Картина рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами, полученная для растянутого волокна или пленки, имеет вид штрихов, расположенных по меридиану перпендикулярно оси волокна. Они свидетельствуют о том, что происходит ориентация сосуществующих нескольких типов структур в процессе вытяжки пленок линейного полиэтилена. Из рассмотрения этих результатов можно сделать вывод о том, что структурные единицы — ламели, вызывающие первоначальную периодичность рефлексов, сохраняются до удлинения примерно на 250%.[11, С.180]
Петерлин [58] учитывал в своем предположении относительно происхождения субмикротрещин морфологическую структуру и анализ ранее упомянутых данных, полученных методом рассеяния рентгеновских лучей [17—21, 27]. Он предположил, что концы микрофибрилл, расположенные преимущественно на внешней поверхности фибрилл, втягиваются под действием напряжения (рис. 8.19). В ПА-6, обладающем низкой проч-[2, С.257]
С другой стороны, о существовании субмикротрещин в нагруженных полимерах известно уже давно, с тех пор как ленинградская школа [17, 18, 27, 28] применила для их изучения методы рассеяния рентгеновских лучей. Подобные суб-микротрещины были обнаружены в ПЭ, ПП, ПВХ, ПВБ, ПММА и ПА-6. Авторы данных работ отметили две существенные особенности образования субмикротрещин [28]. Во-первых, субмикроскопические трещины имеют конечные размеры, причем их поперечные размеры практически не зависят от продолжительности действия нагружения, величины напряжения и температуры (табл. 8.3). Во-вторых, поперечный размер субмикротрещин определяется структурой полимера. Для ориентированных кристаллических полимеров поперечный размер субмикротрещин совпадает с диаметром микрофибрилл; для неориентированных аморфных полимеров, имеющих глобулярную структуру, данный размер совпадает с диаметром глобул [28].[2, С.254]
Резиноподобные свойства термоэластопластов в невулканизованном состоянии определяются их двухфазной структурой, образуемой за счет ассоциации блоков одного и того же вида [2]. С помощью электронной микроскопии и малоуглового рассеяния рентгеновских лучей установлена высокая степень регулярности структуры этих полимеров [3]. При содержании диеновой части до 50% (масс.) эластичные диеновые блоки образуют непрерывную фазу, а стекловидные блоки винилароматических соединений диспергированы в ней в виде отдельных доменов размером порядка[1, С.283]
Различные экспериментальные наблюдения позволяют сделать вывод о том, что длительные периоды начала роста простой трещины и трещины серебра при низких значениях напряжения не просто вызваны уменьшением вероятности образования зародыша трещины в остальном не измененного материала. Природа изменений, происходящих на молекулярном уровне в процессе утомления образца, исследовалась разными авторами (например, [138, 143—147, 153]). Так, по затуханию колебаний торсионного маятника [138, 134—144] и методом ИК-поглощения [138] были исследованы молекулярная подвижность, взаимодействие молекул и их роль в поглощении энергии; путем измерений плотности и методом рассеяния рентгеновских лучей [144—146], а также путем применения образцов с различной молекулярной массой [153] были исследованы упаковка молекул и дефектность структуры, а с помощью кинетики рекомбинации захваченных свободных радикалов [146] было исследовано изменение морфологии материала. Результаты, полученные с помощью этих различных экспериментальных методов, характеризуют упорядочение молекул, но еще не позволяют получить количественные значения пределов усталости.[2, С.295]
Используя метод рассеяния рентгеновских лучей, Уэндорф [145] изучил флуктуации плотности, вызванные усталостью ПОМ («хостаформ» Т 1020). Он сообщает о некоторых интересных особенностях структуры таких дефектов:[2, С.301]
Определение методом рассеяния рентгеновских лучей числа микротрещин в волокнах ПА-6, подверженных воздействию напряжения о0 = 128 МПа на воздухе, позволило получить интересный результат [214], заключающийся в том, что скорость накопления микротрещин почти мгновенно возрастала (от 5-Ю16 до 110-1016 м~3 с~') при включении ультрафиолетового облучения. Эта скорость также резко уменьшалась до своего исходного значения при выключении ультрафиолетового облучения по истечении 104 с и при повторении подобной операции. Облучение ненапряженного образца не сопровождалось образованием микротрещин и не оказывало влияния на скорость их последующего образования. Было показано, что ультрафиолетовое облучение напряженного волокна ПА-6 и натурального шелка в атмосфере гелия увеличивало накопление свободных радикалов [213]. В данном случае скорость накопления радикалов при 200<ао<600 МПа убывала в зависимости от длительности срока облучения и достигала постоянной концентрации jV(R) через 5-Ю3 с. В ПА-6 при напряжении 600 МПа концентрация W(R) была порядка 1024 м~3; это значение близко к предельной концентрации, достигаемой в чисто механических испытаниях при разрыве цепей под действием напряжения.[2, С.321]
Результаты исследований методом рассеяния рентгеновских лучей и методом электронной микроскопиипозволяют предположить, что пустоты, содержащиеся в трещине серебра, распределены в виде взаимосвязанных полостей сферической формы, типичные размеры которых 10—20 нм. На кривых напряжение—деформация, полученных для материалов с трещинами серебра, выявляется предел вынужденной эластичности, при превышении которого начинается течение материала, обратимое до значений деформации 40—50% при напряжении 41—55 МПа. При возврате к нулевому напряжению материал с трещиной серебра характеризуется обратимостью ползучести с замедляющейся скоростью[2, С.365]
Гетерогенность структуры доменного типа может наблюдаться методом малоуглового рассеяния рентгеновских лучей в случае растяжения аморфных образцов полистирола и полиметилметакрила-та при температуре ниже Тс. Обнаруживаемая методами дифракции рентгеновских лучей в больших и малых углах гетерогенность структуры расплава полиэтилена — результат проявления специфики полимерного состояния вещества, заключающейся в возможности расположения одной и той же длинной макромолекулы в нескольких упорядоченных областях, что приводит к сохранению чередования в расплаве областей повышенной и пониженной плотности, аналогично тому, как это наблюдается для частично-кристаллического полимера. Все эти данные не согласуются с моделью гомогенного полимера в виде совокупности хаотически перепутанных цепей. Сегменты и цепи группируются в областях упорядочения, больших областей флуктуации плотности. А так как эти области увеличиваются с возрастанием молекулярной массы полимера, можно сделать вывод, что истинное распределение сегментов содержит своеобразные ядра (домены) .с повышенной плотностью. Остальные сегменты полимерной системы находятся вне этих доменов.[3, С.27]
На рис. 9.19—9.21 воспроизводятся электронные микрофотографии реплик поверхностей разрушения ПА-6, полученного кристаллизацией под давлением [202]. На микрофотографиях видны стопы ламелл толщиной до 700 нм. На основании обширных исследований методами инфракрасной спектроскопии, широкоуглового рассеяния рентгеновских лучей и методами электронной микроскопии авторы данной работы пришли к выводу, что ламеллы состоят из вытянутых цепей. Согласно их предположению (рис. 9.22), трещина преимущественно может распространяться либо вдоль плоскостей (010) (в которых располагаются концы цепей, а также примеси, отторгнутые фронтом роста), либо вдоль плоскостей (002) —в слоях водородных связей ламелл. В обоих процессах не происходит разрыва связей основной цепи или водородных связей.[2, С.393]
Возникновение субмикроскопических разрывов сплошности наблюдалось методами рентгеновской дифракции в малых углах и при рассеянии света. С помощью обоих методов можно обнаружить неоднородности, в том числе субмикротрещины с размерами от 1 до 102—103 нм, определить их размеры, форму, ориентацию и концентрацию. В нагруженных полимерах резко возрастает интенсивность рассеяния рентгеновских лучей и света в результате появления мельчайших трещин, которые имеют дископодобную форму и расположены перпендикулярно оси нагружения. Их размеры— нанометры в продольном и десятки нанометров в поперечном направлении, а их концентрация в поперечном сечении достигает значений 1016—102! м~2. Такие субмикротрещины возникают только под нагрузкой. Снятие нагрузки не приводит к их «залечиванию».[3, С.325]
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.