химический каталог




Теплофизические методы исследования полимеров

Автор Ю.К.Годовский

растяжениях А<2 заключено в интервалах, характерных для больших растяжений. Заметный разброс в области малых деформаций обусловлен недостаточной точностью определения деформации, поскольку поправочный член очень чувствителен в этой области к величине деформации. Отдельные выпады значений наблюдаются также в области адиабатической инверсии, где теплота деформации определяется как разность двух сравнимых по величине значений. Таким образом, калориметрическое исследование термоэластичности эластомеров при малых деформациях приводит к выводу о практической независимости значений внутримолекулярной энергетической составляющей от степени растяжения.

Глава 7

НЕОБРАТИМЫЕ ДЕФОРМАЦИИ

мость энергетической составляющей от деформации с молекулярной и надмолекулярной структурой эластомеров [38, 65], однако специальные исследования натурального каучука показали, что эта зависимость при малых деформациях является, по-видимому, отражением экспериментальной ситуации, при которой для корректного определения значения fulf требуется очень высокая точность нахождения или поддержания заданной деформации [62]. Исследование термоэластнчности натурального каучука в условиях постоянного объема,

190

В отличие от обратимых деформаций необратимые деформации всегда связаны с рассеянием в виде теплоты части затраченной на деформацию механической работы. Естественно, что применение первого начала термодинамики к таким процессам позволяет составить энергетический баланс, т. е. определить изменение внутренней энергии или энтальпии в результате деформации, поскольку уравнение

U(W) = r + Q (Ш.54)

применимо ко всем процессам.

При этом, очевидно, возможны три случая: 1) QW и 3) Q = P7. Простейшими примерами третьего

191

случая являются течение жидкости и идеальная Пластическая деформация, при которых вся работа против сил межмолекулярного трения полностью рассеивается в виде теплоты. Очевидно, что никаких дополнительных сведений о молекулярных механизмах этих процессов при изучении их калориметрическим методом получить не удается.

Два первых случая в деформационных процессах позволяют получить дополнительную по сравнению" с чисто механическими измерениями информацию об изменении состояния тела в результате деформации. Так, изучение энергетического баланса пластической деформации металлов, приводящей к поглощению части механической работы и упрочнению, позволяет охарактеризовать механизмы этого упрочнения [67—69]. Однако проблема здесь в конечном счете состоит в том, что теплота является суммой обратимой и необратимой частей [70]:

Q = Q, + Q, (Ш. 55)

Чтобы полностью термодинамически охарактеризовать такой процесс, их необходимо разделить. Для этого кроме экспериментального (калориметрического) определения энергетического баланса неооходимо отдельно изучение энергетического состояния материала до и после деформации. Это может быть сделано, например, путем измерения температурной зависимости теплоемкости или путем определения теплот растворения исходных и деформированных образцов. Ниже будут рассмотрены наиболее характерные случаи энергетического баланса необратимых деформаций полимеров.

Ориентационная вытяжка полимеров

Если растяжение неориентированных полимеров не ограничивать обратимыми деформациями, то характер энергетических эффектов существенно изменяется [48]. Характерное замедление роста напряжения, наблюдаемое для кристаллических полимеров при е=5-г-10%, сопровождается отклонением теплового эффекта от линейной зависимости. Типичные результаты показаны на рис. 111.24. Поскольку зависимость теплоты сокращения от деформации оказывается с достаточной степенью приближения линейной, то отклонения от нее при растяжении свидетельствуют о последовательном наложении на эндотермический эффект упругого растяжения дополнительного экзотермического эффекта, связанного с появлением пластических деформаций и подготовкой к началу ориентационной вытяжки. По мере растяжения этот процесс проявляется все заметнее и обычно приводит к появлению «шейки», т. е. к ориенW

Рис. 111.24. Зависимость тепло- Рис. Ш.25. Изменение теплоты (/) и совращения (2) от вой мощности во времени (а)

относительной деформации для и соответствующая кривая располиэтилена высокой плотно- тяжения (6) при ориентационсги [481. ной вытяжке.

тационной вытяжке. Это сопровождается изменением знака интегрального теплового эффекта за счет того, что экзотермический эффект пластической деформации становится доминирующим. Рис. Ш.25 характеризует тепловые изменения при переходе в область ориентационной вытяжки. По мере ее развития рассеиваемая тепловая мощность стабилизируется в соответствии с постоянной скоростью ориентации, что позволяет сравнивать на этой стадии тепловую и механическую мощности. Полный энергетический баланс перехода из неориентированного в ориентированное состояние может быть получен интегрированием.

Была изучена зависимость работы ориентации и теплоты, рассеянной в процессе ориентации, от скорости растяжения при комнатной температуре

страница 57
< 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

Скачать книгу "Теплофизические методы исследования полимеров" (3.18Mb)


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

 

 

Реклама
комплект садовой мебели бульвар
привод клапана gqd121
сетка для установки светодиодных модцлей в рекламные короба
bebe-mobile toscana ecco кожа 826s

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
(28.05.2017)