[实用新型]高分子材料拉伸现象展示教具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教具，具体指一种高分子材料拉伸现象展示教具。

背景技术

高分子材料：macromolecular material，以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，通常分子量大于10000，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料。高分子材料按来源分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等；合成高分子材料则是当代人类社会文明发展一个重要的标志，使聚乙烯和聚丙烯这类通用合成高分子材料走入了千家万户。现代，高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料，鉴于高分子材料的重要性，现在很多高校均开设有高分子材料专业，但是，现有常规教学中，对于高分子材料拉伸现象的观察，只是在机械用拉伸仪器中测试，整个过程都是通过传感器和计算机来进行分析，而学生只能通过一种被动的学习和认识，不是很深刻，教学效果不理想。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是：提供一种无需借助器械，方便学生直观观察高分子材料拉伸现象的高分子材料拉伸现象展示教具。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：高分子材料拉伸现象展示教具，所述教具为低密度聚乙烯材料制成的哑铃状薄膜结构，所述哑铃状薄膜结构长度方向的两端为手持部，位于两个手持部之间的为拉伸展示部，拉伸展示部与对应的手持部之间具有弧形过度部。

作为优化，所述哑铃状薄膜结构的总长为10.00~12.00cm，厚度为0.05~0.10mm，最好哑铃状薄膜结构的总长为11.60cm，厚度为0.08mm；所述拉伸展示部的长度为3.00~5.00cm，宽度为0.50~0.70cm，最好拉伸展示部的长度为4.00cm，宽度为0.60cm，弧形过度部的长度为1.5cm。

相对于现有技术，本实用新型具有如下优点：高分子材料拉伸现象展示教具不需要借助机器设备，使用方便且安全；使用的场地不受限制；辅助教学，帮助老师讲清楚很难讲清楚的理论知识；使学生能够亲身感受高分材料的拉伸过程，充分认识高分子材料在整个过程中形变，加深学生对非晶薄膜的均匀拉伸的屈服点，应变软化，大的塑性形变，蠕变，热缩和晶态薄膜的细颈现象的了解，同时学生通过亲身体验和观察高分子薄膜材料的整个拉伸屈服过程，不但教学效果好，而且还可以激发他们对高聚物材料学习的浓厚兴趣。

附图说明

图1为高分子材料拉伸现象展示教具的结构示意图。

图2为图1中高分子材料拉伸现象展示教具的拉伸形变原理图，图2a为教具拉伸过程处在AB段时的状态图，图2b为教具拉伸过程处在BC段时的状态图，图2c为教具拉伸过程处在CD段时的状态图，图2d为教具拉伸过程处在DF段时的状态图，图2e为教具拉伸过程处在F点时的状态图。

     图中，弧形过度部1、拉伸展示部2、手持部3。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1，高分子材料拉伸现象展示教具，该教具为低密度聚乙烯材料制成的哑铃状薄膜结构，其中，哑铃状薄膜结构长度方向的两端为手持部3，位于两个手持部3之间的为拉伸展示部2，拉伸展示部2与相应的手持部3之间具有弧形过度部1。拉伸过程中拉伸展示部首先开始产生形变，弧形过度部和手持部也有可能参与进来，弧形过度部的主要作用是在拉伸过程中使细颈得到充分的扩张，以保证教具最后的断裂部分出现在拉伸展示部位内，便于学生观察。同时，也可保证教具由拉伸展示部位到手持部分的均匀过渡，防止教具在拉伸过程中在此处受到应力集中而在此处断裂的情况发生。

具体实施时，哑铃状薄膜结构的总长为10.00~12.00cm，厚度为0.05~0.10mm，通过实验对比和分析，哑铃状薄膜结构的总长度与厚度在上述范围是最适合、最容易看到高分子材料在拉伸过程中出现的弹性变形、细颈现象（此现象为结晶态高分子薄膜材料所特有的现象）、 应力软化、塑性变形、应力硬化、断裂屈服的全过程。其中，哑铃状薄膜结构的总长最好为11.60cm，厚度为0.08mm。