химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 2 (Л-Полинозные волокна)

Автор главный редактор В.А.КАБАНОВ

ьвина модель, Максвелла модель, Болъцмана — Вольтерры уравнения). Эффекты, связанные с вязкоупругими релаксационными явлениями, наиболее резко выражены в переходных областях между стеклообразным и высокоэластическим и высокоэластическим и вязкотекучим состояниями.

Жесткость и мягкость — качественные характеристики деформируемости твердых тел. Жесткими обычно наз. полимерные материалы, имеющие модуль Юнга выше 103 Мн/м2 (102 кгс/мм2), а мягкими — менее 102 Мн/м2 (10 кгс/мм2).

Вынужденная высокоэластично с т ь (квазипластичность) — свойство твердых полимерных тел испытывать большие деформации, имеющие тот же механизм, что и высокоэластич. деформации, но после снятия напряжения восстанавливающиеся только при повышении темп-ры образца (отжиге) или его набухании. Для развития вынужденной высокоэластич. деформации необходимо, чтобы напряжение превысило нек-рое значение ав — предел вынужденной высокоэластичности. Значение ав увеличивается с ростом частоты или скорости воздействия (см. Высокоэластичностъ вынужденная).

Пластичность — свойство твердых тел развивать необратимые (истинно остаточные) деформации. Необратимые деформации жидких тел (вязкое течение) развиваются при любом напряжении. Для твердых тел их осуществление требует достижения нек-рого наименьшего напряжения, называемого пределом текучее ти. Практически за предел текучести принимают значение напряжения, при к-ром на кривой зависимости напряжения от деформации наблюдается точка максимума или выход на постоянное напряжение. Часто пределом текучести наз. предел вынужденной высокоэластичности.

Ползучесть (крип) — свойство твердых тел медленно накапливать деформации при воздействии постоянных напряжений. Ползучесть проявляется даже у весьма жестких полимеров и обусловлена развитием как пластической, так и квазипластической деформаций (см. Ползучесть).

Вязкость — свойство жидких тел сопротивляться необратимому изменению формы. Вязкое сопротивление приводит к необратимому выделению тепла при деформации. Скорость сдвиговой деформации идеальной вязкой жидкости пропорциональна приложенному напряжению сдвига: у = х/гп где г\ — коэффициент вязкости, или просто вязкость. Величину, обратную вязкости, называют т е-кучестью.

Внутреннее трение — свойство твердого полимерного тела, характеризующее рассеяние в нем энергии при упругих и высокоэластич. деформациях. Это свойство обусловливает релаксационный характер развития этих деформаций. Если упругое твердое тело имеет внутреннее трение, оно наз. вязкоупру-г и м. При линейном вязкоупругом поведении соблюдается пропорциональность деформации напряжению в каждый момент времени. Полимерные жидкости, проявляющие наряду с текучестью упругость формы, наз. упруговязкими (см. Реология).

Прочностные свойства. Прочность — свойство твердого тела сохранять целостность при действии нагрузок. Обычно прочностные свойства материалов характеризуют пределом прочности (или просто прочностью) — величиной напряжения, при котором происходит разрушение тела в условиях на-гружения, ведущегося в определенном режиме роста деформации и обычно продолжающегося не более нескольких минут. При более длительных воздействиях разрушение происходит и при напряжениях, значительно меньших предела прочности (см. Прочность).

Долговечность — прочностное свойство, характеризующее продолжительность времени от момента нагружения до разрушения полимерного тела при сохранении постоянного напряжения. Долговечность резко уменьшается при увеличении напряжения и темп-ры (см. Долговечность).

Хрупкость — свойство твердого тела разрушаться при малых упругих деформациях. Проявление хрупкости или пластичности определяется не только свойствами самого тела, но и временем воздействия: тела, разрушающиеся хрупко при больших кратковременных воздействиях, могут пластически деформироваться до разрушения при более слабых длительных воздействиях.

Ударная вязкость — свойство тел сопротивляться кратковременным ударным воздействиям; измеряется отношением работы, затрачиваемой на разрушение образца, к площади поверхности, образовавшейся в результате разрушения. Ударная вязкость является свойством, в известной мере противоположным хрупкости. При переходе от хрупкого разрушения к пластическому ударная вязкость возрастает.

Твердость — свойство твердого тела противодействовать внедрению в него другого тела. При вдавливании предмета в материал возникают местные пластические и квазииластич. деформации, сопровождающиеся при дальнейшем увеличении давления локальным разрушением. Твердость обычно повышается с ростом жесткости.

Усталостная прочность (выносливость) — свойство тела выдерживать, не разрушаясь, многократные нагрузки (см. Утомление).

Фрикционные свойства. Для количественного описания этих свойств используют коэффициент трения — отношение тангенциальной силы к нормальному усилию и износостойкость, характеризующую скорость разрушения материала при трении (см. Трение, Истирание).

Физическое состояние и механические свойства

Аморфное состояние. Различие между отдельными физич. состояниями аморфных полимеров состоит в разной реакции полимеров, находящихся в этих состояниях, на механич. воздействие — упругой в стеклообразном состоянии, гл. обр. высокоэластической в высокоэластическом и развитием необратимых деформаций в вязкотекучем. Из-за релаксационного характера высокоэластич. деформации и вязкого течения характер реакции на механич. воздействие существенно зависит от длительности воздействия. В определенном диапазоне темп-р тело может реагировать на кратковременное воздействие упруго, а при длительных (порядка времени релаксации высокоэластич. деформации или большего) проявлять высокоэластичность. При более высоких темп-рах вследствие уменьшения с ростом темп-ры времени релаксации тело может проявлять высокоэластичность при кратковременных воздействиях, а при длительных вести себя как вязкая жидкость. Т. обр., разделение на стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее состояния связано с временным режимом воздействия.

Чтобы придать определенность разделению на состояния, при нахождении темп-р переходов выбирают некоторую скорость нагревания (напр., 1 сС/сек) и по резкому изменению величины деформации определяют температуры переходов (см. Термомеханическое исследование). Поскольку упругая и высокоэластич. деформации имеют характерные, сильно различающиеся между собой значения модулей, деление на состояния проводят также по значению модуля, измеряемого в динамич. режиме (см. Динамические свойства) или в режиме релаксации напряжений. Стеклообразному состоянию отвечают значения модуля 103—104 Мн/м2 (104—105 кгс/см2), высокоэластическому — порядка 10~W«/jit2 (10 кгс/см2); переход в вязкотекучее состояние (темп-ра текучести) фиксируется по падению модуля до значений менее Ю-1-5 Мн/м2 (Ю-0-5 кгс/см2). При таком способе разделения в особое физич. состояние (вязко-упругое) выделяют иногда переходную область между стеклообразным и высокоэластич. состояниями, к-рой отвечают промежуточные значения модуля. Эта область может охватывать десятки градусов.

В стеклообразном состоянии ниже темп-ры хрупкости Гхр (см. Хрупкости температура) полимер ведет себя как хрупкое твердое тело, разрушаясь при небольших, до нескольких процентов, относительных деформациях (рис. 1, кривая 1). Выше Гхр,

при напряжениях, больших ав — предела текучести (вынужденной высокоэластич-ности), развивается вынужРис. 1. Кривые растяжения аморфного полимера при различных темп-рах: 1—-ниже темп-ры хрупкости, 2 — между темп-рой хрупкости и темп-рой стеклования, 3 — выше темп-ры стеклования.

Удлинение

денная высокоэластич. деформация, к-рая может достигать десятков и сотен процентов; при этом происходит переход от хрупкого разрушения к квазипластическому, сопровождающийся обычно резким ростом ударной вязкости (кроме тех случаев, когда падение прочности происходит быстрее роста предельной деформации). Растяжение полимера при темп-рах выше ГХр (рис. 1, кривая 2) у многих полимеров протекает неоднородно по образцу, образуется локальное сужение — шейка, в к-рой материал сильно ориентирован.

По мере растяжения шейка распространяется на весь образец (см. также Высокоэластичностъ вынужденная). С ростом темп-ры модуль Юнга, прочность, твердость падают, однако их изменение не превышает, как правило, одного порядка. С ростом темп-ры уменьшаются также значения предела текучести, достигая пуля при темп-ре стеклования Тс (см. Стеклования температура). Восстановление формы образца достигается нагреванием до темп-ры, несколько превышающей Тс.

В высокоэластическом состоянии высокоэластич. деформация может развиться при любом напряжении. Переход в это состояние при Тс сопровождается быстрым изменением нек-рых равновесных физич. свойств, в частности коэфф. теплового расширения. Переход в стеклообразное состояние м. б. осуществлен также изменением временного фактора воздействия на материал, напр. частоты деформирования. В этом случае говорят о механич. стекловании. Каждой частоте отвечает определенная темп-ра Тм, при к-рой развитие деформаций сопровождается наибольшими механич. потерями. Положение максимума механич. потерь определяет значение темп-ры стеклования, а его зависимость от частоты — кинетический (релаксационный) характер стеклования.

Вблизи Тм рост деформации с темп-рой происходит наиболее резко (рис. 2). Это связано с тем, что в этой области время релаксации падает при линейном росте темп-ры (вернее при линейном уменьшении обратной

темп-ры) по закону, близкому к экспоненциальному. Описать единым образом деформацию полимера

в переходной области в определенном интервале времен и частот воздействия позволяет суперпозиции принцип температурно-временной (температурно-частотный), устанавливающий количественно эквивалентность влияния роста темп-ры и уменьшения времени воздействия (увеличения частоты, см. также Александрова — Ла-зуркина частотно-температурный метод). С ростом темп-ры происходит уменьшение внутреннего трения, приводящее к уменьшению времени релаксации, и при достаточно высоких т

страница 64
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 2 (Л-Полинозные волокна)" (22.63Mb)


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

 

 

Реклама
стеклянная таблички в бизнес центре
костюм-сауна купить в москве
Туалетные столы для спальни стиль Классический купить
ремонт сплит-систем в балашихе

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
(24.02.2017)