聚合物材料通常是晶體相和非晶體相的混合物，聚合物纖維絲在受拉狀態下，材料在滑移和轉動過程中產生塑性變形，發生與鏈間滑移相結合的鏈系矯直，晶體相沿最易取向定向排列，其機械特性也將隨取向程度的變化而變化。不過，在與定向排列相垂直的方向上其晶體仍然呈各向異性排列。

測量絲材的彈性模量多采用低頻諧振技術。Ballou和Siverman采用圖9-11所示的裝置，通過測量聲波的傳播速度，測定了聚合物纖維絲的彈性模量。測量結果表明：彈性模量隨取向度的增加而增加，但結晶度則保持不變。

Nolle采用類似Ballou和Siverman所采用的方法，對填有炭黑的聚合物材料丁腈橡膠進行了研究，通過測量不同溫度下相速度和聲衰減隨檢測頻率的變化(見圖9-12)， 得到了不同溫度下彈性模量隨檢測頻率的變化曲線(見圖9-13)。

Hillier和Kolsky借助聚乙烯、聚氯丁橡膠和尼龍研究了應力對彈性模量的影響以及聚合物中晶體相的取向效應。研究認為：聚氯丁橡膠在未拉伸時，其分子鏈是卷曲的。當施加應力時，分子鏈開始伸展，對應低的彈性模量，待分子鏈完全伸展之后繼續拉伸，通過鏈束角度的改變可導致彈性模量相應升高。圖9-14中的動態彈性模量與應變曲線說明：對聚乙烯和尼龍施加應力的直接效果是把鏈排列成行。起初的鏈系是隨機取向的，存在著某些聚合物結晶集團。在施加應力的過程中，結晶體沿拉伸軸線方向定向排列，在完全排列成行之后，材料將呈彈性。從圖9-15可以看出，在初始階段動態彈性模量下降，隨后平滑地上升直至材料被破壞。分析認為，動態彈性模量初始階段的降低是拉伸過程中隨機結晶集團解體引起的。當材料受到小的應變時，分子鏈的移動可能比未受應變的材料更為自由，在按最易取向排列之后，彈性模量相應增加。在接近破壞時，如果完全實現了按最易取向排列的話，單純的Hookean(胡克)特性將不再延續，這可從聚乙烯纖絲10℃時的聲速測量中反映出來(見圖9-16)。

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