＦＫ ） Ｓ为
Ｖ＞０ ，Ｖ＞ＶＦ 时 的正 向工作 区ｌ Ｆ随ＶＦ 指数上升
９ 疑糯皿 ０ １ ２ １ Ｗ ｎ ｚ ｚ ｃｒ ２ ０ ０ ０Ｉ Ｗｃ － ｇ ｍ． ｎ ／ Ｗ ｏ
为０ Ｖ，Ｇａ Ｎ为１ ｕ 。 ０ Ａ
ＩＶ 性具有 非线性 、整流 性质 ：单 向导 电性 ，即外 —特
加正偏压表现低接触 电阻 ，反之为高接触 电阻。 （１） 正 向死 区 ： （图０ 或 ０ 段 ）ａ ａ ａ 点对 于
Ｖ 为开 启 电压 ， 当Ｖ＜Ｖａ 外 加 电 场 尚克 服 不 少 因 ０ ，
Ｇ ｔ ｎ ｅ ｏ ｔ ｆ ｔｅ 追 褫 溯 源 ｅｔ ｇｔ ｏ ｔｒ ｉ ｈ Ｒ Ｏ Ｍａ
》＞＞
ＬＤ 电学 ～光学及 热学特性 Ｅ的
ＬＥＤ ＥＬＥＣ ＴＲＩ Ｉ Ｃ ＴＹ 、 ＯＰＴＩ ＣＳ ＡＮＤ ＨＥＡＴ ＰＲＯＰＥＲＴＹ
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六、纤维的燃烧性能
通常用纤维的点燃温度和极限氧指数来表 征纺织材料的燃烧性能。
1. 指标 （1）可燃性指标：（表示纤维容不容易燃烧）
点燃温度；发火点 点燃温度或发火点越低，纤维越容易燃烧。 （2）耐燃性指标（表示纤维经不经得起燃烧）
极限氧指数 LOI（Limit Oxygen Index） 定义：纤维点燃后，在氧、氮大气里维持 燃烧所需要的最低含氧量体积百分数。
玻 璃 态
形 变
I
高弹态 II
III
粘流态
温度
当温度升到足够高时，聚合物完全变为粘性流体， 其形变不可逆，这种力学状称为粘流态。
玻璃态、高弹态和粘流态称为聚合物的力学三态。
粘流态
形 变
玻 璃 态
玻 璃 化 转 变 区
高弹态 II
粘 弹
III
态
转
变
区
I
Tg
Tf
温度
纤维的热机械性能曲线的特点
（1）四个温度
⑷纤维集合体的体积重量
保暖与否主要取决于纤维层中夹持的静止 空气数量。
纤维层中夹持的空气越多，则纤维层的绝
热性越好，导热性差，保温性比较好 。
一旦夹持的空气流动，保暖性将大大降低。 纤维层的体积重量在0.03-0.06g/cm3，λ最
小，保暖性最好。
4. 增强服装保暖性的途径
⑴尽可能多的储存静止空气； （中空纤维、多衣穿着、不透水）
CH3 CH2 C
COOR
（聚甲基丙烯酸酯）
R=
-CH3，
Tg (oC) 105
-C2H5， -C3H7，? ? -C 4H9，
65
35
20
-C8H17， -C18H37
-20
-100
如果是对称双取代，可提高分子链柔顺性，Tg下降，如：
CH2CH Cl
Tg (oC) 81
Cl CH2C
Cl
-17
CH2CH CH3
190-240
--
280-300--
水中110
145-150 163-175
--
82
水中110
200
--
洗涤最高温度 90-100 30-40 30-40 --70-100 80-85 80-85 40-45
--
-30-40
Tg（玻璃化温度） 的影响因素
（1）聚合物的结构
– Tg是链段运动刚被冻结的温度，而链段运 动是通过主链单键的内旋转来实现，因此 Tg与高分子链的柔顺性相关，柔顺性好， Tg低，柔顺性差，Tg高。
a.沸水收缩率： 一般指将纤维放在100°C的沸水中处理30min， 晾干后的收缩率；
b.热空气收缩率： 一般指用180°、190°C、210°C热空气为介质 处理一定时间（如15min）后的收缩率；
c.饱和蒸汽收缩率： 一般指用125-130°C饱和蒸汽为介质处理一定时 间（如3min）后的收缩率。
五、纤维的热塑性和热定型
1. 基本概念
热塑性——将合成纤维或制品加热到Tg（玻璃化 温度）以上温度，并加一定外力 强迫其变形， 然后冷却并去除外力，这种变形就可固 定下 来，以后遇到T<Tg时，则纤维或制品的形
状就不会有大的变化。这种特性称之为热塑性。
热定型——就是利用合纤的热塑性，将织物在一
定张力下加热处理，使之固定于新的状态的工 艺过程。（如：蒸纱、熨烫）
（3）产生原因： 纺丝成形过程中，受到较大的抽伸作用，纤维残 留一定的内应力；
（4）影响因素： 温度——T↑，热收缩率↑ 介质——水、空气、蒸汽 原来的热处理条件
（5）利弊
利用不同的纤维收缩率，混纺可改善纱线结构。 长丝或合纤纱热收缩率不同，产生易吊经、吊 纬、裙子皱。 使用时也要注意热收缩问题。
（2）时间 温度高，定型时间可短些；温度低，定型时间可 长些。
定型时间必须保证热在织物中的均匀扩散及分子 链段的重建。
（3）张力 高张力定型适用于单丝袜子； 弱张力定型用于多数的针织物和机织物； 无张力定型在一般织物中用得较少。
（4）冷却速度 一般要求较快冷却，可使新结构快速固定，可 获得较好手感的织物。
⑵降低W%； ⑶选用λ低的纤维； ⑷加入陶瓷粉末等材料
二. 纤维的热机械性能
纤维材料在加工和使用过程中会受热的作用， 温度上升，纤维大分子吸收热量，结合力削 弱，运动方式和物理机械状态发生变化，一 般合成纤维受热会先软化再熔融。一般把熔
点以下20--40℃这段温度称为软化温度。
合成纤维一般是无定形区和结晶区的混合 物，随温度的变化将相继出现玻璃态、高弹 态和粘流态。
a.玻璃化温度Tg 定义：非晶态高聚物大分子链段开始运动的最低 温度或由玻璃态向高弹态转变的温度。
b.粘流温度Tf 定义：非晶态高聚物大分子链相互滑动的温度， 或由高弹态向粘流态转变的温度。
c. 熔点温度Tm 定义：高聚物结晶全部熔化时的温度，或晶态高聚
物大分子链相互滑动的温度。
高聚物的Tm >低分子的Tm。
•测定Tg时升温或降温速度慢，Tg偏低； •外力作用速度快，Tg高； •单向外力可促使链段运动，使Tg降低， 外力愈大，Tg降低愈明显。
三. 纤维的耐热性与热稳定性
一般规律是：T↑，断裂强力↓；断裂伸长率 ↑；初始模量↓；纤维变得柔软。
1. 定义： 耐热性——纤维耐短时间高温的性能。纺 织材料在高温下，保持自己的物理机械性 能的能力称为耐热性。一般以受热作用以 后的剩余强度（%）来表示。见275页 热稳定性——纤维耐长时间高温的性能。
2. 影响纤维导热性能(保温性能）的因素 ⑴分子量的大小
在同一温度下，分子量越高→λ↑，保温性↓ 。
⑵温度的影响
– T↑λ↑ 因为随温度增加，分子的振动频率 加大，使热量能籍此得到更好的传递， 保温性差 。
⑶回潮率的影响
水分越多，λ越大，保暖性越差.在同样 温湿度条件下，吸湿能力比较好的纤维， 导热性比较好，保温性差 。
II
形 变
I
玻
形 变
璃 态
I
III II
温度
在区域I，温度低，纤维在外力作用下的 形变小，具有虎克弹性行为，形变在瞬间 完成，当外力除去后，形变又立即恢复， 表现为质硬而脆，这种力学状态与无机玻 璃相似，称为玻璃态---温度低，分子热运
玻 璃
高弹态
III
态
II
形 变
I
温度
随着温度的升高，形变逐渐增大，当温度升高到 某一程度时，形变发生突变，进入区域II，这时即使 在较小的外力作用下，也能迅速产生很大的形变， 并且当外力除去后，形变又可逐渐恢复。这种受力 能产生很大的形变，除去外力后能恢复原状的性能 称高弹性，相应的力学状态称高弹态。
1.指标
(1)导热系数λ
– 定义：材料厚度为1m，两表面之间温差为1℃，每 小时通过1m2材料所传导的热量。
– 单位：Kcal/m·℃·h； W/m·℃ 瓦/米·度
– 导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等 因素有关。非晶体结构、密度较低的材料，导热系数 较小。材料的含水率、温度较低时，导热系数较小。 通常把导热系数较低的材料称为保温材料，而把导热 系数在0.05瓦/米摄氏度以下的材料称为高效保温材 料。
第九章 纺织材料的热学、 电学、光学性质
第一节 热学性质
纺织材料在不同温度下，表现出的性质称为热 学性质。研究纺织材料的热学性质，对纺织材料 的染整加工、合理利用服用性能有重大意义。
比热 – 定义：质量为1g纺织材料温度变化1℃所吸收 （放出）的热量 – 单位：J/g·℃
一、纺织纤维的导热与保温
CH3
O
C
CH3
聚碳酸酯
Tg (oC)
150
CH2 O -50
CH3 Si O CH3
-123
CH2-CH= CH-CH 2 CH3
-73
H3C
COO
O
H3C 聚苯醚 220
b. 侧基或侧链
侧基的极性越强，数目越多，Tg越高，如：
CH2 CH CH3
聚丙烯
Tg (oC) -18
CH2CH Cl
聚氯乙烯
81
CH2CH OH
聚乙烯醇
85
CH2CH CN
聚丙烯腈
90
刚性侧基的体积越大，分子链的柔顺性越差，Tg越高，如：
CH2 CH CH3
CH2 CH H3C C CH3
CH3
CH2CH
CH2CH N
聚丙烯 Tg (oC) -18
聚(3,3-二甲基-1-丁烯） 聚苯乙烯
64
100
聚乙烯基咔唑 208
柔性侧链越长，分子链柔顺性越好，Tg越低，如：
d. 分解点温度Td 定义：高聚物大分子主链产生断裂的温度。
（2）两个转变区： 玻璃化转变区，粘弹态转变区
（3）三种力学状态 ： 玻璃态：分子链段运动被冻结，显现脆性 高弹态：分子链段运动加剧，出现高弹变形 粘流态：大分子开始变形
纤维种类 棉 羊毛
桑蚕丝 粘胶纤维 醋酯纤维
涤纶 锦纶6 锦纶66 腈纶
– 导热系数入越大，纺织材料的导热性越好，其热阻率 ρ越小，它的热绝缘性和保暖性能就越差。
常见纤维的导热系数（在室温20℃时测得）
纤维种 类 棉
羊毛
蚕丝
粘纤
醋纤
锦纶
λ(W·m/m2·℃) 0.071-0.073 0.052-0.055 0.050-0.055 0.055-0.071 0.050 0.244-0.337
维纶
丙纶 氯纶
几种纺织纤维的热转变点
玻璃化温度
软化点
熔点
分解点
--
--
--
150
--