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影響纖維強(qiáng)伸度的因素
閱讀：9930 發(fā)布時(shí)間：2019-9-5
影響纖維強(qiáng)伸度的因素：
1.內(nèi)因
纖維的斷裂是由于大分子的相對滑移和分子鏈的斷裂兩方面造成的。：當(dāng)大分子的平均聚合度較小時(shí)，大分子間的結(jié)合力較小，容易產(chǎn)生滑移，因此纖維的強(qiáng)度就較低而伸長較大；反之，則相反。當(dāng)大分子較柔曲時(shí)，在拉伸外力作用下、大分子的伸直、伸長較大，纖維的伸長也較大。
纖維的結(jié)晶度高，纖維中分子排列規(guī)整性好?？p隙孔洞較小較少。分子間結(jié)合力強(qiáng)，纖維的斷裂強(qiáng)度、屈服應(yīng)力和初始模量較高，而伸度較小。但結(jié)晶度太大會使纖維變脆，結(jié)晶區(qū)是纖維的強(qiáng)區(qū)，無定形區(qū)是纖維的弱區(qū)，纖維的斷裂主要發(fā)生在纖維的弱區(qū)，因此無定形區(qū)的結(jié)構(gòu)情況對纖維強(qiáng)伸度的影晌較大。
取向度好的纖維有較多的大分子排列在平行纖維的方向上，且大分子較挺直，分子間結(jié)合力大，有較多的大分子來承擔(dān)較大的斷裂應(yīng)力。所以纖維強(qiáng)度較大而伸直度較小。
纖維中的裂縫、孔洞等缺陷和形態(tài)結(jié)構(gòu)的不均一（纖維截面粗細(xì)不勻，皮芯結(jié)構(gòu)不勻及大分子結(jié)構(gòu)和超分子結(jié)構(gòu)不勻),都會使纖維強(qiáng)度下降。
2.外因
空氣的溫濕度影響纖維的吸濕和回潮率，從而影啊到纖維的強(qiáng)伸度。在纖維回潮率一定的條件下，溫度高，纖維大分子熱動能高，大分子柔曲性提高，分子間的結(jié)合力削弱，因此，纖維強(qiáng)度降低，斷裂伸長率增大，拉伸初始模量下降。多數(shù)纖維隨相對濕度的提高，纖維中所含水分增多，分子間結(jié)合力變?nèi)?，結(jié)晶區(qū)變松散，因此纖維的強(qiáng)度降低，伸長增大、初始模量下降。相對濕度對纖維強(qiáng)度與伸度的影響，視各自吸濕性能的強(qiáng)弱而不同，吸濕能力大的，影響較顯著，吸濕能力小的，影響不大。
當(dāng)試樣長度長時(shí)，測得的強(qiáng)度較低。這是因?yàn)槔w維在長度方向上各處的強(qiáng)力是不同的，其中必存在著弱環(huán)。斷裂總是發(fā)生在弱環(huán)處，測試所得強(qiáng)度實(shí)際上是試樣弱一點(diǎn)的強(qiáng)度。試樣愈長，可能出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)的機(jī)會愈多，測得的強(qiáng)度就愈低。而且試樣的不勻性愈大，試樣長度對測試結(jié)果的影響將愈大。
當(dāng)進(jìn)行束纖維強(qiáng)力測試時(shí)，隨著纖維根數(shù)的增加，測得的束纖維強(qiáng)度換算成單纖維強(qiáng)度會下降。這是由于束纖維中各根纖維的強(qiáng)度，特別是伸長能力不一致，而且伸直狀態(tài)也不一樣。在外力作用下，伸長能力小的、強(qiáng)度差的、較伸直的首先斷裂，以后外力為其他纖維所承受，較前一部分纖維斷裂前增大，以致后一部分纖維提前斷裂。由于束纖維中單纖維斷裂的不同時(shí)性，測得束纖維的強(qiáng)力必然小于單根纖維強(qiáng)力之和。當(dāng)束纖維中纖維根數(shù)越多時(shí)，斷裂不同時(shí)越明顯，測得的強(qiáng)力就越偏小。
在纖維強(qiáng)力儀上測試時(shí)，試樣的拉伸速度對纖維強(qiáng)力與變形的影響也較大。拉伸速度大，即拉伸至斷裂經(jīng)歷的時(shí)間短，測得的強(qiáng)力較大而伸長較小。測試時(shí)對試樣加負(fù)荷的方式、強(qiáng)力儀的量程、夾持器對試樣的夾持情況、預(yù)加張力的大小等，對測試結(jié)果也都有一定的影響。