Payne EffectThe Payne effect is a particular feature of the stress-strain behaviour of rubber, especially rubber compounds containing fillers such as carbon black. It is named after the British rubber scientist A. R. Payne, who made extensive studies of the effect (e.g. Payne 1962). The effect is sometimes also known as the Fletcher-Gent effect, after the authors of the first study of the phenomenon (Fletcher & Gent 1953). The effect is observed under cyclic loading conditions with small strain amplitudes, and is manifest as a dependence of the viscoelastic storage modulus on the amplitude of the applied strain. Above approximately 0.1% strain amplitude, the storage modulus decreases rapidly with increasing amplitude. At sufficiently large strain amplitudes (roughly 20%), the storage modulus approaches a lower bound. In that region where the storage modulus decreases the loss modulus shows a maximum. The Payne effect depends on the filler content of the material and vanishes for unfilled elastomers. Physically, the Payne effect can be attributed to deformation-induced changes in the material's microstructure, i.e. to breakage and recovery of weak physical bonds linking adjacent filler clusters. Since the Payne effect is essential for the frequency and amplitude-dependent dynamic stiffness and damping behaviour of rubber bushings, automotive tyres and other products, constitutive models to represent it have been developed in the past (e.g. Lion et al. 2003). Similar to the Payne effect under small deformations is the Mullins effect that is observed under large deformations作者：Jerryxue看这意思，这个 Panye效应只对含有填料（比如 CB）的橡胶起作用，它的名称来源于英国橡胶学家 A.R.Panye，他对这一效应进行了广泛的研究（比如 Payne 1962）。
这一效应有时也称为 Fletcher-Gent效应，源于首次对这一现象进行研究的两位作者（Fletcher & Gent 1953）Panye效应是在小振幅循环载荷条件下产生的，表示的是橡胶粘弹储存模量对所施加应力振幅的依赖性在应力振幅在大约 0.1%以上时，储存模量会随着振幅的增加而迅速下降；在应力振幅足够大（大概 20%）时，储存模量达到一个下限值；在储存模量降低的区域，损失模量出现最大值这一效应取决于材料中的填料含量，对于未填充弹性体则不起作用从物理变化的角度，这个 Payne效应可以归因于材料微观结构的变形诱导变化，也就是说填料团簇附近弱物理键的破坏和修复过程由于 Payne效应从本质上是橡胶弹性元件、汽车轮胎及其他产品中由频率和振幅所决定的动态稳定和阻尼行为，过去已经发展出了一些构建模型来构建这一效应 （比如 Lion等人2003年的成果）与小形变下的 Payne效应类似，大形变下所观察到的现象称为 Mulins效应只是字面上的翻译，毕竟我也不是做这方面，希望有所帮助cool:[ Last edited by Jerryxue on 2009-8-27 at 01:13 ]作者：Jerryxue印象中测储存模量，损失模量这些应该是用的 DMA，楼主可以去试试，曲线的话仪器会自动绘制吧，没有亲自操作过。
D作者：liujunheroPayne效应常用来鉴定橡胶胶料中填料一填料相互作用的强度，后者与白炭黑填料硅烷化后的疏水性有相反的关系 Payne 效应与贮存模量 G 有直接关系下列现象会影响贮存模量： a)在聚合 Payne 效应常用来鉴定橡胶胶料中填料一填料相互作用的强度，后者与白炭黑填料硅烷化后的疏水性有相反的关系Payne效应与贮存模量 G 有直接关系下列现象会影响贮存模量：a)在聚合物母体的填料粒子有 Guth，Gold 和 Smallwood公式所描绘的流体动力学效应；b)连接聚合物链的交联网络；c)橡胶和填料间的化学和物理反应；d)填料一填料的相互作用 只有填料一填料相互作用在小应变范围与应变有关随着应变增加，填料网络逐渐被破坏；与破坏聚合物一聚合物所需的应变相比，填料网络破坏的绝对应变值则较小，远低于 100 这种贮存模量随应变增加而降低的现象称之为 Payne效应在本研究中，是采用应．变从 0．56 增加到 100 时贮存模量的降低来评价硅烷化反应，从而排除了填料和橡胶母体之间的远距离力的影响作者：yinyuegougou佩恩效应用 RPA2000来做他是表征填料与橡胶相互作用的。
在小应变下不能破坏，应变到 100时，可以破坏填料间的二次结构表现出来就是储能模量的大幅度下降一次结构不能破坏很多白炭黑与橡胶的文章理会写我前两天看了这个名词解释，我一会给你这篇文章作者：yinyuegougou人们将填充橡胶的动态模量随着应变的增加而急剧下降的现象称为 Panye效应对于 Pyane效应，Pyane 本人的解释是:动态模量的下降是由于填料间的物理作用力的破坏，而能量耗散的增加则是由于聚集体的不断的破坏重组造成的后来的许多学者，在构建网络模型的时候，都延续这种观点，只是他们模型中所采用的结构单元彼此不同，所用的数学推导的方式不同但是不管怎么样，我们可以从 Payne效应的出一个很重要的结论:材料的动态模量随着应变的增加而下降，肯定是由于其中的某种或者某些网络结构遭到了破坏;在动态应变过程中，能量的耗散的增加，也主要是由于网络结构的破坏重组而造成的而这些网络结构，也正是各种不同模型的区别点表征填料网络结构在动态应变下的变化，其最具有说服力的现象 Pyane效应和Mullins效应(应力软化)这两种现象的本质其实是一样的，都是因为填充橡胶的微观结构发生了变化:前者是因为一些微观结构遭到破坏而导致模量的下降;后者是因为微观结构遭到破坏后在第二次拉伸形变时不能恢复到起初的状态。
所以只要我们搞清楚 Payne效应的本质，就能把这两种现象的内因都清晰描述出来至今，已经有很多的学者，提出各种各样的模型试图解释 Payne效应的本质但是这些模型的都具有一定的局限性，大致分为两类观点:一是认为 Pyane效应的主要原因是由于填料或者填料聚集体之间的相互作用形成的填料网络遭到破坏，12241;另外一类则认为，填料和基体之间各种相互作用是控制 Pyane效应根本因素作者：yinyuegougou储能模量下降的越小，佩恩效应越弱，表明补强体系分散的越好作者：yinyuegougou用 DMA不行，其形变量太小佩恩效应越大，表明分散越不好所以还是小点好储能模量就是剪切模量或弹性模量损耗模量是粘性模量其实分析之间的关系的时候 DMA的那一套还是可以用的上RPA 可以做的东西太多，现在也没有标准化的东西如果谁有需要我可以上传部分 RPA的资料，要的给我短消息作者：yinyuegougou填料分散不好，填料间会形成连续相，相互作用力增大，生热增高，所以开始的储能模量和损耗模量都会增加，但是在大形变的时候会破坏其网络结构（其实存在一个断开重联的过程，但是断开的速率会逐渐打过重新联接），储能模量会急剧下降。
这个可以看看王梦娇老先生写的几篇文章，如果有需要的，也给我发短消息在橡胶基质中加入活性填料可以大大增加补强程度补强强度更大表明其本身的模数上升，导致应变值更高，拉伸强度更大，磨损更低除了交联橡胶基质之外，Payne 首先描述的许多特殊填料作用造成模数的这种上升 加入活性填料时，可变形橡胶基质的一部分通过物理吸收或化学偶联填料到其表面上及其结构内而固定，发现了所谓“橡胶内结构”与变形无关的进一步模数作用除了这种填料/聚合物交互作用以外，另外还观察到填料 /填料交互作用，导致形成填料网络，其强度由填料类型、表面和结构以及填料负载决定填料网络的形成以及填料簇内橡胶的额外稳定性导致微小变形情况下模数明显增加在变形情况下，这种网络连续断裂，导致模数降低这种模数差异众所周知就是应变软化或 Payne 效应（△G*） 在能量损失时发生填料网络断裂，从而导致能量损失，如图显示了与剪切力相关的不同模数作用此外，填料网络的形成以及后续的 Payne 效应随着填料负荷更高和比表面更大而增加，因为微粒之间的内部凝料间隔降低，使填料与填料交联更有可能因此，可以选择填料负荷和微粒表面面积直接调整 Payne 效应。
但必须注意，由于流体动力效应，填料负荷变化也将影响模数和硬度。