На главную

Статья по теме: Прочности отдельных

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Нетрудно представить, что при равной средней прочности отдельных волокон весьма важным фактором прочности материала в целом будет являться длина волокон, от которой зависят число контактов, приходящихся на каждое волокно, а также механические свойства пространственной сетки. Однако наряду с этим фактором большое значение имеет жесткость волокон (сопротивление сплющиванию), от которой зависит плотность сетки, площадь соприкосновения перекрещивающихся волокон, схематически представленных на рис. 2.[6, С.243]

Для получения волокон высокой прочности необходимо выбирать полимеры: с большой энергией когезии, что достигается при очень плотной упаковке макромолекул, так как энергия межмолекулярного взаимодействия резко уменьшается с увеличением расстояния между молекулами. Поэтому сырьем для получения особо прочных волокон служат не жесткоиешше полимеры, имеющие, как правило, полярные заместители (например, целлюлоза или ее эфиры), а полимеры о очень гибкими ц-епялш /лолгшролллегт и др.), при ориентации которых гораздо легче осуществляется плотная упаковка. При ориентации таких полимеров получают так называемые «сталепидобяьге волокна», прочность которых (~120 кГ/А1мг) достигает прочности отдельных марок сталей. Если учесть, что плотность полимера примерно'в 8 раз меньше, чем стали, то прочность полимера, рассспгшгпая гга единнпу дгассы, уже в па-стоящее время больше прочности стали в четыре раза. Дальнейшие исследования структур полимеров дадут возможность создавать еще более прочные полимеряые материалы.[2, С.233]

Для получения волокон высокой прочности необходимо выбирать полимеры с большой энергией когезии, что достигается при очень плотной упаковке макромолекул, так как энергия межмолекулярного взаимодействия резко уменьшается с увеличением расстояния между молекулами. Поэтому сырьем для получения особо прочных волокон служат не жесткоиепные полимеры, имеющие, как правило, полярные заместители (например, целлюлоза ил» ее эфиры), а полимеры с очень гкбкими цепяцн {полипропилен и др.), при ориентации которых гораздо легче осуществляется плотная упаковка. При ориентации таких полимеров получают так называемые «сталеподобньге волокна», прочность которых (~- 120 КГ/Л1М2) достигает прочности отдельных марок сталей. Если учесть, что плотность полимера примерно'в 8 раз меньше, -чем стали, то прочность полимера, расстетаЕгггая па единицу массы, уже в настоящее время больше прочности стали в четыре раза. Дальнейшие исследования структур полимеров дадут возможность создавать еще более прочные полимерные материалы.[4, С.233]

Для индивидуального соединения энергию все* сил межмолекулярного взаимодействия называют энергией когезии. Когезия - сцепление частиц вещества (ионов, атомов, молекул), составляющих одну фазу, обусловленное межмолекулярным взаимодействием. Количественной характеристикой когезии служит плотность энергии когезии (ПЭК); она эквивалентна работе удаления находящихся в единице объема молекул на бесконечно большое расстояние друг от друга. У низкомолекулярных соединений эта энергия равноценна энергии отделения молекул от конденсированной фазы с их переходом в газообразную фазу, и поэтому ПЭК можно определить по теплоте испарения (или сублимации). У полимеров в отличие от низкомолекулярных соединений из-за большой длины цепей суммарный эффект всех сил межмолекулярного взаимодействия оказывается очень высоким, и энергия когезии будет больше энергии прочности отдельных ковалентных связей в макромолекуле. При нагревании легче разорвать макромолекулы, чем оторвать их друг от друга.[3, С.128]

В то же время данные табл. 1.1 не подтверждают простой связи между значениями прочности отдельных цепей и состоящих из них твердых тел. Модули Юнга блочных образцов на[1, С.22]

Данные, полученные для серии из 300 образцов, представлены в виде интегральной кривой распределения прочности отдельных образцов (рис. 8.4) и дифференциальной кривой распределения (рис. 8.5). Функция распределения прочности записывалась в виде:[7, С.250]

Современный уровень знаний в этой области позволяет полагать, что прочность волокнистого материала ,в целом зависит от прочности отдельных волокон, прочности межволоконных связей, которые определяются, по-видимому, общей площадью контактов и силой единичной связи, а также от механических свойств пространственной сетки.[6, С.243]

Технич. П. волокон и нитей определяется как среднее для ряда измерений или как средняя П. при разрыве группы волокон. При этом большую роль играет неравномерность прочности отдельных волокон. Чем она больше, тем ниже полученная средняя П. В одной и той же нити П. волокон может различаться в несколько раз. Поэтому при групповом испытании П. оказывается ниже, чем при испытании одиночных волокон, примерно на 10—40%.[8, С.119]

Технич. П. волокон и нитей определяется как среднее для ряда измерений или как средняя П. при разрыве группы волокон. При этом большую роль играет неравномерность прочности отдельных волокон. Чем она больше, тем ниже полученная средняя П. В одной и той же нити П. волокон может различаться в несколько раз. Поэтому при групповом испытании П. оказывается ниже, .чем при испытании одиночных волокон, примерно на 10—40%.[9, С.119]

поэтому при деформации в некоторых элементах сетки возникают значительные перенапряжения, приводящие к образованию очагов разрыва, в то время как большая часть материала находится при меньших напряжениях. В резине, с активным наполнителем значительная часть цепей пространственной сетки адсорбирована на поверхности частиц наполнителя, причем силы связи полимерных цепей с частицами сажи больше, чем между цепями, но меньше прочности отдельных цепей и пространственной сетки в целом. Вследствие этого перенапряжения в сетке не могут превышать сил взаимодействия частиц наполнителя с цепями каучука. Если перенапряжение на каком-либо участке станет больше сил сцепления каучука с наполнителем, произойдет отрыв (десорбция) напряженной цепи и она разгрузится, вместо того чтобы разорваться. В то же время слабонапряженные цепи не отрываются от частиц наполнителя и принимают на себя часть нагрузки. Таким образом, в наполненной резине напряженке распределяется между элементами ее пространственной сетки более равномерно. Разрыв наступает тогда, когда прекращается процесс выравнивания напряжений благодаря десорбции цепей.[5, С.196]

счет чего отдельные ребра становятся слишком тонкими или вовсе разрываются. Пустоты, образование которых было замечено при очень низких концентрациях катализатора (см. рис. 31), служат подтверждением низкой прочности отдельных ребер ячеек.[10, С.321]

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. Кауш Г.N. Разрушение полимеров, 1981, 440 с.
2. Тагер А.А. Физикохимия полимеров, 1968, 545 с.
3. Азаров В.И. Химия древесины и синтетических полимеров, 1999, 629 с.
4. Тагер А.А. Физикохимия полимеров Издание второе, 1966, 546 с.
5. Бартенев Г.М. Прочность и разрушение высокоэластических материалов, 1964, 388 с.
6. Ребиндер П.А. Проблемы физико-химической механики волокнистых и пористых дисперсных структур и материалов, 1967, 624 с.
7. Бартенев Г.М. Прочность и механика разрушения полимеров, 1984, 280 с.
8. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 576 с.
9. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 575 с.
10. Саундерс Х.Д. Химия полиуретанов, 1968, 471 с.

На главную