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那种材料，在承受力的时候，能够如同弹簧一般实现能量的储存，还能够像粘稠液体那样把能量给消耗掉，而这两种特性，直接对它的实际应用效果起到了决定性的作用。

储能模量的物理意义

表示材料于形变进程里储存可恢复能量能力的是储能模量，当外力施加于粘弹性材料时其内部结构会产生弹性变形，这部分能量不会消逝而是暂且储存起来，等外力撤去后推动材料恢复初始状态，在2023年北京材料研讨会上专家表明高分子材料的储能模量通常处于0.1 - 10GPa范围，这个数值直接判定材料的承载能力 。

意味着材料具有更好的用以抵抗变形的特性的是较高的储能模量，比如汽车防撞梁所使用的聚合物，其必须保持有着较高数值的储能模量，在工程领域当中，工程师们借助去测量储能模量以此来对用于结构的材料进行筛选，而在实验室里，常常会采用动态力学分析仪，于1Hz频率的情况下测量从而得到这个参数，为产品设计给予关键的数据支持 。

损耗模量的作用机制

材料将机械能转化为热能的能力是用损耗模量来表征的，当材料发生周期性形变时，部分能量会因为分子链间的摩擦生热而耗散，这种能量消耗过程对材料的减震性能有着直接影响，日本丰田研究所2022年的报告表明，汽车悬挂系统采用的聚氨酯材料损耗模量要控制在特定范围，才能保证行驶舒适性。

会致使材料于动态载荷之下尽快升温的是过高的损耗模量，举例来说，在轮胎制造这个行业内，工程师务刚需精准平衡损耗模量值，既要确保拥有足够的抓地力，又要防止在高速行驶时出现过热的情况，在实际进行测试期间，研究人员借助调节填料比例，把橡胶材料的损耗模量优化到最佳区间 。

模量的测量方法

德国耐驰公司生产了DMA242系列仪器熊猫体育，该仪器已被全球500多家实验室采用，其测量精度可达到0.1μN 。

在具体的操作情形当中，技术相关专业人员会去固定住样品的两端之处，进而施加那种振幅能够进行控制的交变性质的载荷。借助于记录应力跟应变之间所存在的相位角差值这一方式 ，系统会自动开展计算储能模量以及损耗模量的相关工作。整个的测试流程遵循ASTM D4065标准 ，以此来确保数据具备可比性以及重复性 。

温度对模量的影响

聚合物的模量特性，会因温度变化而显著改变，当环境温度从 negative fifty degrees Celsius 升至 one hundred degrees Celsius时，典型环氧树脂的储能模量，有可能下降三个数量级，这种变化，与材料的使用安全直接相关，比如北极输油管道保温层，必须在negative forty-five degrees Celsius环境下，保持足够的弹性模量。

在玻璃化转变温度临近之处，材料会历经从玻璃态朝着高弹态的转变，在此进程里储能模量迅速下降，然而损耗模量却呈现出峰值，塑料加工企业必须精准把握这个温度点，用以保障注塑成型工艺的稳定性，行业通常把损耗模量峰值所对应的温度标记为玻璃化转变温度。

模量在工业中的应用

医疗器械领域中，牙科填充材料有储能模量方面的要求熊猫直播，该要求是其应当与天然牙釉质实现匹配，3M公司所开发的复合树脂产品，其储能模量稳定处于15GPa左右，这一数值的量级和真实牙齿的18GPa极为接近，而这种匹配度对修复体的使用寿命以及咀嚼功能起到直接的决定性作用。

对运动鞋中底材料进行研发，同样需依赖模量参数，阿迪达斯实验室借助调整发泡工艺，把 ETPU 材料的损耗模量控制于最佳范围，以此令跑鞋拥有缓冲以及回弹功能，在 2021 年上市的新型中底材料，其损耗因子严格维持在 0.25 - 0.35 之间。

模量的协同优化

实际上进行使用期间，两个模量一块儿要协作考量才行。做减震功能的材料来说，可以支撑载荷的储能模量得有充足的量，并且还得有能吸收振动的适当损耗模量。中国中车集团所研发的轨道减震垫板，凭借复合多种高分子材料，达成了两个模量的最佳配比。

新材料进行研发时，研究人员常常借助改变交联密度进而调节模量关系熊猫体育官方网站，增加交联点能够提高储能模量，可与此同时也许会降低分子链的活动性，影响到损耗模量，万华化学于2022年所推出的新型聚氨酯材料，凭借优化配方成功解决了这个存在的矛盾。

更为关注您于材料挑选进程里哪一个模量参数呢，欢迎于评论区域分享您的实践经历，倘若感觉本文富有帮助请点赞给予支持。

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