На главную

Статья по теме: Предельно ориентированном

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Прочность меж молекул я-(рлых физических связей определяется характером внутри и межмолекулярных взаимодействий (см гл. 1) и намного нгже прочности химических связей. Поэтому в предельно ориентированном полимере при растяжений вдоль оси ориентации прочнчость будет примерно в 10 раз выше, чем при растяжении герпо ндикулярно оси ориентации Ниже приведены значения теоретической прочности и модуля упруго-[2, С.317]

В неориентированном материале из каждых трех сегментов цепей, находящихся в данном поперечном сечении образца, в среднем один расположен вдоль оси растяжения, а два—поперек. Последние при растяжении только перемещаются в результате преодоления межмолекулярных сил, а первый—испытывает разрыв по химической связи. В предельно ориентированном состоянии все сегменты расположены параллельно направлению растяжения и все они рвутся по химическим связям.[3, С.142]

Так как U0 слабо зависит от молекулярной ориентации, то следует ожидать, что основной эффект изменения а с ориентацией проявится в изменении со, |3 и коэффициента А = А(а, Т), который с увеличением ориентации немного возрастает вследствие увеличения числа цепей на единичную площадь поперечного сечения и уменьшения сор. В предельно ориентированном состоянии, если UQ в соответствии с экспериментальными данными сохраняет то же значение, что и в неориентированном состоянии, флуктуационный объем со уменьшается в шесть раз. Это объясняется тем, что в ориентированном .состоянии на пути трещины рвется каждая цепь, поэтому Л=Х0, что в три раза меньше, а ХЛ=Х0, что в два раза меньше, чем у неориентированного полимера. Разрывная длина химической связи А,м не меняется. Если еще учесть, что с увеличением степени ори-ентации хрупкое состояние полимера при той же температуре приближается к нехрупкому состоянию, характеризующемуся коэффициентом концентрации напряжения в вершине трещины, в несколько раз меньшим, то прочность предельно ориентированного полимера по сравнению с неориентированным полимером в хрупком состоянии должна быть больше в JO — 20 раз.[1, С.328]

Если в неориентированном и предельно ориентированном состояниях 5 и S' — элементарные площадки в поперечном сечении образца, приходящиеся на один сегмент, ориентированный вдоль оси растяжения, то[3, С.143]

Теоретическая прочность существенно зависит от структуры полимера и, в частности, от степени молекулярной ориентации. Для предельно ориентированного полимера при малых молекулярных массах, когда разрушение идет не за счет разрыва химических связей, а путем относительного сдвига полимерных цепей и преодоления межмолекулярных сил, теоретическая прочность зависит от молекулярной массы. При больших молекулярных массах разрушение происходит путем разрыва полимерных цепей. Расчеты прочности последних сделаны пока для полиэтилена и капрона [5]. Для этих полимеров в предельно ориентированном состоянии теоретические прочности в направлении ориентации соответственно равны 3,52-104 и 3,00-104 МН/м2, а в поперечном направлении — 0,26-104 МН/м2 (для капрона).[1, С.282]

В предельно ориентированном полимере S'^rQ. Отсюда следует, что п=1-г2//г0.[3, С.143]

В предельно ориентированном линейном полимере теоретическая прочность вдоль оси ориентации (тип / на рис. 1.1) определяется химическими связями и структурой полимерной цепи, а поперек ориентации — силами межмолекулярного взаимодействия. Результаты точных расчетов [1.3] для некоторых предельно ориентированных полимеров и алмаза приведены в табл. 1.1.[4, С.16]

В предельно ориентированном кристаллическом полимере, к которому приближается капроновое высокоориентировагшое волокно, по-видимому, пластическая зона вблизи дискообразной трещины не образуется, так как цепи находятся в предельно выпрямленной конформации. Следовательно, под Я* следует понимать размеры наименьших структурных элементов, т. е. поперечные размеры полимерных цепей. Поэтому k* = lko и Яо = = 4,2 -10~7 мм. Из (6.25) получим формулу для расчета /о:[4, С.164]

Так как константы т0 и ?/„ от молекулярной ориентации не зависят, то при одном и том же значении долговечности 7=const в предельно ориентированном и неориентированном состояниях произведения со'Р'о' и ю,3а равны. Следовательно, и в частном случае критического разрушения будем иметь:[3, С.144]

В серии работ [2.10 — 2.13] Губанов и Чевычелов рассчитывали энергию разрыва реальных полимерных цепей Up и утеор = =VA, считая, что структура цепей идеальна и нагрузка в полимере распределена по цепям равномерно. В основном расчеты велись для полимера в предельно ориентированном состоянии (волокна). Было показано, что значение UD практически близко к экспериментальному значению UQ (за исключением полиэтилена).[4, С.24]

Согласно концепции Шишкина, и прочность не должна зависеть от степени ориентации. Но известно {3.25]!, что хрупкая прочность сильно зависит от ориентации, и это понятно: чем больше ориентация, тем большая часть рвущихся целей находится в направлении оси волокна. Поэтому в высокопрочном состоянии при переходе от неориентированного к предельно ориентированному состоянию хрупкая прочность должна возрастать в три раза. Далее, очевидно, что у ориентированного полимера с молекулярной массой М—*i°° разрушение может происходить только при разрыве цепей. Практически эта ситуация реализуется для промышленных полимеров (М>105). Макромолекулы достаточно длинны, чтобы не наблюдалось их скольжение без разрыва цепей. Далее, если прочность полимеров определяется силами межмолекулярного взаимодействия, то расчет теоретической прочности должен производиться по формуле Орована о"т«0,1 Е, где Е — модуль Юнга (см. гл. 1). Модуль упругости твердых полимеров определяется межмолекулярными взаимодействиями. Для капроновых волокон ? = 2,5 ГПа и поэтому tfm = 0,25 ГПа, что намного ниже реальных значений ар. Поэтому правильный расчет ат должен основываться на гипотезе разрыва химических связей.[4, С.51]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! 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. Физика и механика полимеров, 1983, 392 с.
2. Тугов И.И. Химия и физика полимеров, 1989, 433 с.
3. Бартенев Г.М. Прочность и разрушение высокоэластических материалов, 1964, 388 с.
4. Бартенев Г.М. Прочность и механика разрушения полимеров, 1984, 280 с.
5. Михайлов Н.В. Основы физики и химии полимеров, 1977, 248 с.
6. Кулезнёв В.Н. Основы физики и химии полимеров, 1977, 248 с.

На главную