浙江理工大学考研纺织材料学试题题库(8)
本站小编 免费考研网/2016-09-14
苎麻纤维拉伸曲线的主要指标特征为__ ___、__ ___、___ __、__ __、__ ___。
强度高 伸长小 初始模量大 无明显的屈服点 断裂功小
羊毛纤维拉伸曲线的主要指标特征为_ _____、_____ _、 ___ ____、__ ______、__________。 强度低 伸长大 初始模量小 有屈服点 断裂功大
测定纤维拉伸弹性的主要方法有____ _、__ ___。
定伸长测定法 定负荷测定法
在测定纤维拉伸性质时,应注意的环境条件为____ ____、 _____________。
温度 相对湿度
用束纤维方法测得的强度小于单纤维强度之和,主要是由于__________________________。
束纤维内各根纤维的伸直程度和受力情况不一致所引起的纤维断裂的不同时性
在测定纺织材料拉伸性质时,需加预张力,选择预张力大小的原则是___________________。
使材料伸直而不伸长
在比较纺织材料拉伸性能时,要求用相对指标,这是由于_____________________________。
绝对指标未考虑到试样的粗细和长短,所以无可比性。
纤维间的切向阻力包括______________和___________。 摩擦力 抱合力
引起纺织材料间产生摩擦力的机理有__________、 ____________、_______________。
粗糙面的机械把持作用 接触面上分子引力 接触面上产生焊接作用
棉、苎麻均为天然纤维素纤维,但苎麻纤维的断裂伸长率远比棉纤维小,这是由于___________________。
麻纤维内的分子取向度高于棉纤维
表示纺织纤维坚韧性的指标有__________________。 断裂功或断裂比功
常用比容大小来表示纤维集合体的____ __性质。 膨松
天然纤维和化学纤维相比,试样长度对拉伸能影响大的 是:( )。
①天然纤维 ②化学短纤维 ③化纤纤维
3dtex的涤纶、腈纶、丙纶纤维,经强度测定,均为16cN,三种纤维的应力为:( )。
①涤纶>丙纶>腈纶 ②涤纶>腈纶>丙纶 ③丙纶>腈纶>涤纶
随着相对湿度的增加,强度变化最小的纤维是( )。
①蚕丝 ②涤纶 ③粘胶纤维
受温度影响最小的纤维是( )。
①丙纶 ②氯纶 ③麻纤维
在绳子上悬挂比其断裂强度小的重物,经一定时间后,绳子断裂,这种断裂属( )。
①应力松弛断裂 ②动态疲劳断裂 ③蠕变伸长断裂
纺织材料拉伸至断裂的时间越短,其强度( )。
①越大 ②越小 ③不变
在疲劳试验过程中,每次去负荷后放松时间越长( )。
①越容易疲劳 ②不容易疲劳 ③放松时间与疲劳无关
由高强度纤维制成的纺织品,不一定经穿耐用。 是
断裂强度是反应纤维长度的指标。 非
棉和粘胶纤维随着吸湿增加,强度都增加。 非
纤维的强度与分子量呈线性相关。 非
用瞬时恢复变形大的纤维制成的产品,尺寸稳定性好。 是
今测得腈纶纤维和涤纶纤维的应力相同,则两种纤维的断裂长度也相同。 非
玻璃纤维的拉伸强度和勾接强度都很大。 非
同种化纤的初始模量随抽伸倍数的增加而增加。 是
同种化学纤维的断裂伸长率随抽伸倍数的增加而增加。 非
纺织纤维的断裂都是因为大分子间滑动所造成的。 非
200根棉纤维的束纤维强度为600cN,用单纤维测定法测得粘胶纤维的平均单强为3cN,则两种纤维的单纤维强度相等。 非
从拉伸曲线上可求得哪些指标?各指标与纤维性质关系如何?
从拉伸曲线上可求得初始模量、屈服点负荷和伸长、断裂点强度和伸长、断裂功。纺织材料的初始模量愈大, 表示材料受到小负荷变形困难,手感刚硬;屈服点所对应的负荷和伸长值大的材料,在较大负荷和伸长下不易超过屈服点,使材料处于弹性区域;断裂点强力和伸长值大,表示材料能承受较大外力和伸长变形;断裂功大的材料,一般表现为具有较大的坚韧性、耐冲击、耐磨 损和耐疲劳等特性。
试述纺织材料的疲劳现象及其产生的原因。
纺织材料受到长时间较小外力作用或受到加负荷-去负荷的反复作用,最终使材料破坏的现象,称为疲劳。其实质是在长时间受力过程中,材料中不断累积蠕变变形或应力松弛,当积累的值达到材料的断裂伸长或断裂应力时,即引起材料破坏。但材料的疲劳过程与试验条件极为密切,衡量疲劳性能的指标有材料受力至破坏所需时间或加负荷-去负荷反复循环次数。而目前采用较多的是经一定次数(20次)加负荷-去负荷后,测量材料所剩余的塑性变形量,如塑性变形量越大,耐疲劳性越差。
试分析不同类型纤维的拉伸曲线特点。
从纺织纤维的拉伸曲线特征,可将纤维区分为三类:第一类纤维强度、模量高,断裂伸长小。属于这类的纤维有麻、棉等,其拉伸曲线的斜率大,近似直线,这是由于纤维的大分子为刚性链,结晶度、取向度和聚合度都较高之故;第二类纤维强度低、断裂伸长大,有明显屈服点,如羊毛、醋酸纤维等,这类纤维的大分子柔曲性较好,结晶度、取向度较差,缝隙孔洞较多;第三类纤维的强度和断裂伸长介于二者之间,这主要是由于分子的柔曲性、结晶度、取向度等也介于二者之间,多数纤维的拉伸曲线属于这一类,但是对同属这一类纤维的拉伸曲线特征,差异也很大。对化纤而言,其拉伸曲线的形态特征在很大程度上决定于化纤制成中的抽伸工艺条件,故化纤拉伸曲线的形态在较大范围内变动。
从微观结构观点来分析纤维的典型拉伸曲线。
纤维的典型拉伸曲线如图所示(图略)。可将拉伸曲线区分为OA、AB、BC三个区域,OA为弹性区域,AB为大变区域,BC为增强区域,C点为纤维的断裂点。要阐明纤维拉伸曲线特征与纤维内部结构关系是比较复杂的,因纤维种类繁多,微观结构差异较大,不能用统一的方法来分析讨论,只能对拉伸过程的概貌作一介绍。纤维在受力过程中,首先是缚结分子变成较为伸展状态,长度较短的分子链段改变键角和键长,外力所作的功转变为弹性能积累,即OA段;随着外力增加,部分链段断裂,相对滑移或分子端部从结晶区中抽拔,外力在缚结分子中重新分配,即AB段;随之出现分子取向度提高,结晶区松解,有利于缚结分子伸展均匀,出现强度提高较快区段,即BC段;最后在纤维结构薄弱处断裂,即C点。
用纤维微观结构的观点来分析纤维产生蠕变和应力松弛的基本原因。
纤维的蠕变和应力松弛是一个问题的两个方面,都是反映高聚物内部分子运动情况,即变形具有明显的流变性质。瞬时变形是由于组成纤维分子链内部键角和键长的改变,即原子间距离改变,外力所作的功成为变形能储藏于纤维内部,外力去除后,将所储藏的变形能,使原子间距离能迅速恢复至原来的平衡位置,这部分变形的产生和消失过程很短约为10-13次方秒,可以认为是瞬时完成的。由于纤维内长链分子间存在次价键,当受外力作用,相邻质点之间运动受到牵制,形成较大的内摩擦阻力,其变形过程是使次价键不断破坏和在新的平衡位置得到新的平衡过程,也是使卷曲着的分子趋于伸直的过程和分子链段间相互滑移的过程,当除去外力后,因分子热运动、内旋转力求恢复原来形状。该变形的产生和恢复依赖于时间,有明显的粘滞性质。如果外力去除后,分子的热运动不能使分子链段恢复到原来状态,而在新的位置上得到新的平衡,即形成塑性变形。应力松弛是在恒定变形条件下,分子链段逐渐顺着外力方向运动,分子链由原来较卷曲状态转变为较伸展状态,随着分子链的蠕变,进一步导致分子链的应力松弛。
试述影响纤维拉伸性质的因素有哪些?
影响纤维拉伸性质的因素有以下几个方面: 1、纤维内部结构 a.大分子聚合度:纤维的强度随聚合度的增加而增加,当聚合度小时,随聚合度增加纤维强度显著增加,到达一定聚合度后,聚合度对纤维强度影响不明显或不再增加。 b.结晶度:纤维的初始模量、密度和屈服点应力都随结晶度的增加而增加,纤维结晶度增加后,染色性能和吸湿性降低。 c.大分子取向度:纤维的断裂强度、初始模量和屈服应力都随取向度的增加而增加,而断裂伸长、屈服伸长和断裂功均有所下降。2、温湿度 一般纤维随温度升高强度降低,断裂伸长增加(蚕丝例外)。天然纤维与合成纤维相比,合成纤维受温度影响更为敏感。一般纤维随相对湿度增加,强度降低,伸长增加,初始模量降低。然而天然纤维素纤维的强度反而增加。这是由于聚合度、结晶度均高,纤维吸湿拆开非晶区链段的结合点,增加同时受力的分子数,使纤维强度增加。 3、试验条件 a.试样长度:纤维强度随试样长度的增加而降低,因为纤维的断裂总是在最弱点处产生。试样长度越长,出现最弱点的机率愈多,所以强度愈低,尤其对强度不匀大的天然纤维影响更大。 b.试样根数:由束纤维试验所得的平均单纤维强度要比以单纤维试验时所得的平均单纤维强度为低,束纤维根数越多,两者差异越大,这是由于束纤维中的各根纤维伸直程度、受力情况不同,出现断裂的不同时性和少量纤维滑移所致。 c.拉伸速度及负荷方式:拉伸速度大,纤维强度偏高,但对断裂伸长的影响无规律性。加负荷的方式有等速拉伸、等速伸长和等加负荷三种,采用形式不同也会影响试验结果。 d.预张力:预张力过大,引起纤维伸长,预张力过小,不能使纤维伸直,均会影响纤维的断裂伸长率。
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