Статья по теме: Образование микротрещин

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Образование микротрещин и микропустот в ходе вытягивания с шейкой сильно проявляется в уменьшении кажущейся плотности волокна. Особенно сильно уменьшается плотность, если вытягиванию подвергают волокно, Долго хранившееся при комнатной или повышенной температуре (рис. 5.33).[5, С.127]

Образование микротрещин в полимерах проявляется в двух формах. Во-первых, появляются интерференционные эффекты, наблюдаемые в виде серебрения поверхности разрушения, например, в полиметилметакрилате, как показано на рис. 12.13, а. Во-вторых, когда определенные полимеры, особенно полиметия-метакрилат и полистирол, подвергаются растяжению в хрупком состоянии, то при некотором растягивающем напряжении появляются непрозрачные полосы в плоскостях, нормаль к которым совпадает с направлением растягивающих напряжений, как это показано на рис. 12.13, б.[10, С.325]

Рис. 12.14. Образование микротрещин вблизи отверстия в полоске поли-метилметакрилата, подвергнутой растягивающему усилию (по Смиту) (о) и контуры главных напряжений at в упругом теле с отверстием (б); образец подвергнут растягивающему усилию в направлении оси X; числа — напряжения, отнесенные к единице приложенного растягивающего усилия (по[10, С.328]

Стюарт [66] исследовал образование микротрещин в кристаллических участках полиолефинов и нашел, что они способствуют увеличению проницаемости.[4, С.120]

В течение времени TI происходит образование микротрещин на слабых местах структуры, а за время т2 происходит прорастание микротрещин, приводящее к разрыву образца. В зависимости от соотношения времен TI и т2 полимер будет вести себя как высокопрочный или как низкопрочный. В высокопрочных материалах время ti > Т2, поэтому долговечность определяется временем г\. В низкопрочных материалах соотношение обратное: TI [2, С.209]

Стернстейн с соавторами [34] продолжили исследования, изучив образование микротрещин в условиях двухосно-напряженного состояния. Было обнаружено, что напряженное состояние, при котором возникают микротрещины, зависит от значений обоих главных напряжений а1 и аг. Результаты были обобщены следующим образом. Двухосно-напряженное состояние было охарактеризовано двумя величинами: первым инвариантом напряжения /! = CTX + аа и абсолютной величиной разности напряжений аь = I ai — <*2 !• Условие образования микротрещин записывается . при этом как[10, С.329]

При определенной концентрации субмикротрещин (~1012 -^- 1017 см~3) начинается их слияние и образование микротрещин, а затем и магистральной трещины. Распространение магистральной трещины происходит преимущественно вдоль зон меньшей плотности, т. е. по границам неоднородно-стей [93, 95, 96]. В зависимости от природы полимера, величины и скорости приложения напряжения растущие трещины могут либо разделять макромолекулы друг от друга (разрывы межмолекулярных связей), либо разрушать сами макромолекулы (с разрывом ковалентных связей основной цели). Очевидно, что разрушение сетчатых полимеров должно обязательно сопровождаться разрывом молекул. При больших напряжениях и высоких скоростях их приложения распространение трещины становится более прямолинейным, трещина продвигается очень быстро хрупким образом, оставляя за собой гладкую «зеркальную» поверхность, тогда как при более медленном разрушении поверхность разрушения обычно матовая и шероховатая [2; 93, с. 173; 97].[11, С.218]

Подготовка поверхности металлов. Строение кристаллической решетки, степень шероховатости, наличие оксидов на поверхности металла и ряд других факторов оказывают значительное влияние на прочность соединений. Снятие поверхностного слоя приводит обычно -к активации поверхности, уменьшению угла смачивания и повышению площади контакта склеиваемых материалов. Кроме того, при наличии шероховатой поверхности образование микротрещин в пленке клея при нагружении [56] протекает при более высоких значениях напряжений, чем в случае соединений с гладкой поверхностью, так как при этом изменяется доступность к поверхности субстрата. Все эти факторы обусловливают зависимость прочности от степени шероховатости (табл. 5.4). В результате механической обработки поверхности субстрата угол смачивания снижается примерно вдвое, а прочность возрастает в пять раз. Эффективность этого метода сохраняется, если клеевые соединения работают при температурах ниже Тс пленки клея. При более высоких температурах вследствие резкого ухудшения когезионных свойств клея влияние степени шероховатости поверхности на прочность соединений незначительно.[8, С.121]

Информация о ММР позволяет выяснить свойства полимеров, определяющие их пригодность для производства изделий определенного назначения. Найдены [61, 62] зависимости между молекулярной массой (ММР) и такими механическими свойствами полимеров, как соотношение напряжение - деформация (условная прочность при растяжении, относигельное удлинение, предел вынужденной эластичности, хрупкость и модули упругости), ударопрочность, растрескивание и образование микротрещин, усталостные свойства, ползучесть и релаксация напряжения и др. Установлена [63] взаимосвязь между основными характеристиками полимеров - молекулярной массой М , нолидисперсностью .Д , степенью разветвленное™ ^Р - и свойствами полимеров С - условной прочностью при растяжении, вязкостью концентрированных растворов, начальной вязкостью расплава:[7, С.113]

При испытании на прочность при сжатии используются образцы в виде столбиков круглого или прямоугольного сечения. В зависимости от деформативности разрушение пластмассовых образцов происходит по-разному. При сжатии образцов из высокомолекулярных жестких полимерных материалов они разрушаются по плоскости наибольших касательных напряжений, располагающейся по диагонали продольного сечения (рис. 17, а). Разрушение образцов таких пластмасс начинается с образование микротрещин, оси[9, С.91]

Бакнелл и Смит сделали вывод, что разница между помутнением под напряжением в ударопрочном материале и образованием микротрещин в гомополимере заключается главным образом в размере и концентрации микротрещин, которые в случае помутнения имеют меньший размер и более многочисленны. Таким образом, более значительный объем полимера, который переходит в области, захваченные микротрещинами, ответствен за повышенные разрывные удлинения ударопрочного полистирола, которому тем самым придается большая пластичность. Предполагается, что механизм влияния частиц каучука на стойкость материала к ударной нагрузке сводится к снижению напряжений, инициирующих возникновение микротрещин по сравнению с разрушающими напряжениями, что способствует удлинению стадии деформации, в течение которой возникают микротрещины. Образование микротрещин, по-видимому, обусловливает релаксацию напряжений в каучуке. Роль каучуковых частиц не сводится, однако, главным образом к созданию областей повышенной концентрации напряжений. Необходимо образование прочной связи между каучуком и полистиролом, что достигается, например, химической прививкой. Каучук должен воспринимать часть нагрузки на той стадии, когда в полимере возникают микротрещины, но при этом он не должен разрушаться.[10, С.335]

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