На главную

Статья по теме: Ориентированного полимерного

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Образование тяжей можно рассматривать как процесс расслоения ориентированного полимерного материала в неоднородном поле напряжений. Как следует из наблюдений Гуля и Черни-на39>40, следы тяжей начинают образовываться в сечении образца впереди растущего надрыва. Следовательно, так же как у пластмасс впереди трещины имеется зона расслоившегося материала в виде трещины «серебра», так и у резин впереди надрыва имеется зона материала, подготовленного к расслоению на тяжи. Это подтверждается исследованиями37» 38, в которых было показано, что структура полимерного материала вблизи дефекта, разрастающегося в процессе разрыва, сильно отличается от структуры, характерной для образца в целом. По существу, рвется не исходный полимерный материал, а материал иной структуры, ориентированный и обладающий иными (по сравнению с исходным) релаксационными свойствами. Изменения, которые претерпевает материал в месте роста надрыва, определяют характер процесса разрушения образца. При существенном изменении степени дополнительной 'ориентации соответственно изменяются все характеристики прочности материала. Скоростной киносъемкой процесса разрыва36"40 удалось измерить дополнительную ориентацию в месте растущего надрыва, определить форму и размеры растущего дефекта при быстром разрушении и скорость роста надрыва на различных стадиях процесса разрушения. К концу процесса разрушения скорость роста надрыва быстро и скачкообразно увеличивается, что, вероятно, связано с обрывом тяжей.[4, С.112]

Образование тяжей в этих материалах можно рассматривать как процесс расслоения ориентированного полимерного материала в неоднородном поле напряжений. Как следует из наблюдений Гуля и Чернина :[12.12], следы тяжей начинают образовываться в сечении образца впереди растущего надрыва. Следовательно, как[2, С.337]

Образование тяжей в этих материалах можно рассматривать как процесс расслоения ориентированного полимерного материала в неоднородном поле напряжений. Как следует из наблюдений Гуля и Чернина [7.100, 7.101] следы тяжей начинают появляться в сечении образца впереди растущего надрыва. Следовательно, так же, как у пластмасс впереди трещины имеется зона расслоившегося материала в виде трещины «серебра», у резин впереди надрыва имеется зона материала, подготовленного к расслоению на тяжи.[7, С.224]

Термические свойства. Прежде всего следует отметить парадоксальное с точки зрения свойств обычных твердых тел температурное поведение ориентированного полимерного тола: вдоль осп ориентации во многих случаях полимеры обладают отрицательным коэффициентом термич. линейного расширения, т. е. при нагревании сокращаются в этом направлении. Это вызывается «стягивающим» действием энтропийных сил, возрастающих пропорционально темп-ре в аморфных участках полимеров, и кристаллизационными процессами. Ориентированным кристаллизующимся полимерам в довольно широком интервале темн-р (десятки градусов) присущи обратимые температурные изменения разме-. ров. Аморфные ориентированные полимеры при нагревании сокращаются, как правило, необратимо, воз-лращаясь постепенно К неориентированному состоянию.[9, С.264]

Термические свойства. Прежде всего следует отметить парадоксальное с точки зрения свойств обычных твердых тел температурное поведение ориентированного полимерного тела: вдоль оси ориентации во многих случаях полимеры обладают отрицательным коэффициентом термич. линейного расширения, т. е. при нагревании сокращаются в этом направлении. Это вызывается «стягивающим» действием энтропийных сил, возрастающих пропорционально темп-ре в аморфных участках полимеров, и кристаллизационными процессами. Ориентированным кристаллизующимся полимерам в довольно широком интервале темп-р (десятки градусов) присущи обратимые температурные изменения размеров. Аморфные ориентированные полимеры при нагревании сокращаются, как правило, необратимо, возвращаясь постепенно к неориентированному состоянию.[11, С.262]

При исследовании ориентированных кристаллических полимеров малоугловой рефлекс обычно наблюдается на меридиане рентгенограммы. Полагают, что большой период в этом случае определяется суммой размеров кристаллита и аморфной прослойки вдоль оси ориентированного полимерного волокна или пленки. С помощью малоуглового рассеяния рентгеновских лучей можно получить важные сведения о размерах, форме и ориентации кристаллитов и аморфных областей в полимерах.[6, С.51]

Скорость роста микротрещин и их перерастания в макротрещины зависит от строения и формы микротрещин. У полимеров строение трещин зависит от особенностей их структуры и молекулярной организации. Если в поликристаллических низкомолекулярных телах трещина подобна щели, то в полимерах она как бы перехвачена «тяжами» из ориентированного полимерного материала, что схематично изображено на рис. 133. Образование таких «тяжей» в микротрещинах свидетельствует о структурных аномалиях в этих областях, что сказывается на деформации полимеров. Деформации полимеров, как известно, в стеклообразном состоянии очень малы, а в области микротрещин они возрастают и может происходить ориентационная вытяжка полимера. Это является специфическим свойством полимеров, обусловленным размерами, формой, гибкостью макромолекул и структуро-образованием в полимерах. Образовавшиеся «тяжи» несколько замедляют рост трещин, но по мере их растяжения и возрастания напряжения они разрываются и трещина разрастается в определенном направлении, переходя в макротрещину, вплоть до разрыва образца.[8, С.226]

Скорость роста микротрещин и их перерастания в макротрещины зависит от строения и формы микротрещин. У полимеров строение трещин зависит от особенностей их структуры и молекулярной организации. Если в поликристаллических низкомолекулярных телах трещина подобна щели, то в полимерах она как бы перехвачена «тяжами» из ориентированного полимерного материала, что схематично изображено на рис. 133. Образование таких «тяжей» в микротрещинах свидетельствует о структурных аномалиях в этих областях, что сказывается на деформации .полимеров. Деформации полимеров, как известно, в стеклообразном состоянии очень малы, а в области микротрещин они возрастают и может происходить ориентационная вытяжка полимера. Это является специфическим свойством полимеров, обусловленным размерами, формой, гибкостью макромолекул и структуро-образованием в полимерах. Образовавшиеся «тяжи» несколько замедляют рост трещин, но по мере их растяжения и возрастания напряжения они разрываются и трещина разрастается в определенном направлении, переходя в макротрещину, вплоть до разрыва образца.[10, С.226]

к тому, что в случае предельно ориентированного полимерного материала напряжение в поперечном направлении оказывается равным нулю, что в действительности не имеет места. Однако теория Сяо имеет и весьма существенные достоинства: она позволяет непосредственно использовать влияние ориентации на временную зависимость прочности, а также дает возможность рассмотреть временную зависимость прочное.™ в случае сложного напряженного состояния, что очень важно, поскольку на практике изделия из полимера, как правило, работают в условиях сложного напряженного состояния.[1, С.216]

перенапряжений. В дальнейшем образуется зона дополнительно ориентированного материала, расположенная перпендикулярно оси деформации. По-видимому, зона дополнительно ориентированного полимерного материала образуется всегда, но в зависимости от соотношения скоростей деформации и протекания релаксационных процессов перегруппировки наиболее мобильных элементов структуры эта зона будет иметь большие или меньшие размеры.[5, С.119]

б) разрушением («плавлением») кристаллитов под действием механических напряжений, ориентированием полимера на молекулярном уровне и затем формированием новых кристаллитов (рекристаллизация) и новой надмолекулярной структуры, характерной для ориентированного полимерного тела.[3, С.180]

Полный текст статьи здесь



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.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бартенев Г.М. Курс физики полимеров, 1976, 288 с.
2. Бартенев Г.М. Физика и механика полимеров, 1983, 392 с.
3. Кабанов В.А. Практикум по высокомолекулярным соединениям, 1985, 224 с.
4. Бартенев Г.М. Прочность и разрушение высокоэластических материалов, 1964, 388 с.
5. Гуль В.Е. Структура и прочность полимеров Издание третье, 1978, 328 с.
6. Перепечко И.И. Введение в физику полимеров, 1978, 312 с.
7. Бартенев Г.М. Прочность и механика разрушения полимеров, 1984, 280 с.
8. Михайлов Н.В. Основы физики и химии полимеров, 1977, 248 с.
9. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 516 с.
10. Кулезнёв В.Н. Основы физики и химии полимеров, 1977, 248 с.
11. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 514 с.

На главную