химический каталог




Высокомолекулярные соединения

Автор A.M.Шур

шаться по показательному закону. Это явление постепенного падения напряжения вследствие преодоления внутреннего трения в деформированном теле, отражающее стремление его к равновесному состоянию, получило название релаксации напряже ния. Чем больше время релаксации т, тем медленнее убывает напряжение и тем больше требуется времени для достижения равновесия Наоборот, чем меньше т, тем скорее будут преодолены межмолекулярные силы, препятствующие течению, и тем быстрее исчезнет напряжение Иначе говоря, т определяет скорость приближения деформированного образца к равновесию, скорость его релаксации. При / = т уравнение (X 17) приобретает вид

1

0t =— сг0,

откуда видно, что время релаксации представляет собой время, необходимое для тою, чтобы напряжение в деформированном на постоянную величину образце уменьшилось в е раз по сравнению

с первоначальным значением. Из определения времени релаксации как г\!Е вытекает, что оно тем больше, чем выше вязкое сопротивление сдвигу, чем медленнее течет исследуемый материал и чем меньше

его упругость. При постоянном напряжении —=0 уравнение (X.16J

dt

приводит к выражению

dt Et

дающему после интегри|ювания в пределах от 0 до t

Следовательно, при приложении постоянного напряжения к упруговязкому телу его деформация непрерывно растет во времени

со скоростью, пропорциональной напряжению и обратно пропорциональной времени релаксации и модулю упругости, т. е. тело ведет

себя как вязкая жидкость. На самом деле, если в (Х.18) заменить

т на г\/Е и преобразовать полученное выражение, приходим к закону вязкости Ньютона: .

dt ц

Падение напряжения в результате релаксации зависит не только от времени, но и от температуры. Выше подчеркивалась взаимная связь между влияниями каждого из этих параметров на релаксационные свойства полимеров, заключающаяся в том, что увеличение времени t действия силы или снижение частоты со приложенной нагрузки эквивалентно уменьшению температуры Т. В этой эквивалентности и заключается суть принципа температурно-временной суперпозиции, впервые сформулированного А. П. Александровым и Ю. С. Лазуркииым; пользуясь им, можно построить обобщенную кривую релаксации (обычно для 25°С), охватывая весьма широкий интервал значений со, в том числе таких, которые трудно или даже невозможно получить в лабораторных условиях.

С этой целью сначала находят экспериментально графическую

зависимость lg Ег

от \gt в легкодоступнапоминаем, что Ег = —

V

ном интервале / или со при различных температурах и у = const (см рис. 102, левая часть), а затем переносят в правую часть рисунка кривую, отвечающую 25°С (температура приведения); при этом значения \gEr и \gt под перемещенным отрезком ее будут такими же, как у кривой в исходном положении.

Аналогично строго горизонтально передвигают в правую часть кривую, полученную при 50°С, таким образом, чтобы она стала продолжением ранее перенесенной При этом, так как вторая кривая снята для более высокой температуры, отвечающей меньшему

где г> соответствует температуре снятия экспериментальной кривой, а ?25 отвечает температуре приведения, т/т и т25 — соответствующие времена релаксации Подобным же образом проводится перемещеВремя, ч

Рис. 102. Экспериментальные (слева) и обобщенная (справа) кривые релаксации напряжения для полиизобутилена при

25°С

ние остальных кривых с учетом фактора приведения ат (он зависит от природы полимера).

Описанный метод приведения может быть использован для получения обобщенных частотных зависимостей других параметров вязкоупрутих свойств аморфных полимеров, но неприменим для кристаллизующихся полимеров вследствие осложнений, обусловленных фазовыми превращениями при изменении температуры.

Запаздывающая упругость. Если при максвелловской релаксации упругая деформация и течение обусловлены действием одного и того же напряжения, то в этом случае каждый вид деформации «получает свою долю» напряжения; другими словами, упругая деформация и течение соединяются не последовательно, а параллельно (рис 103) Складывая значение отек, полученное из уравнения для

вязкой жидкости ^3L = ^3«iLf с величиной оупр из уравнения оупр =

= Еу для твердого тела, получаем дифференциальное уравнение вапаздывающей упругости

ч-^г+Еу-ст. (Х.19)

Интегрирование этого уравнения в пределах от 0 до t с последующим преобразованием дает зависимость деформации от времени действия нагрузки:

(Х.20)

Величина \)/Е, так же как в случае максвелловсЪой релаксации, имеет размерность времени Ее нередко называют временем запаздвьf

?a=6/t]

X

бП

1 s^F

F

Рис 103. Релаксация при последовательном и параллельном соединении механических элементов:

а—чаксвелловская релаксация, б—«запаздывающая» упругость. , _ у=(°/?).(/ - e~i/%*). > - V=Yo«~'/T*

ваная т3. Физический смысл т3 близок к физическому смыслу т, поэтому часто не делают различия между этими двумя величинами, называя их временем релаксации После замены v\jE на т6 уравнение (Х.20) приобретает вид

v-f (i-.'t).

П

страница 161
< 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

Скачать книгу "Высокомолекулярные соединения" (7.26Mb)


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

 

 

Реклама

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
(22.02.2017)