《高聚物流变学》课程教学大纲.docx

1、高聚物流变学教学大纲课程名称：高聚物流变学 课程英文名称：Rheology of Polymer Materials课程编码：0902ZY040 课程类别/性质：专业选修学 分：2总学时/理论/实验（上机）：32/32/0开课单位：化学与环境工程学院适用专业：高分子材料与工程 先修课程：高等数学，大学物理，高分子化学，高分子物理一课程简介高聚物流变学是高分子材料与工程专业一门专业选修课，主要阐述聚合物的流变行为和 研究方法，是指导高分子成型加工工业生产的理论基础。课程内容包括四部分：绪论，基本物理 量和高分子液体的基本流变性质，关于高分子液体黏弹性的讨论系，流变学基础方程及应用，剪 切黏度的测

2、量方法，高聚物典型加工过程的流变分析，高分子基多相体系的加工流变行为。该课程是综合性较强的应用学科，必须全面地运用高等数学、高分子物理等多学科知识来理 解并掌握高聚物流变特性及其研究方法。要求学生学习该课程后，了解研究高分子材料特有的流 变行为，对高分子材料加工过程的基本原理有比较全面的认识；通过讨论多相聚合物体系（复合 材料）的流变性质，掌握分析和改进生产工艺、指导配方设计、开发和应用高分子材料的理论基 础，了解研究高分子流体流变行为的基本数学、力学方法，掌握测量、研究高分子材料流变性质 的基本实验方法和手段。通过分析典型高分子材料成型加工过程，掌握典型加工过程的流变学原 理；具备运用高聚物

3、流变学相关知识分析和解决高聚物成型加工工业生产过程中问题的能力；树 立环保、健康、安全的可持续发展理念。保证学生达成专业的相应毕业要求。二 课程教学目标通过本课程的学习使学生掌握高分子材料特有的流变行为，对高分子材料加工过程的基本原 理有比较全面的认识，具备分析和改进生产工艺、指导配方设计、开发和应用高分子材料的理论 基础，掌握测量、研究高分子材料流变性质的基本实验方法和手段以及高聚物典型加工过程的流 变学原理；具备运用高聚物流变学相关知识分析和解决高聚物成型加工工业生产过程中问题的能 力；树立环保、健康、安全的可持续发展理念。1. 价值目标：了解高分子材料与工程专业相关领域的技术标准体系、知

4、识产权、产业政策 和法律法规，理解不同社会文化对工程活动的影响。2. 知识和能力目标：（1）了解研究高分子材料特有的流变行为，掌握高分子材料加工过程的基本原理，能够从 理论上解决高分子材料成型加工领域的复杂工程问题。（毕业要求1.4）（2）能基于高等数学、大学物理及高分子材料工程的相关科学原理和数学模型方法正确表 达高分子材料与工程领域复杂工程问题。（毕业要求2.2）(3) 能运用高分子流体流变行为的基本数学、力学方法，借助文献研究，测量、研究高分 子材料流变性质，分析过程的影响因素，获得有效结论。(毕业要求2.4)(4) 通过分析典型高分子材料成型加工过程，掌握典型加工过程的流变学原理；具备

5、运用 高聚物流变学相关知识分析和解决高聚物成型加工工业生产过程中问题的能力，在解决方案中体 现创新意识。(毕业要求3.3)三课程教学内容及学时分配课程教学包括课堂教学、课堂研讨、课堂测验三部分，包括6章的理论教学内容。课内理论 教学32学时。课堂理论教学内容、要求及学时分配如下：课程教学内容及学习要求章节内容思政融入点要 求学时支撑毕 业要求 指标点理 解掌握分析与 应用AA* 弟 早绪论第一节：流变学概念介绍高聚物流变学的发展中具 有重要意义的事件，激励学生 学习兴趣。中中低22.4第二节：高高分子流变学研究 的内容和意义中中低第二节：局分子液体的奇异流 变现象中中中第四节：高聚物黏流态特征

6、和 流动机理高中低第二章： 基本物 理量和 高分子 液体的 基本流 变性质第一节：黏度与法向应力差函 数介绍我国及世界高聚物流变 学在聚合物加工中的应用，激 发学生的学习热情。中高中27.2第二节：非牛顿型流体的分类中高中第三章： 关于高 分子液 体黏弹 性的讨 论系第一节：关于剪切黏度的深入 讨论人 4刀合* / V- Iff! 27k TvT /I -高高高102.2、2.4、3.3第二节：关于“剪切变稀”及“液体弹性”的说明介绍局分于黏弹性理论产生 过程，引导学生树立为科学献 身的远大理想。高高高第三节：高分子液体的弹性效 应高高高第四章： 流变学 基础方 程及应 用第一节：连续性方程简

7、介介绍高分子黏弹性理论产生 过程，引导学生树立为科学献 身的远大理想。局中高62.2、2.4、3.3第二节：运动学方程简介高中高第二节：能量方程简介高中高第四节：应用举例高中高第五节：流变本构方程简介高中高第五章： 剪切黏 度的测 量方法第一节：流变测量的目的、意 义介绍我国在流变测量仪器领 域与国外的差距，激励学生不 断创新，坚持自我发展和终生 学习能力。高中高82.2、2.4、3.3第二节：落球式黏度计的测量 原理高中高第三节：毛细管流变仪测量原 理及数据处理局中【鬲第四节：转子式流变仪简介高中高第五节：动态黏度的测量高中高第八早： 高聚物 典型加 工过程 的流变 分析第一节：混炼工艺、压

8、延工艺 的流变分析介绍我国成型加工计算机模 拟领域进展，使学生能了解高 聚物流变学应用的重要意义，激发学生努力学好高分子专 业的各类专业及基础知识，为实现中华民族伟大复兴贡献 力量。局高高62.2、2.4、3.3第二节：挤出成型过程的流变 分析高高高第三节：注射成型过程的流变 分析中高高第七章： 高聚物 改性工 艺第-节：多相共聚-共混体系 的流变行为中中中62.2、2.4、3.3第二节：高聚物填充体系的流 变行为中中中四、教学方法第一章绪论教学方法：(1) 讲授：流变学概念，高分子流变学研究的内容和意义，高分子液体的奇异流变现象，高聚 物黏流态特征和流动机理(2) 讨论：高分子黏流态的运动单

9、元(3) 思考题解答第二章：基本物理量和高分子液体的基本流变性质教学方法：(1) 讲授：黏度与法向应力差函数，非牛顿型流体的分类(2) 讨论：流体的弹性(3) 思考题解答第三章：关于高分子液体黏弹性的讨论系教学方法：(1) 讲授：关于剪切黏度的深入讨论，关于“剪切变稀”及“液体弹性”的说明，高分子液体 的弹性效应(2) 讨论：高分子熔体黏度的温度与剪切敏感性(3) 测验：环境场对剪切黏度的影响规律；分子结构对剪切黏度的影响规律(4) 视频：高分子液体粘弹性实物现象视频，加深理解第四章：流变学基础方程及应用教学方法：(1) 讲授：，连续性方程简介，运动学方程简介，能量方程简介，应用举例，流变本构

10、方程简介(2) 讨论：流变本构方程组成(3) 测验：流变本构方程应用(4) 视频：泊肃叶流动实例视频，加深理解第五章：剪切黏度的测量方法教学方法：(1) 讲授：流变测量的目的、意义，落球式黏度计的测量原理，毛细管流变仪测量原理及数据 处理，转子式流变仪简介，动态黏度的测量(2) 讨论：转子式流变仪测试原理及应用场景(3) 测验：各流变测试方法原理（4）视频：各种流变测量仪原理的视频，加深理解第六章：高聚物典型加工过程的流变分析教学方法：（1）讲授：混炼工艺、压延工艺的流变分析，注射成型过程的流变分析（2）自学及答疑：挤出成型过程的流变分析第七章：高聚物改性工艺教学方法：（1）讲授：多相共聚-共混体系的流变行为，高聚物填充体系的流变行为（2）讨论：多相体系流变测量（3）思考题解答六 考核及成绩评定方式课程考核包括课内考察、大型作业两个部分。课内考察成绩：40%,包括测验3次（毕业要求2.4）,提问及考勤。大型作业成绩：60%,采取每生一个题目的方式，内容涵盖本课程的基本概念、基本理论和 基本方法。题目类型包括：流变测量原理、流变本构方程应用、聚合物流变数值模拟实例总结等。（毕业要求3.3）。七、参考教学资源1 高分子材料流变学第2版，吴其晔、巫静安编著，高等教育出版社，2014年