Статья по теме: Кинетической концепции

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Согласно кинетической концепции разрушения, роль внешнего напряжения на первой стадии разрушения сводится к уменьшению кинетической энергии, необходимой для преодоления потенциального барьера, т. ;е. к уменьшению энергии активации разрыва связей и тем самым к увеличению вероятности разрыва связей в твер-[2, С.296]

Согласно кинетической концепции разрушения, роль внешнего напряжения сводится к уменьшению кинетической энергии, необходимой для преодоления барьера, т. е. .к уменьшению энергии активации разрыва связей и тем самым к увеличению вероятности разрыва связей в твердом теле. Сам же акт разрыва представляет собой флуктуацию локальной кинетической энергии, возникающую в результате подхода к вершине микротрещины фонона достаточной энергии и завершающуюся разрывом химических связей. Отсюда следует, что флуктуационный механизм разрушения можно назвать разновидностью фонон-ного механизма разрушения. Тот факт, что в большинстве случаев для полимеров в квазихрупком состоянии энергия активации разрушения практически совпадает с энергией соответствующих химических связей, привел к заключению, что разрушение полимера выше Тхр происходит путем квазинезависимых разрывов отдельных полимерных цепей.[7, С.151]

При разработке кинетической концепции Журков с сотр. [2.5, 2.7, 5.1, 5.4] не придавали первостепенного значения микротрещинам (исключение составляют отдельные работы, например [2.6, 5.5]). В работе [2.6] методом скоростной микрокиносъемки исследовалась скорость роста единичных трещин в пленках ацетилцеллюлозы (в хрупком состоянии). Установле-[7, С.109]

Важнейшим моментом кинетической концепции является учет теплового движения элементов структуры твердого тела. Тепловые флуктуации вызывают значительные усилия в межатомных связях, сравнимые с их прочностью. Механическая нагрузка лишь ускоряет процесс деструкции этих связей, препятствуя их рекомбинации и снижая энергию активации хрупкого разрыва.[4, С.127]

Регель и др. [74] показали, что закономерность подобного накопления разрушений применима к волокнам ПАН, нагружаемых с частотой 24 Гц в течение 1,5 -107 циклов. Для пленок ПММА, вискозного волокна и волокна капрона (ПА-6) соответствие экспериментальных данных и выражения (8.11) можно было получить благодаря охлаждению воздухом образцов, испытываемых на усталость, после предварительной вытяжки или термообработки при повышенных температурах. Эти же авторы пришли к выводу, что выражение (8.11) будет описывать усталостное разрушение, согласно кинетической концепции разрушения, если температура Т (окружающей среды) и активационный объем у будут заменены величинами Т* и у*, которые зависят от параметров эксперимента при утомлении (частоты, формы импульса напряжения или деформации).[1, С.262]

Количественным выражением кинетической концепции является закондолговечностиЖуркова[2, С.294]

Таким образом, основной постулат кинетической концепции предполагает адекватность температурного и силового факторов хрупкого разрыва. В свете этих представлений механическое разрушение полимеров аналогично термодеструкции, активируемой напряжением. В основе обоих процессов лежат термофлуктуационные разрывы химических связей [160, 162].[4, С.127]

В рассмотренных случаях коэффициент у в уравнении Журкова (5.2) связывался с перенапряжениями в вершинах микротрещин. В основном же в кинетической концепции рассматривается модель полимера без начальных микротрещин и считается, что если они и есть, то не играют ведущей роли в процессе разрушения. При этом коэффициент Y характеризует отдельные перенапряженные цепи в объеме полимера в наиболее[7, С.111]

Физически обоснованной характеристикой прочности полимеров служит долговечность, определяемая временем, проходящим с момента приложения нагрузки к образцу до его разрушения. Эта характеристика основана на кинетической концепции прочности [16—18], согласно которой процесс разрушения заключается в постепенном разрыве химических связей вследствие тепловых флуктуации, причем диссоциация связей активируется приложенным механическим напряжением. Эта концепция развивается С. Н. Журковым с сотрудниками. Большое внимание уделяется также процессу распада межмолекулярных связей. Этот подход предложен и изучен В. Е. Гулем [19]. Существенное внимание уделяется процессу зарождения и развития микротрещин и трещин разрушения под действием нагрузки, что и определяет долговечность материала. Этот подход развивается Г. М. Бартеневым [20].[6, С.82]

Вопрос о взаимосвязи двух подходов разрабатывался автором (см. гл. 6). Попытка объединения идей физики и механики разрушения в теории прочности полимеров была сделана также Салгаником [4.87—4.90]. Так, в физике разрушения и кинетической концепции Журкова (см. гл. 2) считается, что разрыв химических связей в твердом теле происходит под действием тепловых флуктуации. При этом используются представления классической физики и средняя энергия тепловых флуктуации принимается равной kT. Между тем это не всегда справедливо из-за квантовых эффектов, которые начинают проявляться при температурах порядка дебаевской Qo = hvo/k =[7, С.101]

Из анализа представленных данных следует, что разрушающее напряжение для всех трех типов испытанных образцов одинаково при квазиравновесном способе испытания и оказывается тем большим, чем больше концентрация полярных атомных групп при растяжении с конечным значением скорости. Для развития моле-кулярно-кинетической концепции разрушения, основанной на термофлуктуационном механизме преодоления связей, препят-[5, С.224]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь