Один из наиболее простых методов изучения температурной зависимости механических свойств полимеров — это метод термомеханических кривых. Сущность этого метода состоит в том, что определяется температурная зависимость деформации, развивающейся в испытуемом образце под постоянной нагрузкой, прикладываемой к образцу на одно и то же время (например, 10 с). Измерения производят на образце, нагреваемом с постоянной скоростью 1—3 К/мин примерно со 123 К и до температуры 573— 673 К. Результаты таких измерений представляют в виде графика деформация — температура, известного под названием термомеханической кривой [7; 8, с. 74].[8, С.22]
При температуре стеклования Тс изменяются коэффициент расширения, удельная теплопроводность, сжимаемость, теплоемкость, модуль эластичности, диэлектрические и многие другие свойства полиэфира. Самым простым способом определения Тс является снятие кривых деформации под постоянной нагрузкой при медленном повышении температуры или кривых усадки под очень малым натяжением (рис. 5.9).[3, С.110]
Для прогнозирования работоспособности полимеров в режиме многократных деформаций необходимо знать как число циклов до разрушения зависит от амплитуды напряжения ао- Обобщая многочисленные экспериментальные данные, удалось показать, что характер этих зависимостей аналогичен соответствующим закономерностям для долговечности под постоянной нагрузкой [уравнения (13.2) и (13.4)].[2, С.211]
При испытании образец укладывают на стол 3 прибора и включают привод, который приближает стол к индентору 5 вплоть до соприкосновения охранного кольца 4 и индентора 5 с образцом. Устанавливают датчик 7 измерения глубины внедрения на ноль и вновь включают двигатель. В течение 30 с проводится автоматическое внедрение шарика на глубину 0,3±0,02 мм. Одновременно с этим производится измерение возникающей нагрузки. Затем в течение 60 с нагрузку поддерживают постоянной. Одновременно с этим несколько увеличивается глубина внедрения. После выдержки индентора под постоянной нагрузкой производят измерение глубины отпечатка и силы. Твердость по Бринеллю рассчитывают по формуле XIII.6.[7, С.266]
В зависимости от величины начального напряжения в этом режиме возможно хрупкое или вязкое разрушение. Первое было рассмотрено выше, поэтому остановимся на втором. Обычно оно возникает при <го>0,5<тт и сопровождается резким увеличением скорости ползучести. Соответственно на образце появляется шейка, которая быстро распространяется на деформируемый объем. В условиях вязкого разрушения полимеровдеформация ползучести достаточно велика. Например, у полиэтилена высокой плотности она достигает 1800% {225]. Поэтому вязкое разрушение пластмассового стержня, длительно растягиваемого постоянной нагрузкой Р, разумно интерпретировать как неограниченное течение. Подобным образом интерпретировали этот процесс Генки, а также Хофф [107, 109, 157]. Следуя схеме Хоффа, обозначим через /, /о, а также F и Р0 текущую и начальную длины и площадь 'сечения -стержня. По условию несжимаемости[5, С.221]
Растворы низкомолекулярных веществ в растворителях, инертных по отношению к исследуемым полимерам, вводили тщательным перемешиванием указанных растворов с полимерами. Таким растворителем низкомолекулярных веществ, используемых для смешения с нитратцеллюлозой, являлся метиленхлорид, а для смешения с триацетатцеллюлозой — диэтиловый эфир. После удаления растворителей с помощью нагревания смесей и последующей вакуумизацией из самих полимеров и их смесей с низкомолекулярными веществами прессовали таблетки диаметром 10 мм и высотой 3 мм. Прессование проводили при давлении 50 кГ/см2 и температуре, близкой к температуре стеклования полимера. Образцы в виде таких таблеток подвергали испытанию на динамометрических весах с постоянной нагрузкой 160 г/мм2 в широком интервале температур. Повышение температуры проводили с постоянной скоростью 2° в 1 мин. В результате проведенных испытаний было получено пять серий термомеханических кривых. Температуры стеклования (Тс) триацетатцеллюлозы и смесей обоих эфиров целлюлозы с низкомолекулярными веществами находили по началу изгиба термомеханических кривых [11]. Температуру стеклования для самой нитратцеллюлозы определяли экстраполяцией прямой зависимости от концентрации в ней дибутилфталата на ось ординат, т. е. на нулевую концентрацию дибутилфталата [12]. Зная концентрацию низкомолекулярных веществ в смеси с эфирами целлюлозы и получив значения TG для каждой такой смеси, мы построили графические зависимости изменения Тс смесей от концентрации в них низкомолекулярных продуктов. Эти зависимости для смесей с нитратцеллюлозой приведены на рис. 1, а и для смеси с триацетатцеллюлозой — на рис. 1, б. Как следует из приведенных рисунков, низкомолекулярные вещества, неограниченно смешивающиеся с полимером, понижают Тс смеси в тем большей степени, чем большая концентрация их введена в эти смеси. Такими веществами являются для нитрат-целлюлозы дибутилфталат, широко используемый как пластификатор указанного эфира целлюлозы, а для триацетатцеллюлозы — 1-нитро-2-метил-2-пропанол (прямые ./ на рис. 1). Для этих примеров пластифицирующего действия молекулярный механизм хорошо известен [1, 2]. Здесь следует только подчеркнуть, что при введении в полимер подобных низкомолекулярных веществ в нем осуществляется, по-видимому, распад любых надмолекуляр-[9, С.388]
Как следует из приведенной таблицы, изменения двойного лучепреломления пленок, находившихся под постоянной нагрузкой, даже через 25 суток сравнительно незначительны.[9, С.54]
Рис. 12. Принципиальные схемы измерения прочности связи (Ffl, МПа; FT, кН/м; /^д, кН/м) металлического покрытия с пластмассой методом отрыва приклеенного стержня (/), отслаивания с постоянной скоростью (2) и постоянной нагрузкой (3)[4, С.41]
в образце, находящемся под постоянной нагрузкой, постепенно увеличивается вследствие уменьшения поперечного сечения образца. Обычно применяют приспособления поплавкового или рычажного типа, автоматически уменьшающие нагрузку пропорционально изменению поперечного сечения образца. Схема одного из таких приспособлений [37, с. 66] приведена на рис. 1.9. Полагая, что объем образца при деформации остается практически по-[6, С.31]
трещины [7—15]. Плоские образцы с односторонним надрезом (ООН) используются в основном в испытаниях с постоянной нагрузкой при медленно нарастающей деформации или при циклическом растягивающем нагружении. В таких условиях происходит рост трещины с докритической скоростью, вызывающий в конечном счете нестабильность. Удельную энергию разрушения можно определить по выражению (9.10) с использованием «подходящего» модуля Е(Т, t), рассчитанного по данным долговременных релаксационных испытаний. То же самое справедливо в отношении пластин с центральным надрезом (ЦН), компактных образцов для испытания на растяжение (КР), образцов с надрезом (по Шарпи) для испытаний при медленном изгибе и пластин с клиновидным вырезом, испытываемых на скол (ПКВ) путем медленного расклинивания.[1, С.342]
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.