химический каталог




Высокомолекулярные соединения

Автор A.M.Шур

и или при повышенных температурах разрыв происходит без такой «помощи».

* Величина у растет с увеличением ориентации макромолекул и падает при пластификации полимера. Искусственные зародышеобразователи (см. с. 440), которые обеспечивают образование более однородных, лучше ориентированных структур в полимерах, вызывают изменения в величине у, почти не влияя на U0.

** Эти представления подтверждаются накоплением свободных радикалов в нагруженных полимерах, установленным методом ЭПР, сходство в характере Кривых накопления радикалов и зависимости податливости от времени указывает на то, что разрыв связей в цепи макромолекулы происходит не только при разрушении образца, ио и в любой момент нахождения его под нагрузкой.

Сказанное отнюдь не означает, что на прочности полимерного материала не отражается величина межмолекулярных сил, которые играют очень важную роль у неориентированных полимеров и полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии. Кроме того, изменение этой величины резко влияет на скорость релаксации и роста трещин, долговечность образца, температурную зависимость прочности и модуль упругости ею Таким образов, в общем случае элементарный акт разрушения полимера может включать преодоление как химических связей, так и межмолекулярных сил.

Приведенное выше уравнение С Н Журкова (Х.24) позволяет определить /д только в условиях постоянною напряжения Однако при практической эксплуатации полимерные изделия подвергаются действию самых различных нагрузок, меняющихся во времени, В таких случаях поведение высокомолекулярных материалов может быть приблизительно (а иногда достаточно точно) описано с помощью критерия Дж. Бейли, основанного на предположениях о том, что разрушение их необратимо и что долговечность складывается из ряда последовательных этапов длительностью Дгь Аг2, в течение которых а = const — принцип суперпозиции. Полагая, что на

каждом этапе долговечность уменьшается на доли ——~, .. .t

и учитывая, что A^-f-A^-f--? • — *д» можно записать: У—L=liL=\t

Li h *я

При переходе к бесконечно малым промежуткам времени получаем критерий Бейли в виде

Г dt

I tK[a(i)] ~lf

о

где гд—время до разрушения образца при переменной нагрузке,

а 'л[°*(0]—долговечность, описываемая уравнением Журкова при постоянном напряжении, равном мгновенному значению его

Для оценки механических свойств тех или иных материалов большое значение имеет модуль упругости Е, коэффициент пропорциональности в уравнении закона Гука, принимающем для небольших обратимых деформаций вид Аа = — Е. Переходя к бесконечно

г

малым величинам и преобразуя полученное выражение, находим при r — rQ

Если допустить ради упрощения, что закон Гука справедлив вплоть до разрушения образца, и заменить о его значением из уравнения (X 23), то получим после дифференцирования и подстановки г = г0 для теоретического модуля

^геор"=262ЯдГ0. (Х.25)

В то время как Яте0р практически не отличается от соответствующей экспериментальной величины, теоретическое и опытное значения механической прочности сильно расходятся. В частности, теоретическая разрывная прочность кристалла NaCl равняется 200 кгс/мм2, а опытная величина — всего 0,4—0,6 кгс/мм2 (почти в 400 раз меньше). Аналогичное расхождение наблюдается у полимеров, силикатного стекла, металлов и многих других веществ.

Отсутствие большого расхождения между теорией и экспериментом характерно не только для модуля упругости, то же самое наблюдается у твердых тел и при сопоставлении расчетных и опытных значений энергии диссоциации, плавления и испарения, которые также зависят от прочности валентных и межмолекулярных сил.

Еще в 1921 г. А. Гриффит выдвинул гипотезу, что пониженная прочность кристаллов объясняется наличием микротрещин на их поверхности и что разрыв образца происходит в результате дальнейшего разрастания этих трещин. Подобная точка зрения хорошо согласуется с тем, что при действии растягивающего усилия образец не распадается на составные молекулы и атомы, а разрушается в определенном месте, по-видимому, там, где находится трещина и материал ослаблен

Гипотеза Гриффита нашла дальнейшее развитие и блестящее экспериментальное подтверждение в работах академика А. Ф. Иоффе с сотр. В одном из проведенных ими экспериментов кристалл каменной соли во время испытания на разрыв непрерывно омывался горячей водой; при этом вследствие быстрого растворения наружного слоя происходило выравнивание поверхности кристалла и освобождение ее от трещин, а это, в свою очередь, дало возможность довести прочность материала почти до теоретической величины. Образец сечением в 60 мм2 растворялся до достижения сечения в 5 мм2. Несмотря на это, разрыв произошел не по тонкой части, находящейся в воде, а по участку, не погруженному в жидкость, где сечение в 12 раз больше.

Подобным же образом объясняется повышение прочности стеклянных нитей после их травления плавиковой кислотой. Это повышение тем больше, чем толще растворенный слой, т. е. чем полнее удалены наиболее «опасные» глубокие трещины

страница 171
< 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
аренда автомобиля с водителем в москве недорого
тре 32-250/2 подключение
купить мягкую мебель для домашних кинотеатров
как исправить авто дверь мятину

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)