химический каталог




Физика полимеров

Автор Г.М.Бартенев, С.Я.Френкель

вообще не меняет знака при переходе от сжатия к растяжению, тогда как F вместе с (dSi/dX)p, т меняет знак.

Таким образом, термодинамический анализ и результаты опытов позволяют утверждать, что сшитый эластомер при малых и средних деформациях в отсутствие кристаллизации ведет себя как идеальный, и его высокоэластичность имеет энтропийную природу. Это можно утверждать, по крайней мере, в пределах ошибок эксперимента, т. е. с точностью в несколько процентов. Наличие теплового расширения приводит к тому, что напряжение, как это видно из формулы (V. 24), не вполне-строго пропорционально температуре.

При больших растяжениях идеальные свойства резины в сильной степени искажаются процессом кристаллизации, приводящим к резкому уменьшению внутренней энергии (рис. V.6).

V.5. ЭФФЕКТ ТЕРМОЭЛАСТИЧЕСКОЙ ИНВЕРСИИ

Явление термоэластической инверсии [87] состоит в том, что наклон кривой F — Т при L = const меняет знак с отрицательного на положительный при увеличении L в условиях растяжения. Точка инверсии, для которой (dF/dT)Pi L = О, наблюдается на резинах при 7—10% растяжения (см. рис. V. 6). В связи с этим, казалось бы, имеется противоречие между тем, -что установлено в предыдущем разделе об идеальности резины при малых и средних растяжениях, и явлением инверсии. Это противоречие, однако, легко разрешается. Возникает вопрос, является ли наличие отрицательной производной (dF/dT)PjL .проявлением чисто упругой и отсутствием высокоэластичной деформации при малых растяжениях. На этот вопрос можно ответить, если учесть, что для идеальной резины, у которой при малых растяжениях деформация также является высокоэластической, не (dF/dT)p,L, a (df[dT)p,% должна быть всегда положительная (f—условное напряжение, рассчитанное на начальное поперечное сечение образца).

Действительно, на опыте всегда (df/dT)p, * 0 и инверсия для параметров f и Т при X = const не наблюдается. Это вытекает также из уравнения состояния идеальной резины (V. 24), которое после дифференцирования принимает следующий вид *

Так как при растяжении />-'0, то и ф(Х)>0 при всех .X > 1. Поэтому для всех растяжений (df/dT)v; > 0, если Т < 7зР ж 1700 К, т. е. практически всегда, так как граница химического разложения лежит значительно ниже.

Уравнение состояния (V. 24) объясняет явление инверсии, если вместо f(X) использовать переменные F, L. Для образца длиной LQ И сечением s0 получим: У0 = ?о, sQ, f = FfsQt X = L/LQ. Производя в (V. 24) соответствующую замену, запишем выражение:

'--?-•(?)• (V-26)

нз которого следует, что при достаточно малых растяжениях при L = const с повышением температуры вследствие теплового расширения может быть достигнуто состояние L0(p, T)=L. Это дает ф (1) = 0 и F = 0.

* Из этого соотношения следует, что зависимость между f и Т не строго линейна. Количественная оценка показывает, что при увеличении температуры на 100° наклон кривой в этих координатах для резины должен уменьшаться на 6—7 %.

150

Иначе говоря, если образец деформирован незначительно, то сила уменьшается с увеличением температуры при постоянРис. V. 7. Изменение температуры образца сшитого эластомера при адиабатическом растяжении

ной длине L = const. Точка инверсии найдется из условия (dF/dT)Pt L = 0. Например, из формулы (V. 26) получим уравнение для точки инверсии к = = {\—Р)-1- Для температур »670 К и коэффициента линейного расширения 2,3 X X Ю-4 К"1 (для резины из натурального каучука при этой температуре), получим точку инверсии при "к = 1,085, что соответствует растяжению 8,5%.

Таким образом, явление термоэластической инверсии объясняется выбором параметров F, L, а не отклонением резины от идеальности при малых растяжениях.

V. 6. ИНВЕРСИЯ ТЕПЛОВОГО ЭФФЕКТА ПРИ ДЕФОРМАЦИИ

Явление термической инверсии относится к неравновесным деформациям. При быстрых адиабатических растяжениях эффект состоит в том, что тепловой эффект меняет знак при переходе от малых к большим деформациям (при 15—20 % растяжения). При малых деформациях теплота поглощается, а при больших — выделяе

страница 80
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224

Скачать книгу "Физика полимеров" (3.14Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
элитный дом в жуковке купить
садовые качели авито москва
кинозал в доме
холодильники атлант ремонт

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2017)