На главную

Статья по теме: Термического расширения

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Приблизительные значения коэффициента сжимаемости расплава и коэффициента термического расширения соответственно составляют 1,5- КГ'Па"1 и 5-Ю"4 К"1. Поэтому ошибки, вносимые предположением о постоянстве плотности и независимости ее от давления и температуры, малы. Отметим явление кристаллизации под действием давления расплавов кристаллизующихся полимеров, которая может происходить при температурах не очень далеких от нормальной температуры плавления. Поскольку, как обсуждалось в гл. 3, кристаллизация — процесс кинетический, она приводит к зависимости плотности от времени.[3, С.126]

В области перехода эластомеров из жидкого структурного состояния в твердое темп изменения объема с понижением температуры резко уменьшается и коэффициент термического расширения уменьшается примерно в три раза (рис. 10.11). В структурно жидком состоянии полимеров каждой температуре соответствует вполне определенная равновесная структура, характеризуемая ближним порядком в расположении сегментов цепей. Например, эластомер выше Тс представляет собой структурированную высокомолекулярную жидкость (линейный полимер, сшитый поперечными связями). При Т>Т(. процессы перегруппировки сегментов протекают настолько быстро, что равновесная структура успевает устанавливаться вслед за изменением температуры. Изменение объема эластомеров обусловлено одновременным изменением взаимного расположения сегментов и средних расстояний между ними.[5, С.262]

Информацию о связи молекулярного строения и надмолекулярной структуры полимеров с их физическими свойствами обычно получают, изучая их физические превращения (или переходы). К таким превращениям относятся процессы стеклования и плавления. Анализ экспериментальных данных, полученных для разных полимеров, показывает, что оба эти процесса наблюдаются вместе лишь у кристаллических полимеров, содержащих неупорядоченные и упорядоченные области. Из сопоставления температурных зависимостей термодинамического потенциала Ф, коэффициентов термического расширения р и изотермической сжимаемости хт следует [10.7], что характер их изменения в области стеклования и плавления полимеров оказывается примерно одинаковым (рис. 10.21).[5, С.271]

Макромолекулы пентона содержат 45,5% хлора. Однако хлор-метильные группы полимера связаны с теми углеродными атомами основной цепи, при которых не имеется атомов водорода. При нагревании полимера это исключает возможность отщепления хлористого водорода, обычно ускоряющего дальнейшую термическую деструкцию таких полимеров, как поливинилхлорид, поливинилиденхлорид, и кроме того, придает пентону высокую термическую устойчивость. Расплав пентона имеет сравнительно низкую вязкость, что облегчает его переработку в изделия методом литья под давлением. Коэффициент термического расширения пентона значительно ниже, чем для полиэтилена, и примерно аналогичен коэффициенту расширения полистирола и полиами-[2, С.406]

Следует выделить два момента в процессе «плавления» материала. Первый заключается в том, что температуру материала следует рассматривать как важный технологический параметр. Нижним пределом температуры формования является температура, при которой из листа можно сформовать квадратный ящик с прямыми углами без «побеления» на сгибах или каких-либо других видимых дефектов. Максимально допустимой температурой формования считают такую, при которой еще не происходит чрезмерное провисание листа в струбцине и термодеструкция полимера. Провисание происходит вследствие совместного влияния двух факторов — термического расширения и деформирования под действием силы тяжести. Здесь следует отметить, что обычно используемые для термоформования полимеры (АБС-пластик, ударопрочный полистирол) обладают высоким пределом текучести в нагретом состоянии, что и позволяет избежать провисания листа.[3, С.574]

Для исследования процессов, происходящих при нагревании или охлаждении полимеров, применяются методы линейной и объемной дилатометрии. Выше температуры структурного стеклования полимер обладает «жидкой» структурой, так как ближний порядок изменяется с температурой, аналогично тому, как это имеет место в простых жидкостях. В твердом состоянии ближний порядок зафиксирован и не меняется с температурой. В области перехода из жидкого состояния в твердое (или наоборот) наблюдается резкое изменение всех теплофизических свойств полимеров. Например, при понижении температуры (при неизменном давлении) в области этого перехода происходит резкое уменьшение коэффициента термического расширения. Если данный переход происходит при понижении температуры, то он называется структурным стеклованием, а в случае повышения температуры — размягчением.[5, С.262]

Наконец, если некристаллический полимер является макросет-чатым, то он характеризуется термомеханической кривой типа 3. Узлы сетки препятствуют относительному перемещению полимерных цепей. Поэтому при высоких температурах вязкого течения не наступает и полимер «не замечает» температуры текучести Гт. Температурная область высокой эластичности расширяется и ее верхней границей становится граница химического разложения полимера. Такими деформационными свойствами обладают, в частности, макросетчатые полимерные материалы типа резин. Эти материалы необычны по сочетанию ряда свойств. Они способны восстанавливать свою форму после разгрузки, как и упругие твердые тела, но по многим другим свойствам близки к жидкостям и газам. Так, низкомолекулярные жидкости и резины по-структуре— некристаллические тела. Их коэффициенты теплового расширения и сжимаемости близки между собой, но намного больше (на по-рядок-два), чем у твердых тел. Коэффициенты объемного термического расширения равны 3,6-10~3°С~1 для газов, 3 -f- 6-10~5 °С~' для металлов, но для жидкостей и резин они занимают промежуточное положение и практически совпадают между собой или близки (3-4-6-Ю-4 "С-1). Коэффициенты сжимаемости равны Ю~5 Па-1 для воздуха при давлении 9,81-К)-4 Па (1 атм), 10~и Па"1 для металлов, а для жидкостей и резин они близки и на два порядка величины отличаются от металлов (10~9 Па""1). Резины, как и жидкости, подчиняются закону Паскаля.[4, С.70]

Наконец, если некристаллический полимер является сеточным (или пространственно-сшитым) эластомером, то он характеризуется термомеханической кривой типа 2. Узлы пространственной сетки препятствуют относительному перемещению полимерных цепей. Поэтому при высоких температурах вязкое течение не наступает и эластомер «не замечает» температуры Гф.т. Температурная область высокой эластичности расширяется, и ее верхней границей становится граница химического разложения полимера. Такими деформационными свойствами обладают и сеточные полимерные материалы типа резин, которые необычны по сочетанию ряда свойств. Они способны восстанавливать свою форму после разгрузки, как и упругие твердые тела, но по другим свойствам близки к жидкостям и газам. Так, низкомолекулярные жидкости и резины по структуре —некристаллические тела. Их коэффициенты теплового расширения и сжимаемости близки между собой, но намного больше (на один-два порядка), чем у низкомолекулярных твердых тел. Коэффициенты их объемного термического расширения равны 3,6-Ю-3 К""1 для газов, (3-ь5)-10~5 К"1 для металлов, а для жидкостей и резины они имеют промежуточные значения и практически совпадают между собой и близки к (34-6) • 10~4 К"1. Коэффициенты сжимаемости равны 10 МПа-1 для воздуха при давлении 0,1 МПа (1 атм), 10~5 Па"1 для металлов, а для жидкостей и резин они близки и на два десятичных порядка отличаются от металлов (Ю-3 МПа-1).[5, С.33]

Если осс - коэффициент термического расширения при температуре стеклования, то для гибкоцепных полимеров[1, С.138]

Дефектов отливок за счет термического расширения песка можно избежать, применяя пески других типов, например хромит, циркон или оливин. Однако эти пески значительно дороже, а некоторые из них весьма дефицитны; вот почему такой замене должен предшествовать тщательный экономический анализ. Хромит, циркон и оливин имеют равномерное (а не скачкообразное, как кварц) расширение при нагревании (табл. 14.2), которое и по абсолютному значению явно ниже термического расширения кварца.[6, С.212]

Однако кварцевый песок имеет и некоторые недостатки, например относительно высокий коэффициент термического расширения, часто являющийся причиной дефектов, особенно при литье крупных отливок. Кварцевый песок взаимодействует с рядом оксидов в расплавленных металлах; в результате возникают трудности при литье, например аустенитных маргаицевистых сталей.[6, С.212]

... 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. Геллер Б.Э. Практическое руководство по физикохимии волокнообразующих полимеров, 1996, 432 с.
2. Лосев И.П. Химия синтетических полимеров, 1960, 577 с.
3. Тадмор З.N. Теоретические основы переработки полимеров, 1984, 632 с.
4. Бартенев Г.М. Курс физики полимеров, 1976, 288 с.
5. Бартенев Г.М. Физика и механика полимеров, 1983, 392 с.
6. Кноп А.N. Фенольные смолы и материалы на их основе, 1983, 280 с.
7. Тагер А.А. Физикохимия полимеров, 1968, 545 с.
8. АверкоАнтонович Ю.О. Технология резиновых изделий, 1991, 351 с.
9. Аскадский А.А. Компьютерное материаловедение полимеров Т.1 Атомно-молекулярный уровень, 1999, 544 с.
10. Виноградова С.В. Поликонденсационные процессы и полимеры, 2000, 377 с.
11. Аверко-Антонович И.Ю. Методы исследования структуры и свойств полимеров, 2002, 605 с.
12. Андрашников Б.И. Интенсификация процессов приготовления и переработки резиновых смесей, 1986, 225 с.
13. Бартенев Г.М. Физика полимеров, 1990, 433 с.
14. Беднарж Б.N. Светочувствительные полимерные материалы, 1985, 297 с.
15. Браун Д.N. Практическое руководство по синтезу и исследованию свойств полимеров, 1976, 257 с.
16. Брацыхин Е.А. Технология пластических масс Изд.3, 1982, 325 с.
17. Рабек Я.N. Экспериментальные методы в химии полимеров Ч.1, 1983, 385 с.
18. Рабек Я.N. Экспериментальные методы в химии полимеров Ч.2, 1983, 480 с.
19. Тагер А.А. Физикохимия полимеров Издание второе, 1966, 546 с.
20. Чернин И.З. Эпоксидные полимеры и композиции, 1982, 231 с.
21. Ряузов А.Н. Технология производства химических волокон, 1980, 448 с.
22. Пашин Ю.А. Фторопласты, 1978, 233 с.
23. Шур А.М. Высокомолекулярные соединения, 1981, 656 с.
24. Бокшицкий М.Н. Длительная прочность полимеров, 1978, 312 с.
25. Гуль В.Е. Структура и прочность полимеров Издание третье, 1978, 328 с.
26. Крыжановский В.К. Технические свойства полимерных материалов, 2003, 240 с.
27. Липатов Ю.С. Адсорбция полимеров, 1972, 196 с.
28. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров, 1977, 303 с.
29. Льюис У.N. Химия коллоидных и аморфных веществ, 1948, 536 с.
30. Малкин А.Я. Методы измерения механических свойств полимеров, 1978, 336 с.
31. Папков С.П. Физико-химические основы переработки растворов полимеров, 1971, 372 с.
32. Северс Э.Т. Реология полимеров, 1966, 199 с.
33. Уорд И.N. Механические свойства твёрдых полимеров, 1975, 360 с.
34. Берлин А.А. Основы адгезии полимеров, 1974, 408 с.
35. Голда Р.Ф. Многокомпонентные полимерные системы, 1974, 328 с.
36. Шен М.N. Вязкоупругая релаксация в полимерах, 1974, 272 с.
37. Виноградов Г.В. Реология полимеров, 1977, 440 с.
38. Багдасарьян Х.С. Теория радикальной полимеризации, 1966, 300 с.
39. Иржак В.И. Сетчатые полимеры, 1979, 248 с.
40. Каргин В.А. Избранные труды структура и механические свойства полимеров, 1979, 452 с.
41. Марихин В.А. Надмолекулярная структура полимеров, 1977, 240 с.
42. Нестеров А.Е. Справочник по физической химии полимеров Том1, 1984, 375 с.
43. Привалко В.П. Справочник по физической химии полимеров том 2, 1984, 330 с.
44. Рафиков С.Р. Введение в физико - химию растворов полимеров, 1978, 328 с.
45. Тюдзе Р.N. Физическая химия полимеров, 1977, 296 с.
46. Роговин З.А. Физическая химия полимеров за рубежом, 1970, 344 с.
47. Липатов Ю.С. Справочник по химии полимеров, 1971, 536 с.
48. Гальперн Г.Д. Химические науки том 3, 1959, 598 с.
49. Гейлорд Н.N. Линейные и стереорегулярные полимеры, 1962, 568 с.
50. Коршак В.В. Итоги науки химические науки химия и технология синтетических высокомолекулярных соединений том 3 выпуск 1 книга 2, 1959, 502 с.
51. Коршак В.В. Итоги науки химические науки химия и технология синтетических высокомолекулярных соединений том 4, 1959, 298 с.
52. Коршак В.В. Итоги науки химические науки химия и технология синтетических высокомолекулярных соединений том 6, 1961, 854 с.
53. Коршак В.В. Итоги науки химические науки химия и технология синтетических высокомолекулярных соединений том 7, 1961, 726 с.
54. Лельчук В.А. Поверхностная обработка пластмасс, 1972, 184 с.
55. Фабрикант Т.Л. Асбовинил и его применение в химической промышленности, 1958, 80 с.
56. Чегодаев Д.Д. Фторопласты, , 196 с.

На главную