Наконец, если некристаллический полимер является макросет-чатым, то он характеризуется термомеханической кривой типа 3. Узлы сетки препятствуют относительному перемещению полимерных цепей. Поэтому при высоких температурах вязкого течения не наступает и полимер «не замечает» температуры текучести Гт. Температурная область высокой эластичности расширяется и ее верхней границей становится граница химического разложения полимера. Такими деформационными свойствами обладают, в частности, макросетчатые полимерные материалы типа резин. Эти материалы необычны по сочетанию ряда свойств. Они способны восстанавливать свою форму после разгрузки, как и упругие твердые тела, но по многим другим свойствам близки к жидкостям и газам. Так, низкомолекулярные жидкости и резины по-структуре— некристаллические тела. Их коэффициенты теплового расширения и сжимаемости близки между собой, но намного больше (на по-рядок-два), чем у твердых тел. Коэффициенты объемноготермического расширения равны 3,6-10~3°С~1 для газов, 3 -f- 6-10~5 °С~' для металлов, но для жидкостей и резин они занимают промежуточное положение и практически совпадают между собой или близки (3-4-6-Ю-4 "С-1). Коэффициенты сжимаемости равны Ю~5 Па-1 для воздуха при давлении 9,81-К)-4 Па (1 атм), 10~и Па"1 для металлов, а для жидкостей и резин они близки и на два порядка величины отличаются от металлов (10~9 Па""1). Резины, как и жидкости, подчиняются закону Паскаля.[1, С.70]
Наконец, если некристаллический полимер является сеточным (или пространственно-сшитым) эластомером, то он характеризуется термомеханической кривой типа 2. Узлы пространственной сетки препятствуют относительному перемещению полимерных цепей. Поэтому при высоких температурах вязкое течение не наступает и эластомер «не замечает» температуры Гф.т. Температурная область высокой эластичности расширяется, и ее верхней границей становится граница химического разложения полимера. Такими деформационными свойствами обладают и сеточные полимерные материалы типа резин, которые необычны по сочетанию ряда свойств. Они способны восстанавливать свою форму после разгрузки, как и упругие твердые тела, но по другим свойствам близки к жидкостям и газам. Так, низкомолекулярные жидкости и резины по структуре —некристаллические тела. Их коэффициенты теплового расширения и сжимаемости близки между собой, но намного больше (на один-два порядка), чем у низкомолекулярных твердых тел. Коэффициенты их объемного термического расширения равны 3,6-Ю-3 К""1 для газов, (3-ь5)-10~5 К"1 для металлов, а для жидкостей и резины они имеют промежуточные значения и практически совпадают между собой и близки к (34-6) • 10~4 К"1. Коэффициенты сжимаемости равны 10 МПа-1 для воздуха при давлении 0,1 МПа (1 атм), 10~5 Па"1 для металлов, а для жидкостей и резин они близки и на два десятичных порядка отличаются от металлов (Ю-3 МПа-1).[2, С.33]
Нижним пределом существования жидкого состояния для большинства веществ, подвергаемых медленному охлаждению ниже температуры плавления Тт, является температура кристаллизации Тс < Тт, при которой вязкость скачкообразно возрастает до значений порядка 10е—108 МПа • с (1013—1016 пз) в результате спонтанного перехода жидкости в кристаллическое состояние. Если, однако, охлаждение проводить со скоростью, превышающей скорость образования, и (или) роста стабильных зародышей кристаллической фазы, то по мере понижения температуры вязкость будет возрастать монотонно, достигая характерного для твердого тела значения 106 МПа • с (1013 пз) при температуре стеклования Т g< Те. Полученное таким образом аморфное (стеклообразное) твердое тело будет поэтому метаста-бильным по отношению к кристаллическому состоянию. При нагреве кривые температурной зависимости основных термодинамических параметров стеклообразного вещества (удельный объем и, энтальпия И и энтропия S) претерпевают в области. Tg более или менее резкий излом, а их первые производные (коэффициенты объемноготермического расширения ав и изотермической сжимаемости Р, а также удельная теплоемкость Ср) скачкообразно изменяются.[5, С.13]
Учитывая, что по данным Ван-Кревелена в высокоэластическом состоянии VM= 1,60 Vw, из соотношения (54) получается, что коэффициент объемноготермического расширения для полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии, одинаков и равен величине[3, С.84]
где аи—коэффициент объемноготермического расширения; Ps и $т—адиабатическое и изотермическое значения сжимаемости; Ср и Cv — изобарное и изохорное значения удельной теплоемкости. Параметр Грюнайзена, с учетом классического выражения для термоэластического эффекта [266] 3 (dT/da) =--—dvvT/Cp (здесь а—напряжение одноосного сжатия), определяется уравнением[5, С.296]
где а. - парциальные коэффициенты объемноготермического расширения, обусловленного слабым дисперсионным взаимодействием /-го атома с соседними атомами; ЛК(- Ван- дер-Ваал ьсовый объем /-го атома; р - параметры, характеризующие вклад каждого типа специфического межмолекулярного взаимодействия (диполь-дипольное, водородные связи) в коэффициент термического расширения.[3, С.80]
где Г 2 — температура перехода второго рода; v2, ДСР, Да0 и Др — удельный объем и изменения удельной теплоемкости, коэффициента объемноготермического расширения и изотермической сжимаемости при Т% соответственно. Экспериментальные значения dTg/dP и параметров ДСР, Да„ и ДР существенно зависят от режима измерений ("изотермическое нагружение, изобарное нагревание или изо-хорное охлаждение), а также от способа приготовления образца. Большинство значений перечисленных параметров, приведенных в табл. 1.7, получены в условиях изобарного нагревания образцов, медленно охлаждавшихся при нормальном давлении. Относительная погрешность измерений следующая: 5 — 10 % для dTg/dP; 0,5—1,0% для vg и 7—10 % для ДР.[5, С.121]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.