材料與現(xiàn)代生活論文

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1、《材料與現(xiàn)代生活》論文學(xué)院：機(jī)電學(xué)院專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班級(jí)：2092姓名：張偉高分子材料與我們的生活材料是科學(xué)與工業(yè)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。一種新材料的出現(xiàn)，能為社會(huì)文明帶來(lái)巨大的變化，給新技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)劃時(shí)代的突破。材料已當(dāng)之無(wú)愧的成為當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的三大支柱之一。高分子材料科學(xué)已經(jīng)和金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料并駕齊驅(qū)，在國(guó)際上被列為一級(jí)學(xué)科從化學(xué)角度來(lái)定義，高分子是由分子量很大的長(zhǎng)鏈分子所組成，而每個(gè)分子鏈都是由共價(jià)鍵聯(lián)結(jié)的成百上千的一種或多種小分子構(gòu)造而成。高分子的分類有多種，按來(lái)源可分為天然高分子、天然高分子衍生物、合成高分子三大類；根據(jù)用途則可分為結(jié)構(gòu)高

2、分子和功能高分子；另外根據(jù)工業(yè)產(chǎn)量和價(jià)格還可分為通用高分子、中間高分子、工程塑料以及特種高分子等等。高分子材料的功能很多，而且應(yīng)用十分廣泛。就結(jié)構(gòu)高分子而言，大家知道最多的當(dāng)屬塑料、橡膠和纖維。其中塑料產(chǎn)量最大，主要用于包裝材料、結(jié)構(gòu)材料、建筑材料以及交通運(yùn)輸材料；橡膠的主要用途為制造輪胎；纖維的主要用途為衣著用料。此外結(jié)構(gòu)高分子還包括工程塑料、耐高溫高分子以及液晶高分子等。對(duì)于功能高分子，其最顯著的特點(diǎn)在于它具有特殊的光、電、磁、催化等性能。例如光致變色高分子、導(dǎo)電高分子、鐵磁性高分子、催化高分于以及生物功能高分子等，以下僅就生物功能高分子作一簡(jiǎn)要介紹。

3、生物功能高分子包括三個(gè)方面：一是醫(yī)用高分子，包括：①合成軟組織，例如人工臟器、人造皮膚等，其特點(diǎn)是需要具有血液相容性。②合成硬組織，例如骨骼、牙齒等，它們需要具有生物相容性，即不被人體細(xì)胞所排斥。二是藥用高分子，包括：①高分子藥物，即將藥物的活性成分接在高分子鏈上，進(jìn)人體內(nèi)后分解產(chǎn)生藥物的有效成分；②高分子載藥體系，將藥物的活性成分用高分子包裹或混合后帶人體內(nèi)，用以控制藥物釋放速度，從而達(dá)到藥物使用的長(zhǎng)效性和高效性。三是醫(yī)療器械與診斷材料，例如臨床診斷與分析化驗(yàn)用的高分子材料，包括細(xì)胞培養(yǎng)器和生物傳感器等。加工過(guò)程中高分子表現(xiàn)出形狀、結(jié)構(gòu)、和性質(zhì)等方面的變

4、化。形狀轉(zhuǎn)變往往是為滿足使用的最起碼要求而進(jìn)行的；材料的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變包括高分子的組成、組成方式、材料宏觀與微觀結(jié)構(gòu)的變化等；高分子結(jié)晶和取向也引起材料聚集態(tài)變化，這種轉(zhuǎn)變主要是為了滿足對(duì)成品內(nèi)在質(zhì)量的要求而進(jìn)行的，一般通過(guò)配方設(shè)計(jì)、材料的混合、采用不同加工方法和成型條件來(lái)實(shí)現(xiàn)。加工過(guò)程中材料結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變有些是材料本身固有的，亦或是有意進(jìn)行的；有些則是不正常的加工方法或加工條件引起的。1．高分子材料的加工性質(zhì)：1）、高分子材料的加工性：高分子具有一些特有的加工性質(zhì)，如良好的可塑性，可擠壓性，可紡性和可延性。正是這些加工性質(zhì)為高分子材料提供了適于多種多樣加工技術(shù)的可

5、能性，也是高分子能得到廣泛應(yīng)用的重要原因。高分子通常可以分為線型高分子和體型高分子，但體型高分子也是由線型高分子或某些低分子物質(zhì)與分子量較低的高分子通過(guò)化學(xué)反應(yīng)而得到的。線型高分子的分子具有長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)，在其聚集體中它們總是彼此貫穿、重迭和纏結(jié)在一起。在高分子中，由于長(zhǎng)鏈分子內(nèi)和分子間強(qiáng)大吸引力的作用，使高分子表現(xiàn)出各種力學(xué)性質(zhì)。高分子在加工過(guò)程所表現(xiàn)的許多性質(zhì)和行為都與高分子的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)和纏結(jié)以及聚集態(tài)所處的力學(xué)狀態(tài)有關(guān)。根據(jù)高分子所表現(xiàn)的力學(xué)性質(zhì)和分子熱運(yùn)動(dòng)特征，可將其劃分為玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)，通常稱這些狀態(tài)為聚集態(tài)。高分子的分子結(jié)構(gòu)、高分子體系的組成、

6、所受應(yīng)力和環(huán)境溫度等是影響聚集態(tài)轉(zhuǎn)變的主要因素，在高分子及其組成一定時(shí)，聚集態(tài)的轉(zhuǎn)變主要與溫度有關(guān)。不同聚集態(tài)的高分子，由于主價(jià)健與次價(jià)健共同作用構(gòu)成的內(nèi)聚能不同而表現(xiàn)出一系列獨(dú)特的性質(zhì)，這些性能在很大程度上決定了高分子材料對(duì)加工技術(shù)的適應(yīng)性，并使高分子在加工過(guò)程表現(xiàn)出不同的行為。高分子的可模塑性是指材料在溫度和壓力作用下形變和在模具中模制成型的能力。具有可模塑性的材料可通過(guò)注射、模壓和擠出等成型方法制成各種形狀的模塑制品。可模塑性主要取決于材料的流變性，熱性質(zhì)和其他物理力學(xué)性質(zhì)等，在熱固性高分子的情況下還和高分子的化學(xué)反應(yīng)性有關(guān)。過(guò)高的溫度，雖然熔體的流

7、動(dòng)性大，易于成型，但會(huì)引起分解，制品收縮率大；溫度過(guò)低熔體粘度大，流動(dòng)困難，成型性差；因彈性發(fā)展，明顯的使制品形狀穩(wěn)定性差。適當(dāng)增加壓力，通常能改善高分子的流動(dòng)性，但過(guò)高的壓力將引起溢料和增大制品內(nèi)應(yīng)了；壓力過(guò)低時(shí)則造成缺料。模塑條件不僅影響高分子的可模塑性，且對(duì)制品的力學(xué)性能、外觀、收縮以及制品中的結(jié)晶和取向等都有廣泛影響。熱性能影響高分子加工與冷卻的過(guò)程，從而影響熔體的流動(dòng)性和硬化速度，因此也會(huì)影響高分子制品的性質(zhì)。模具的結(jié)構(gòu)尺寸也影響聚合物的模塑性，不良的模具結(jié)構(gòu)甚至?xí)钩尚褪??？杉徯允侵父叻肿硬牧贤ㄟ^(guò)加工形成連續(xù)的固態(tài)纖維的能力。它主要取決與材料

8、的流變性質(zhì)，熔體粘度、熔體強(qiáng)度以及熔體的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性等。紡