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热机械行为 材料性质与塑件设计

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发表于 2010-10-20 09:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
热机械行为 热膨胀系数是温度从一特定值上升时,材料尺寸变化的量度。塑料的热膨胀系比金属大5~10倍。温度变化对于塑件的尺寸和机械性质会造成可观的影响,所以设计塑件时必须考虑到使用塑件的最高温度和最低温度。假如使用于大温度范围大的塑件与金属件紧密
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* O  j6 Y8 d% L7 v1 W  A热机械行为
) L5 L, K% Z: v  i! M  h5 c  热膨胀系数是温度从一特定值上升时,材料尺寸变化的量度。塑料的热膨胀系比金属大5~10倍。温度变化对于塑件的尺寸和机械性质会造成可观的影响,所以设计塑件时必须考虑到使用塑件的最高温度和最低温度。假如使用于大温度范围大的塑件与金属件紧密结合,强度较差的塑件会因热膨胀或收缩而破坏。根据塑件强度及上升温度情况,此破坏可能立刻发生或延后发生,所以设计塑件与金属组件组合时,必须将其尺寸变化的安全裕度列入考虑。 - L  c. Y6 Z. E8 L3 f& Z" K0 [
使用于室温以上的塑件应考虑下列因素:
, |6 T6 L# [% ^7 Y# R  Ÿ塑件尺寸增长的倾向正比于其长度、温度上升量、及热膨胀系数。" _9 \* ~' M9 H/ q, o% M
 Ÿ当塑件温度从室温上升时,其强度及杨氏模数会降低,如图 5-5所示。$ q/ i( j0 A0 T/ e& ?
 Ÿ低模数材料可能会呈现橡胶般的拉伸现象。 2 N* G$ y2 ^. {( [9 ?
  分子链的配向性和添加纤维的配向性会造成塑件尺寸不等向的变化,其在流动方向比截面方向具有更大的热膨胀系数。, F. N  ?0 j% t0 F: F5 w1 D" F
当塑件长期存在于高温,应考虑:
( {  K! X* g, ? Ÿ存放时承受内应力或外应力的塑件,应考虑潜变和应力松弛。
8 I+ S  V. j' X( g# I( h Ÿ塑件因分子裂解而变脆。
1 }6 R, M- p1 a" V Ÿ有些复合物会释放成分。 * Z/ Y" Q) q1 }) G5 h) U
塑件长期存放于低温时,应考虑因素: 1 s! p  w9 l/ N. Z
 Ÿ塑件尺寸缩减正比于其长度、温度下降量、及热膨胀(热收缩)系数。
. r1 {3 `* Z2 }' m Ÿ模数上升。  s" ]6 M. L2 M( G6 q
 Ÿ塑件变脆。
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