Термины, связанные с цементом. Действием приложенных

Главная --> Справочник терминов

Действием приложенных Для полностью ориентированного и неориентированного полимера под действием постоянного одноосного напряжения ао приходится решать систему уравнений (3.26), (3.28) и (3.29). Случай полностью ориентированного полимера исследован Тобольским и Эйрингом. Предполагается, что на все элементы действует постоянное напряжение W, которое возрастает обратно пропорционально уменьшению числа неразрушенных элементов. Разрушение элемента объема наступает с разрушением его последнего элемента, т. е. когда f — 0. Долговечность элемента объема tb определяется уравнениями (3.20), (3.21) и (3.26):

Условия нагружения: образцы разрушены при ползучести под действием постоянного напряжения "при + 200 К, • 273 К, О 293 К, D 373 К, • 333 К, А 323 К, * образцы разрушены вследствие линейно нарастающей во времени деформации; X образцы разрушены под действием линейно нарастающего во времен напряжения.

При г-*-0 распределение напряжений имеет особенность, а раскрытие трещины стремится к нулю. При образовании трещины в (толстой) пластине под действием постоянного одноосного напряжения ао накопленная энергия упругой деформации в окрестности вершины трещины возрастает на конечную величину W:

температуре под действием постоянного сжимающего усилия схематично показан на рис. 10. Такой прибор, называемый динамометрическими, или термодинамическими, весами*, напоминает аналитические весы с плечом 1 : 10. Одна чашка весов заменена цилиндрическим грузом, под которым на подъемном подвижном столике устанавливают образец испытуемого полимера (толщина 2—4 мм, диаметр 7 мм). При помощи регулирующего винта столик перемещают до соприкосновения с грузом. Нагрузку, вызывающую сжатие образца, можно изменять. Деформация регистрируется по отклонению стрелки, прикрепленной к концу коромысла весов. Столик с образцом заключен в термостат или криостат. Температура стеклования определяется на кривой «температура— деформация» как интервал перехода от подъема кривой к почти параллельному расположению ее вдоль оси температуры (см. кривую 2 на рис. 9). Выше температуры стеклования в полимере развиваются высокоэластические деформации. Одновременно при повышении температуры полимер приобретает все нарастающую пластичность. По достижении температуры текучести Тт необратимые (пластические) деформации становятся преобладающими.

Помимо описанных способов освинцовывания, в технике иногда применяют покрытие распылением (удовлетворительные результаты получаются при толщине слоя свинца не более 1 мм) и электролитическое освинцовывание, заключающееся в выделении свинца из растворов его солей под действием постоянного электрического тока.

В отличие от низкомолекулярных соединений под действием механической нагрузки полимеры деформируются не сразу, а с течением времени. Это явление, называемое упругим последействием, связано с тем, что упругие свойства полимерного материала проявляются не сразу, а постепенно, во времени. При этом происходит перестройка структуры полимерного образца. Процесс деформации ускоряется при повышении температуры: происходит распрямление скрученных линейных макромолекул и перемещение их относительно друг друга. В то же время действие теплового движения вызывает их обратное скручивание. При наступившем равновесии между действием постоянного механического напряжения и действием теплового движения в напряженном полимерном материале начинается процесс стационарного вязкого течения. Он состоит в том, что час-

В вязкотекучем состоянии под действием внешних сил в полимерных телах развиваются необратимые деформации. Вместе с тем вязкому течению полимеров всегда сопутствуют и обратимые (высокоэластические) деформации, развитие которых обусловлено отклонением в процессе течения конформаций макромолекулярных цепей от равновесных. Например, изменение деформации образца полимера в вязкотекучем состоянии под действием постоянного напряжения имеет сначала нестационарный характер, а затем скорость деформации перестает зависеть от времени (рис. V. 16). Установление стационарности указывает на завершение релаксационных процессов развития высокоэластической деформации. Дальнейшее возрастание деформации обусловлено только вязким течением.

Продукты горения из печи проходят в холодильники по футерованному трубопроводу, назначением которого является увеличить время пребывания сажи в зоне высоких температур. В холодильниках газ и сажа охлаждаются вследствие полного испарения воды, взбрызгиваемой в холодильник. Охлажденный до температуры 250—300° С газовый поток направляется в электрофильтр, где под действием постоянного электрического тока высокого напряжения (в промышленной практике 50— 75 тыс. в) происходит агрегация сажевых частиц в хлопья, которые затем отделяются от газа в двух последовательно установленных циклонах. Дымовые газы, сильно разбавленные водяными парами, отсасываются вентиляторами и выбрасываются в дымовую трубу.

Смесь веществ наносят на гель в виде узкой полосы, которая под действием постоянного

действием постоянного тока из-за малого градиента по-

• Электрофоре^. Компоненты смеси ионов на твердом носителе (например, фильтровальная бумага или колонка с наполнителем, насыщенные проводящим буферным раствором) мигрируют с различными скоростями и разделяются на зоны под действием постоянного или переменного электрического поля, прикладываемого к носителю.

уплотнения и агломерации твердых частиц, распределением напряжений в бункерах машин, сводообразованием, движением сыпучих масс как под действием сил тяжести, так и под действием приложенных извне сил.

более крупных единиц наблюдается и в процессе релаксации при переходе от малых к большим временам наблюдения. В наполненных эластомерах протекают, кроме того, медленные релаксационные процессы, обусловленные подвижностью структуры, образованной частицами активного наполнителя. Для сшитых полимеров наблюдается еще более медленный процесс химической релаксации, связанный с перестройкой пространственной вулканизационнрй сетки, образованной поперечными связями. Самыми медленными процессами, связанными с химической релаксацией и химическим течением, являются процессы химического распада полимера, которые наблюдаются при достаточно высоких температурах и ускоряются под действием приложенных напряжений (механохимические явления). Таким образом, при низких температурах основное значение имеют процессы физической релаксации, а при повышенных температурах — химической. В широком интервале промежуточных значений температур физическая и химическая релаксации могут сосуществовать.

В связи с релаксационной природой деформации полимеров затрата времени на перестройку структуры под действием приложенных сил, проявление механических свойств, характерных для определенного физического состояния, а соответственно и значение температур переходов, разграничивающих различные состояния, зависят от скорости деформации или частоты приложения механических сил.

Одной из важнейших физических характеристик полимеров, определяющей их эксплуатационные возможности, является прочность. Под механической прочностью понимают способность тел противостоять разрушению под действием приложенных сил. Для количественной оценки прочности используются несколько характеристик. Одной из наиболее распространенных характеристик прочности является напряжение 0Р, при котором происходит разрушение материала. Обычно разрушающее напряжение 0Р измеряют с помощью разрывных машин как предельное (максимальное) напряжение, при котором образец разрывается. В связи с этим величину 0Р часто называют пределом прочности. Условность такого определения 0Р будет показана ниже. Разрушающее напряжение 0Р зависит от свойств самого материала, а также от температуры и скорости деформирования. Поэтому сравнивать значения 0Р разных полимеров имеет смысл лишь в том случае, если они измерены при одной и той же температуре и при одной и той же скорости деформации.

Практически все растворы полимеров в хороших растворителях проявляют эффект разжижения (снижения вязкости) при увеличении скорости сдвига. Произвольно изогнутые полимерные цепи деформируются и под действием приложенных напряжений ориентируются, оказывая тем самым меньшее

Рис. 3.2. Превращение куба единичного объема в прямоугольный параллелепипед с длинами ребер Klt K2 и Я3 под действием приложенных нагрузок /1. /а и /3.

Куракава и Бэн [27], а позднее Келлер и Райдер [28] описали появление деформационных полос при растяжении ориентированных листов, приготовленных из полиэтилена высокой плотности. При этом Куракава и Бэн обнаружили, что в тех случаях, когда угол между направлениями первоначальной и вторичной вытяжки был небольшим, направление полос совпадало с осью с, т. е. с направлением (001) в кристаллических областях полимера. В других случаях было замечено, что полосы оказываются слегка наклоненными по отношению к направлению (001). Поэтому авторы цитируемой работы предположили, что в действительности механизм пластических деформаций не сводится исключительно к скольжению в направлении (001), но складывается из такого скольжения и двойникования. Эффект двойникования под действием приложенных усилий было также предложено рассматривать как причину наблюдаемой переориентации кристаллов при прокатке Франком, Келлером и О'Коннором [29].

Приведем результаты испытаний в условиях сложного напряженного состояния тонкостенных труб, нагруженных одновременно растягивающей силой Р и крутящим моментом М. Напряжения ах = ап и т = а12, вызванные действием приложенных сил, изменялись в одном опыте пропорционально одному и тому же параметру, т. е. нагружение простое. Скорость изменения интенсивности напряжений в каждом опыте была постоянной. Параметр К = сг/^Зт от опыта к опыту менялся в пределах 0 <:• <• А, «з оо и для каждого X скорость а„ также менялась от опыта К опыту в пределах 0 < дц < оо.

Как показывают вышеприведенные данные, модули упругости кристаллитов имеют очень большие значения, т. е. они — достаточно жесткие образования, которые под действием приложенных механических сил могут продеформироваться не более, чем на 1—2%. В то же время, обратимые удлинения L составляют 15—20%. Следовательно, подавляющая доля упругого удлинения ориентированных полимеров обусловлена податливостью аморфных прослоек микрофибрилл. Так как прослойка занимает только малую часть от L, то оказывается, что ее относительное удлинение в несколько раз превышает относительное удлинение образца и составляет 30—50%.

Авторы не дают этому явлению чисто механохимического объяснения, а указывают, что механизм, по которому развивается процесс, заключается в образовании свободных макрорадикалов под действием приложенных сил сдвига. В случае наличия двойных связей (полиизопрен) возможен их разрыв при

В процессах переработки при каландровании (шприцевании), прессовании или литье под давлением под действием приложенных напряжений, высокозластических и пластических деформаций полимеры подвержены течению.

Дальнейшая полимеризация Дегидратация протекает Дегидратации вторичных Дегидрирования олефиновых Дальнейшее рассмотрение Дегидрирование соединения Декарбокси лирование Делокализация положительного Делокализации отрицательного