Значение деформируемости определяют методом термомеханических кривых (деформация — температура), предложенным Александровым и Лазуркиным [1.2] для периодических и Каргиным и Соголовой [1.3] для статических деформаций. В настоящее время этот метод получил весьма широкое распространение.[4, С.32]
На рис. 1.15 приведены три типа термомеханических кривых. Кривые получены при нагревании с заданной скоростью нагруженного образца полимера. Действующая нагрузка должна быть неизменной (напряжение а = const) и малой по значению, чтобы механические воздействия на полимер не приводили к изменению его структуры. Обычно термомеханические кривые получают при деформации одноосного сжатия, растяжения или сдвига. При низких температурах все полимеры деформируются так же, как и твердые тела. Если полимер не кристаллизуется, то деформация с температурой изменяется по кривой типа 1. Выше температуры стеклования Тс проявляется высокоэластическая деформация (плато высокоэластичности), а затем выше температуры текучести Гт реализуется вязкое течение с накоплением необратимой деформации. Кривая / свидетельствует о том, что полимер может находиться в трех физических состояниях: стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем. Каждому состоянию соответствует свой тип деформации.[4, С.32]
При корректно выбранном и заданном механическом напряжении на ТМК аморфного термопласта выделяются следующие критические температуры: температура размягчения Тр, при которой начинается деформация, температура перехода в высокоэластичное состояние Твэ, температура начала плавления ГШ]Л и температура плавления Гпл. Химическое и физическое строение термопласта определяет значение интервалов ATi = Гвэ-Тр и АГ2 = ТПЛ-ГНГО]. По смыслу ДТ2 отражает скорость расплавления полимера, зависящую от химического строения, ММ и ММР. С интервалом A7\ дело обстоит сложнее, поскольку в этом промежутке располагается значение температуры, принимаемое в качестве критериального. Это температура стеклования Тг[5, С.125]
Прежде всего обращает на себя внимание характер термомеханических кривых (в координатах деформация — температура сокращения с напряжением в качестве параметра), представленных на рис. 9. Сокращение обусловлено плавлением спиральных кристаллических участков. Видно, что оно представляет собой истинный фазовый переход 1-го рода, без какого бы то ни было размазывания по температурной шкале. Во-вторых, что даже еще более существенно, видно, как с повышением нагрузки уменьшается величина деформации (сокращения) и повышается температура перехода, что полностью соответствует термодинамическим принципам, очерченным выше. Экстраполируя семейство кривых, изображенных на рис. 9, к нулевой деформации, мы можем определить некоторую критическую температуру, которой должна соответствовать критическая нагрузка, сохраняющая длину нагреваемого образца неизменной. Результаты такой экстраполяции изображены на рис. 10а, б. Но прежде обратим внимание на кривую изометрического нагрева волоконец. Разумеется, мы не можем довести ее до критической температуры. Однако, будучи «перевернутой», т. е. представленной в координатах температура — внутреннее напряжение (рис. 10в), она в точности совпадает с термомеханической кривой в координатах температура плавления — внешнее напряжение (рис. 106), легко получаемой из рис. 9. Таким образом, мы убеждаемся в полной эквивалентности[6, С.60]
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].[7, С.22]
Аморфные полимеры. Типичная термомеханическая кривая аморфного полимера представлена на рис. 1.6. По этой кривой можно довольно четко выделить температурные области, в которых полимер находится в стеклообразном (ниже температуры Tg), каучукоподобном (область между Tg и Tf) и вязкотекучем (выше температуры Tf) состояниях. Деформация образца при температуре, меньшей температуры стеклования, настолько мала, что этот участок термомеханической кривой практически сливается с осью абсцисс. Нижнему пределу области каучукоподобного (высокоэластического) состояния соответствует температура, при которой начинается рост деформации. Термомеханическая кривая вначале довольно круто поднимает-[7, С.22]
Приведенный экспериментальный материал показывает, что и в концентрированных студнях наблюдается зависимость величины деформации от скорости деформации. Из кривых деформация—температура видно, что релаксационные свойства тем отчетливей выступают, чем выше концентрация студня.[8, С.310]
Исследование структурных изменений, вызванных механо-химической переработкой, показало, что они сохраняются даже при повышении температуры от 74 до 88°. Термомеханические кривые для каучука СКС-ЗОА и его вулканизатов приведены на рис. 47. Структура гомогенизованной смеси по характеру зависимости деформация — температура приближается больше к вулканизованной резине, чем к исходному полимеру. Это указывает на то, что в структуре этих смесей уже заложены свойства будущего вулканизата.[9, С.88]
сандрова), по глубине вдавливания иглы под определенной стандартной нагрузкой (метод Лазуркина), по характеру сопротивления образца сжимающему усилию (метод Каргина). На рис. 9 представлены типичные кривые «деформация—температура», полученные по этим методам. Прибор для определения температуры стеклования по характеру изменения образца при различной[1, С.42]
температуре под действием постоянного сжимающего усилия схематично показан на рис. 10. Такой прибор, называемый динамометрическими, или термодинамическими, весами*, напоминает аналитические весы с плечом 1 : 10. Одна чашка весов заменена цилиндрическим грузом, под которым на подъемном подвижном столике устанавливают образец испытуемого полимера (толщина 2—4 мм, диаметр 7 мм). При помощи регулирующего винта столик перемещают до соприкосновения с грузом. Нагрузку, вызывающую сжатие образца, можно изменять. Деформация регистрируется по отклонению стрелки, прикрепленной к концу коромысла весов. Столик с образцом заключен в термостат или криостат. Температура стеклования определяется на кривой «температура— деформация» как интервал перехода от подъема кривой к почти параллельному расположению ее вдоль оси температуры (см. кривую 2 на рис. 9). Выше температуры стеклования в полимере развиваются высокоэластические деформации. Одновременно при повышении температуры полимер приобретает все нарастающую пластичность. По достижении температуры текучести Тт необратимые (пластические) деформации становятся преобладающими.[1, С.42]
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.