На главную

Статья по теме: Вынужденно эластическая

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

При малых деформациях амплитуда практически не влияет на Гм и ее следует рассматривать как условную температуру, при которой теряется высокоэластичность полимера при конкретных условиях испытания (частоте внешнего воздействия). При достаточно больших напряжениях (влияющих на время т и изменяющих структуру полимера) возникают качественно новые явления (вынужденно-эластическая деформация и разрушение).[1, С.44]

Удлинения, возникающие на участке // кривой растяжения 2, после снятия нагрузки уменьшаются незначительно. Так как без приложения внешних напряжений тепловое движение в полимерном стекле не способно заметно изменять конформации макромолекул, фиксированные молекулярными взаимодействиями, то уже развившаяся вынужденно-эластическая деформация после снятия нагрузки оказывается фиксированной. Однако при нагревании полимера выше Тс, когда подвижность участков макромолекул возрастает, вынужденно-эластическая деформация полностью релак-сирует.[2, С.157]

Высокоэластическая деформация, вынужденно-эластическая деформация стеклообразных полимеров, пластическая деформация кристаллических полимеров приводят к развертыванию молекулярных клубков и ориентации макромолекул в направлении действия силы. Ориентированные эластомеры можно охладить до Т<ТС и таким образом зафиксировать состояние ориентации макромолекул. Все ориентированные полимеры имеют одно общее свойство: их прочность и модуль упругости при растяжении в направлении ориентации много больше, чем у неориентированного полимера, а прочность и модуль при деформации в перпендикулярном направлении меньше, чем у исходного неориентированного полимера.[3, С.191]

Одним из основных видов деформации в вершине трещины, растущей в хрупком полимере, является вынужденно-эластическая деформация. Несмотря на то что полимер в целом не обнаруживает никаких признаков вынужденной эластичности, в микрообъеме может наблюдаться перемещение сегментов и их последующее разрушение. Так, при нагревании до температуры хрупкости (Т = Тхр), когда шейка в образце еще не развивается, в микрообъеме в вершине трещины может развиваться значительная вынужденно-эла-[3, С.197]

По мере понижения температуры величина а„ возрастает, так ьак для перегруппировки цепей требуются все большие напряжения. Пока долговечность (сгр. 221) материала при данном напря-жении велика, развивается вынужденно-эластическая деформация. При некоторой достаточно низкой температуре напряжение, необходимое для перегруппировки участков цепи, соответствует уже настолько малой долговечности, что величина а достигает значения хрупкой прочности (tfu — о\р), и происходит хрупкое разрушение материала. Температура, ниже которой полимер разрушается под действием этого напряжения, называется температурой хрупкости (^ц). При тем л ер и ту ре хрупкости предел вынужденно^ эластичности равен хрупкой прочности4.[4, С.213]

По мере понижения температуры величина а„ возрастает, так ьак для перегруппировки цепей требуются все большие напряжения. Пока долговечность (сгр. 221) материала при данном напряжении велика, развивается вынужденно-эластическая деформация. При некоторой достаточно низкой температуре напряжение, необходимое для перегруппировки участков цепи, соответствует уже настолько малой долговечности, что величина а достигает значения хрупкой прочности (сти = о\р), и происходит хрупкое разрушение материала. Температура, ниже которой полимер разрушается под действием этого напряжения, называется температурой хрупкости (7"зд). При температуре хрупкости предел вынужденной эластичности равен хрупкой прочности1.[6, С.213]

Вынужденно-эластическая деформация велика и необратима-при данной температуре (ниже Тс). Она вызывает ориентацию цепей в направлении деформирующих сил, повышает упорядоченность их взаиморасположения и приводит к анизотропии механических свойств. Бели в соответствии с современными представлениями [146, 168, 169] о надмолекулярной организации полимеров-считать самостоятельным структурным элементом, участвующим в деформации, пачку, а не единичную щепь, то в ориентационлой. перестройке должны участвовать жак пачки, или структурные элементы высших порядков, так и связывающие их цепи [170, 171].[7, С.53]

В хрупком состоянии скорость роста трещин и прочность полимера зависят только от температуры (по уравнению II. 6, стр. 80). Температура хрупкости Гхр. (см. рис. 42, гл. II) является условной границей, разделяющей два прочностных состояния твердого полимера. Так, процесс хрупкого разрушения проявляется в виде растрескивания, побеления образцов, появления трещин «серебра» и т. д. при температурах несколько выше Тхр_. С другой стороны, при температурах несколько ниже Гхр. в перенапряженных местах образца (неоднородности, дефекты, трещины) наблюдается местная вынужденно-эластическая деформация, приводящая к дополнительной ориентации материала. В целом, характер разрушения зависит от соотношения скоростей процессов вынужденно-эластической деформации и разрушения.[8, С.135]

Рассматривая особенности разрушения неориентированных аморфных полимеров, Г. М. Бартенев принимает, что ниже температуры хрупкости (Тхр) полимеры ведут себя подобно хрупким твердым телам. Выше температуры хрупкости на процесс разрушения полимеров существенно влияют релаксационные процессы. В вершине растущего дефекта имеет место вынужденно-эластическая деформация. Образец покрывается так называемыми трещинами серебра. Створки трещины соединены микротяжами, которые одновременно деформируются и разрушаются. В соответствии с изложенным выше Г. М. Бартенев считает, что в различ-[9, С.145]

Изучая дифракционные картины различных участков шейки разветвленного полиэтилена низкой плотности и сопоставляя их с результатами измерения показателей преломления и изменения размеров, пришли к выводу [495, с. 5511, что холодная вытяжка (вынужденно-эластическая деформация) неориентированных пленок происходит в три стадии. Первая стадия — поворот оси а перпендикулярно направлению растяжения. Эта стадия сопровождается резким увеличением двойного лучепреломления. Вторая стадия — поворот оси с — сопровождается сравнительно небольшим увеличением двойного лучепреломления.На'третьей стадии происходит скольжение кристаллитов, после того как они полностью ориентировались. При этом имеет место небольшое увеличение относительного удлинения и двойного лучепреломления. Одновременно наблюдается постепенное уменьшение поперечных размеров образца.[9, С.180]

Следует заметить, что механизм разрушения одного и того же полимера может быть различным в зависимости от того, в какой области температур испытывается образец. Например, ниже температуры хрупкости большинство полимеров могут испытывать разрушение, протекающее как по атермическому (гриффитовсшму), так и по термофлуктуационному механизму разрушения. Вблизи О К, где тепловое движение, по-видимому, не играет большой роли и не (влияет на кинетику роста микротрещин, разрушение полимеров представляет собой атермичеокий процесс. При более высоких температурах (но не выше Тхр), когда тепловые флуктуации определяющим образом влияют на долговечность, разрушение полимеров представляет собой термофлуктуа-ционный процесс. В случае твердых полимеров при температурах Txpэластических деформаций. Явление вынужденной эластичности, природа которого была выяснена Александровым [21], заключается в том, что под действием 'больших напряжений аморфный полимер, находящийся в стеклообразном состоянии, способен испытывать большие деформации. Остаточная деформация, возникшая в полимере, сохраняется, если о<н находится в стеклообразном состоянии, но исчезает, если его нагреть выше Tg. В работах Александрова .[21] и Лазуркина [22] было показано, что вынужденная эластичность имеет релаксационный характер. Долговечность полимера, находящегося в области температур, в которой возможна вынужденно-эластическая деформация, будет определяться в основном временем, в течение которого трещины «серебра» распространятся на значительную часть образца.[10, С.301]

... 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. Кабанов В.А. Практикум по высокомолекулярным соединениям, 1985, 224 с.
3. Кулезнев В.Н. Химия и физика полимеров, 1988, 312 с.
4. Тагер А.А. Физикохимия полимеров, 1968, 545 с.
5. Аскадский А.А. Компьютерное материаловедение полимеров Т.1 Атомно-молекулярный уровень, 1999, 544 с.
6. Тагер А.А. Физикохимия полимеров Издание второе, 1966, 546 с.
7. Барамбойм Н.К. Механохимия высокомолекулярных соединений Издание третье, 1978, 384 с.
8. Бартенев Г.М. Прочность и разрушение высокоэластических материалов, 1964, 388 с.
9. Гуль В.Е. Структура и прочность полимеров Издание третье, 1978, 328 с.
10. Перепечко И.И. Введение в физику полимеров, 1978, 312 с.
11. Торнер Р.В. Теоретические основы переработки полимеров, 1977, 464 с.
12. Иржак В.И. Сетчатые полимеры, 1979, 248 с.

На главную