Большие деформации, развивающиеся в стеклообразных полимерах под влиянием больших напряжений, были названы вынужденно-эластическими, а само явление — вынужденной эластичностью. При вынужденно-эластической деформации не происходит смещения центров тяжести макромолекул друг относительно друга. Как и при высокоэластической деформации, изменение формы образца происходит за счет изменения конформаций макромолекул. Однако в отличие от высокоэластической деформации этот процесс при данной температуре практически необратим.[3, С.156]
Явление образования трещины серебра под действием напряжения растяжения наблюдалось во многих стеклообразных полимерах и в некоторых кристаллических полимерах. По внешнему виду трещины серебра в полимерах (рис. 9.8, а) подобны давно известным очень тонким трещинам, образующимся на поверхностях таких неорганических материалов, как керамика. Однако в отличие от обычных трещин материал в поперечном направлении трещины серебра является непрерывным (рис. 9,8, б, 9.9—9.11). Следовательно, области, содержащие трещины серебра, способны нести нагрузку в отличие от областей с обычными трещинами. Явлению образования трещин серебра в последние 30 лет уделялось все большее внимание. В 1973 г. появились два исчерпывающих обзора [76, 77] по этому вопросу. Литература, приведенная в данной монографии и включающая работы, посвященные явлению образования трещин серебра [78—178], в основном является дальнейшим развитием этих обзоров.[1, С.362]
Даже при таких малых деформациях кажущийся модуль Юнга Е зависит от скорости деформирования. Это указывает, что Е неоднозначно определяется энергией упругого деформирования угловых связей в цепях, длиной связей и межмолекулярными расстояниями, но, кроме этого, характеризуется чувствительностью ко времени смещений атомов и небольших атомных групп. В следующей области деформации (1—5%) напряжение и деформация уже не пропорциональны друг другу. Здесь происходят структурные и конформационные перестройки, которые обратимы механически, но не термодинамически. В этом случае говорят о неупругом (вязкоупругом в узком смысле), или параупругом, поведении. За пределом вынужденной эластичности начинается сильная переориентация цепей и ламеллярных кристаллов, а сам процесс обычно носит название «пластическое деформирование». Под чисто пластическим деформированием можно понимать переход от одного равновесного состояния к другому без внутренних напряжений. Последнее особенно важно в связи с тем, что следующая после предела вынужденной эластичности деформация связана главным образом с механически обратимыми неупругими конфор-мационными изменениями молекул, а не с их перемещением друг за другом. До тех пор пока не достигнуто состояние равновесия с помощью соответствующей термообработки, сильно вытянутые образцы могут в значительной степени возвращаться в исходное состояние после снятия напряжения. Исходя из содержания настоящей книги, основное внимание следует уделять не процессам, вызывающим или сопровождающим молекулярную переориентацию (которая в основном понимается как эффект упрочнения), а процессам повреждения, т. е. разрыва цепи, образования пустот и течения. Последние процессы постепенно нарастают в области деформаций сразу же за пределом вынужденной эластичности вплоть до окончательного разрушения. К. числу процессов, вызывающих повреждения, следует также отнести явление вынужденной эластичности при растяжении или образование трещины серебра в стеклообразных полимерах, которые будут рассмотрены в гл. 9.[1, С.38]
В стеклообразных полимерах усталостное разрушение определяется гл. обр. соотношением между временем действия нагрузки и временем релаксации. Отклонения от принципа аддитивности в основном связаны с физич. релаксационными процессами — выравниванием перенапряжений на микродефектах, переориентацией структурных элементов, гистерезисным саморазогревом. Эти отклонения значительны только в том случае, если время релаксации одного порядка с периодом цикла нагрузки.[18, С.351]
В стеклообразных полимерах усталостное разрушение определяется гл. обр. соотношением между временем действия нагрузки и временем релаксации. Отклонения от принципа аддитивности в основном связаны с физич. релаксационными процессами — выравниванием перенапряжений на микродефектах, переориентацией структурных элементов, гистерезисным саморазогревом. Эти отклонения значительны только в том случае, если время релаксации одного порядка с периодом цикла нагрузки.[23, С.351]
В аморфных стеклообразных полимерах макромолекулы агрегируются в более или менее вытянутые пачки, способные, в свою очередь, к образованию более сложных структур, вплоть до структур дендритного типа. Известны также аморфные стеклообразные полимеры иного строения, у к-рых свернутые в глобулы макромолекулы агрегируются в своеобразные гроздья почти шарообразной формы. У аморфных высокоэластичных полимеров обнаружены своеобразные надмолекулярные структуры, названные полосатыми. Получены также данные, доказывающие существование простейших элементов надмолекулярной структуры во всех остальных типах аморфных полимеров (расплавах, р-рах, студнях).[19, С.64]
В аморфных стеклообразных полимерах макромолекулы агрегируются в более или менее вытянутые пачки, способные, в свою очередь, к образованию более сложных структур, вплоть до структур дендритного типа. Известны также аморфные стеклообразные полимеры иного строения, у к-рых свернутые в глобулы макромолекулы агрегируются в своеобразные гроздья почти шарообразной формы. У аморфных высокоэластичных полимеров обнаружены своеобразные надмолекулярные структуры, названные полосатыми. Получены также данные, доказывающие существование простейших элементов надмолекулярной структуры во всех остальных типах аморфных полимеров (расплавах, р-рах, студнях).[21, С.61]
Чаще всего трещины серебра образуются в аморфных, стеклообразных полимерах, таких, как ПС, сополимер стирола и акрилонитрила, ПММА, ПВХ, ПСУ, поли(2,6-диметил-1,4-фе-[1, С.362]
Как показано в табл. 4.4 и 4.5, энергия фотона в спектральной области 250<А,<360 нм больше энергии диссоциации С—С-связей. Высокоэнергетический хвост солнечного излучения простирается до ~Я = 300 нм. Поэтому разрыв цепи под действием ультрафиолетового или солнечного света энергетически возможен. В ближней ультрафиолетовой области квантовая производительность разрывов цепей в незащищенных стеклообразных полимерах достигает 10~3—60-10~3 [209Ь].[1, С.320]
Об очевидной технологической важности упрочнения хрупких полимеров с помощью управляемого процесса образования трещин серебра свидетельствует значительное число работ, посвященных этому вопросу. В последней книге Мансона и Сперлинга [192] дана глубокая разработка физических, химических, технологических и материаловедческих аспектов для смесей полимеров, пластиков, упроченных резиной, блоксополи-меров, привитых сополимеров, взаимопроникающих сетчатых полимеров и сплавов полимеров. За любой детальной информацией по этим системам читателю следует обратиться к этой книге. В трудах конференции по многофазным полимерным системам [193], состоявшейся в Бад-Нойгейме, также отражены вопросы синтеза, совместимости и механических свойств сополимеров и сплавов полимеров. Кроме того, там приведены ссылки на работы, посвященные отдельным аспектам рассматриваемых проблем. Аргон [152] и Реттинг [168] дали обзор образования трещин серебра в гетерогенных стеклообразных полимерах. Количественный метод описания ползучести и ударного упрочнения ударопрочного полистирола предложен Бук-наллом и др. [114]; влияние образования трещин серебра на зависимость ползучести в ПС и сополимере стирола и акрило-нитрила от напряжения рассмотрели Моор и др. [94], а морфологию напряженной поверхности в случае побеления сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола — Морбитцер и др. [97]; влияние каучука на сопротивление ПЭ к растрескиванию при воздействии окружающей среды изучал Шпенадель [117], а быстрое восстановление материала с трещинами серебра в разрушенных листах сополимера акрилонитрила, бутадиена, стирола и метилметакрилата, упрочненного каучуком, можно найти в работе Такахаши [143].[1, С.385]
Релаксационные переходы в стеклообразных полимерах, р, у и т. д., называются вторичными релаксационными переходами. Они оказывают существенное влияние на механические свойства, особенно на хрупкость и сопротивление ударным нагрузкам. В некоторых полимерах возможен только а- и р-переход. Иногда вторичные переходы оказываются практически вовсе незаметными.[4, С.152]
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.