На главную

Статья по теме: Свободную поверхностную

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Из формулы (I. 9) следует, что в средах, снижающих свободную поверхностную энергию, прочность уменьшается. Это было подтверждено опытами Обреимова19. Пользуясь формулой Гриффита, Берденников20 по критическому напряжению ак определил свободную поверхностную энергию стекла в вакууме и в воде.[4, С.18]

Поверхностная активность, т. о. способность понижать в результате адсорбции свободную поверхностную энергию — важнейшее общее свойство ПАВ. В случае обратимой (термодинамически равновесной) адсорбции количественным выражением поверхностной активности м. б. наибольшее значение производной поверхностного натяжения по концентрации, к-рое, в соответствии с адсорбционным ур-пием Гиббса, определяется наибольшим значением отношения поверхностного избытка (количества адсорбированного вещества) Г к равновесной концентрации с:[7, С.336]

Поверхностная активность, т. е. способность понижать в результате адсорбции свободную поверхностную энергию — важнейшее общее свойство ПАВ. В случае обратимой (термодинамически равновесной) адсорбции количественным выражением поверхностной активности м. б. наибольшее значение производной поверхностного натяжения по концентрации, к-рое, в соответствии с адсорбционным ур-нием Гиббса, определяется наибольшим значением отношения поверхностного избытка (количества адсорбированного вещества) Г к равновесной концентрации с:[11, С.334]

В полимерах механич. потери очень существенны. Так, в резинах и пластмассах они превышают свободную поверхностную энергию на несколько порядков. Даже при бесконечно медленном росте трещины, когда деформационные и динамич. потери исчезают, поверхностные потери, пропорциональные числу разорванных связей, сохраняют конечное значение и должны учитываться при применении теории А. Гриффита. Поэтому в ур-ние (2) вместо а вводят нек-рую характеристич. энергию разрушения а*, отнесенную к единице площади поверхности трещины и включающую как свободную поверхностную энергию, так и поверхностные потери.[8, С.114]

В полимерах механич. потери очень существенны. Так, в резинах и пластмассах они превышают свободную поверхностную энергию на несколько порядков. Даже при бесконечно медленном росте трещины, когда деформационные и динамич. потери исчезают, поверх-ностные потери, пропорциональные числу разорванных связей, сохраняют конечное значение и должны учитываться при применении теории А. Гриффита. Поэтому в ур-ние (2) вместо а вводят нек-рую характеристич. энергию разрушения ос*, отнесенную к единице площади поверхности трещины и включающую как свободную поверхностную энергию, так и поверхностные потери.[12, С.114]

Учтем, что при 'О = сго скорость роста микротрещины бесконечно мала и потери первого и второго вида равны нулю. Поэтому упругая энергия химической связи при ее разрыве переходит в свободную поверхностную энергию и затрачивается на поверхностные потери третьего вида 6(?з. Таким образом, в основе определения безопасного напряжения при кинетическом подходе, как и при термодинамическом подходе, лежит баланс энергии при разрушении. Так как при разрыве химической связи полимерной цепи образуются две новые микроплощадки свободной поверхности площадью ЯЯЛ, то[1, С.311]

Механические потери в полимерах, наблюдаемые в процессах деформации и разрушения, очень существенны для понимания разрушения. В эластомерах и пластмассах, например, механические потери при разрыве образца превышают свободную поверхностную энергию поверхностей разрыва на несколько порядков. Любой процесс разрушения твердых тел сопровождается механическими потерями, учитываемыми в конечном счете рассеянной теплотой Q [5; 6; 11.9; 11.11].[1, С.290]

Механический подход исходит из того, что в материале, прилегающем к вершине микротрещины при температуре выше Гхр, когда предел «текучести» (вынужденной высокоэластичности 0В) становится меньше перенапряжений в вершине микротрещины, происходят микропластические деформации, снижающие концентрацию напряжения. Часть работы разрушения твердого тела идет на микропластическую деформацию (механические потери первого вида). В связи с этим упругая энергия, идущая на разрушение твердого тела, возрастает. В этом подходе исходят из теории Гриффита и обобщают ее, вводя в формулу Гриффита вместо свободной поверхностной энергии а характеристическую энергию разрушения (или в дальнейшем — энергию разрушения) а*, которая включает и свободную поверхностную энергию, и механические потери. Под характеристической энергией разрушения а* понимается вся энергия, затрачиваемая на процесс разрушения при образовании единичной поверхности разрушения.[1, С.316]

Как отмечает Берри, исследования прочности полимеров развиваются в двух направлениях. Первое относится к механике разрушения и к энергетическому подходу исходя из работ Гриффита и модели упругого твердого тела с микротрещиной, т. е. рассматриваются макроэффекты разрушения. Второе направление относится к физике (кинетике) разрушения и рассматривает молекулярно-атомные механизмы и микромеханику разрушения. На Западе предпочитают первый подход (Гриффита), в СССР — второй (Жур-кова). Рассмотрим вначале результаты первого подхода к эластомерам. В этих опытах исследования механики разрушения проводились на образцах эластомеров и резин с искусственными надрезами. Методика испытания образцов с надрезом получила название испытания на раздир, который широко изучался в работах Ривлина и Томаса [12.1], Томаса [12.2] и других исследователей [12.3; 12.4; 82]. В процессе испытаний на раздир определялась энергия разрушения, которая зависела от заданной скорости движения зажимов. Энергия раздира включает свободную энергию образования новых поверхностей и механические потери, причем механические потери столь велики, что превышают свободную поверхностную энергию на много порядков. Эластомер считается тем прочней, чем большие затраты работы внешних сил требуются на раздир.[1, С.334]

Выделение тепла при адсорбции обусловлено тем, что адсорбируемое вещество уменьшает поверхностное натяжение а, следовательно и свободную поверхностную энергию AG[2, С.176]

По данным различных авторов56, величина энергии разрушения Тх э при 20 °С для полиметилметакрилата примерно равна 5-Ю6 эрг/см2 и для полистирола 9-Ю5 эрг/см2, что превышает свободную поверхностную энергию почти на четыре порядка. Кроме того, Боргвардт53 при ударных, а Свенсен66 при медленных разрушениях полимеров обнаружили максимумы на кривых температурных зависимостей энергии разрушения. Эти максимумы связаны с механическими потерями, наблюдаемыми при переходе полимеров из стеклообразного в высокоэластическое состояние. Это подтверждается сдвигом тех и других максимумов в сторону высоких температур при увеличении скорости разрушения;[4, С.26]

... 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. Мухутдинов А.А. Экологические аспекты модификации ингредиентов и технологии производства шин, 1999, 400 с.
3. Чернин И.З. Эпоксидные полимеры и композиции, 1982, 231 с.
4. Бартенев Г.М. Прочность и разрушение высокоэластических материалов, 1964, 388 с.
5. Ребиндер П.А. Проблемы физико-химической механики волокнистых и пористых дисперсных структур и материалов, 1967, 624 с.
6. Бартенев Г.М. Прочность и механика разрушения полимеров, 1984, 280 с.
7. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 516 с.
8. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 576 с.
9. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров том 1, 1972, 612 с.
10. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 1, 1974, 609 с.
11. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 514 с.
12. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 575 с.

На главную