声速仪
取向(orientation)亦称“定向”。高分子排列的单向或二向的有序性。高分子的晶体也是有规则的排列,但其有序性是三向的。取向有链段的取向,进行得很快,解取向也容易。若整个大分子链的取向,进行的很慢,解取向也困难。取向对高聚物的强度有显著的影响:取向后,与取向轴垂直的抗张强度比以前减少;与取向轴平行的抗张强度侧大大增加。取向对塑料尤其是化学纤维都是极其重要的。表示取向程度的物理量称为“取向度”。
声速法(sonic velocity method),是测定高聚物材料分子取向的一种方法。声波在高聚物中的传播速度与分子链的取向有关,如果声波顺着分子链的方向传播,则传播是通过分子内键合原子的振动,速度较快;而垂直于分子链的方向,声波的传播是依靠非键合的分子间振动,速度就慢。声波在非取向的高聚物中的传播速度与在小分子液体中差不多,声波的频率为104赫兹(周/秒),则声速约为1~2千米/秒。而在取向的高聚物中,取向方向的声速可达5~10千米/秒,所以通过取向方向声速可以测定取向度。
声波传播法测定的是晶态与非晶态部分的平均取向度,反映的是整个分子链的取向。实际上大分子链总不是沿纤维轴成理想取向的状态,所以各种纤维的实际声速值总是小于理想的声速值,且随取向度的增高而增高。