Главная --> Справочник терминов


Деформация осуществляется Эти приборы используют также для определения способности резин к преждевременной вулканизации (скорчингу), наблюдающейся иногда в процессе обработки смеси на технологическом оборудовании при высоких температурах. При испытании определяют резерв времени для обработки смеси в условиях заданной скорости деформации и температуры до постоянного увеличения момента сопротивления сдвигу, характеризующего начало скорчинга. Сжимающие пластометры. Эти приборы используются для определения стандартных показателей пластоэластических свойств каучуков и резиновых смесей. Результаты испытаний являются их сравнительной характеристикой. Принцип действия — сжатие стандартного образца между параллельными плитами при заданной постоянной силе сжатия (нагрузке) и определение деформации или при заданной деформации определение силы, вызывающей эту деформацию. Деформация определяется изменением высоты образца при сжатии. Второй способ позволяет сравнивать нагрузки для разных материалов, деформированных в одинаковой степени, однако он более сложен.

> Поскольку релаксационные процессы значительно ускоряются при повышенных температурах, хотя и не завершаются полностью при непродолжительном испытании, состояние материала может считаться условноравновесным. Испытание проводится на специальном приборе при 70 °С. Образец в течение 15—30 с растягивают на определенную величину, и по истечении 1 ч замеряют усилие, обеспечивающее заданную деформацию. За счет вязко-упругих свойств в вулканизованной резине общая деформация может быть не полностью обратимой, поэтому определение остаточной деформации, наряду с общей, дает более полную картину упругоэластических свойств резин. Остаточная деформация определяется после самопроизвольного восстановления формы и размеров образца в течение определенного времени после снятия нагрузки (по ГОСТ 270—75).

рования лежат разрывы химических связей, приводящие к образованию усталостных трещин. Другой, более общий, подход [179] предполагает, что указанные процессы идут с преодолением различных потенциальных барьеров, характеризуемых различными активационны-ми объемами. Деформация определяется преодолением межмолекулярных сил, а разрушение — деструкцией основных цепей. Поэтому скорости этих процессов зависят от разных компонент тензора напряжений.

Измерения при однократном кратковременном нагру-жении классифицируются по скорости испытания. Здесь можно выделить низкоскоростные (^2 м/мин), средне-скоростные (^5 м/с) и высокоскоростные испытания (>5 м/с). Такая классификация находит свое естественное отражение и в конструкции испытательных машин. Верхняя граница скоростей, до которых обычно ведут изменения с регистрацией диаграммы напряжение — деформация, определяется скоростью распространения волн напряжений, при этом скорость воздействия должна быть несколько меньше, чем скорость распространения волн в материале. В этом случае в образце может установиться относительно равномерное поле напряжений и деформаций.

Секущий модуль в заданной точке диаграммы напряжение— деформация определяется как отношение напряжения к деформации в относительных единицах и имеет размерность напряжения.

Деформация определяется, таким образом, первыми шестью величинами: ехх, еуу, ezz, eyz, ezx, exy, которые называются компонентами деформации. Важно отметить, что аналогично определяются относительные деформации (см. ниже).

В тензорном анализе деформация определяется как совокупность компонент тензора деформации:

Поскольку в первом приближении высокоэластическая деформация определяется отноше-•нием напряжений сдвига к динамическому модулю, значение поправки входа зависит как отско-

шим. Так, Грессли с соавторами [14] предложили уточненную модель, связанную с определением профиля скоростей и напряжений в выходном сечении капилляра. Используемые в настоящей работе допущения о том, что деформация определяется средним аксиальным нормальным напряжением, равномерно распределенным по сечению струи, и что это напряжение может выражаться через некоторое среднее значение касательного

Отсюда следует, что в общем случае при растяжении происходит изменение как объема, так и формы тела. Однако, если ц,н = 0,5, то изменения объема при растяжении отсутствуют и полная деформация определяется только девиатором тензора деформации и, следо" вательно, представляет собой только совокупность деформаций сдвига, происходящих в различных направлениях.

Уравнение Максвелла позволяет также установить качественную зависимость между величиной усадки и остаточной деформацией. Чем выше была усадка, тем больше были напряжения, тем в более неравновесном состоянии находится пленка, а следовательно, тем больше у нее возможности в будущем отрелаксировать и деформироваться. Из этого следует, что величины усадки и остаточной деформации определяются одними и теми же факторами. Следует также подчеркнуть неправильность существующего представления о том, что остаточная деформация определяется исключительно удалением из пленки оставшегося в ней растворителя. Конечно, в процессе удаления растворителя происходит некоторое сокращение пленки, определяющееся в пределе объемом, занимаемым растворителем. Но, очевидно, основной эффект деформации, так же как и величина усадки, определяется не конечным объемом, а теми релаксационными процессами, которые происходят в пленке, находящейся в неравновесном состоянии. Степень неравновесности определяется скоростью испарения растворителя в процессе пленкообразования. Следовательно, величина усадки также определяется скоростью испарения. Однако релаксационные процессы усадки протекают в течение очень длительного времени, но в известных условиях, в набухшей пленке, например при повышенной температуре, период релаксации значительно ускоряется, и тогда наблюдается весьма заметный эффект остаточной деформации.

В истории развития физикохимии полимеров самым крупным достижением является безусловно создание представлений о существовании длинных цепных макромолекул, обладающих гибкостью. Именно эти представления позволили применить к анализу деформационных свойств эластомеров законы статистической термодинамики и благодаря этому установить количественную связь между структурой макромолекулярного клубка и механическими свойствами полимера. Установление наиболее простой зависимости возможно лишь для идеально-упругого эластомера, для которого значение Д/ пренебрежимо мало и деформация осуществляется настолько медленно, что каждый раз успевает возникнуть равновесное значение деформации при данной величине действующего напряжения.

На том же рис. 9.4 приведена кривая ползучести идеального сетчатого эластомера (кривая 2): в нем не возникает необратимая деформация из-за наличия прочных химических связей, исключающих взаимное перемещение макромолекул. Эластическая деформация осуществляется лишь в той мере, в какой позволяет сетка химических связей: ползучесть развивается, достигая предела. После разгрузки образец сокращается до первоначальных размеров.

Упругость газй имеет кинетический характер, т. е. деформация осуществляется за счет изменения энтропии системы Для кинетического механизма деформирования газов характерны выделение тепла, низкий модуль (высокая податливость) и снижение модуля при повышении температуры.

углом 90°. При необходимости в случае труднодеформируемых материалов деформация осуществляется при повышенных температурах.

Однако фактический градиент скорости снижался в меньшей степени. Для его определения на разных участках между дисками определяли фактическую линейную плотность отдельных отрезков нити и строили график зависимости деформации от длины нити в зоне вытягивания (рис. 7.56). При расстоянии между вытяжными дисками 0,4 и 1,6 м деформация осуществляется на всем участке между дисками. Однако при дальнейшем увеличении расстояния между дисками до 6,0 м длина деформируемого участка

туре хрупкости Тхр кривые ахр — Т и ав—Т пересекаются. Если деформация образца происходит при температурах, превышающих Гхр, то предел вынужденной эластичности достигается раньше ахр. Экспериментальные значения Гхр, так же как в случае Гтек и 7СТ, зависят от скорости приложения нагрузки. При достаточно больших скоростях хрупкое разрушение может иметь место выше Гхр (найденной для меньших скоростей) и, наоборот, если деформация осуществляется медленно, то вынужденноэластический механизм наблюдается ниже 7"хр В тех случаях, когда трещины растут быстрее, чем развивается вынужденноэластическая деформация, образец испытывает хрупкий разрыв И наоборот, если скорость вынуж?^ денноэластической деформации больше, микротрещины «сглаживаются» вследствие релаксации напряжения и становятся менее опасными Во втором случае растяжение вызывает ориентацию макромолекул, что приводит к упрочнению полимера. Поэтому разрыв происходит при больших удлинениях с образованием «шейки» (вынужденноэластический разрыв).

туре хрупкости Тхр кривые ахр — Т и ав—Т пересекаются. Если деформация образца происходит при температурах, превышающих Тхр, то предел вынужденной эластичности достигается раньше ахр. Экспериментальные значения Гхр, так же как в случае Гтек и 7СТ, зависят от скорости приложения нагрузки. При достаточно больших скоростях хрупкое разрушение может иметь место выше Гхр (найденной для меньших скоростей) и, наоборот, если деформация осуществляется медленно, то вынужденноэластический механизм наблюдается ниже 7"хр В тех случаях, когда трещины растут быстрее, чем развивается вынужденноэластическая деформация, образец испытывает хрупкий разрыв И наоборот, если скорость вынуж-" денноэластической деформации больше, микротрещины «сглаживаются» вследствие релаксации напряжения и становятся менее опасны- ' ми Во втором случае растяжение вызывает ориентацию макромолекул, что приводит к упрочнению полимера. Поэтому разрыв происходит при больших удлинениях с образованием «шейки» (вынужденноэластический разрыв).

Если многократная деформация осуществляется в одном направлении с постоянной амплитудой при низкой температуре, то акты перестройки лабильных полисулыфидяых связей «приспосабливаются» к одноосной деформации, и дополнительная сетка укрепляет исходную в направлении действия внешней силы, вызы-

Рассмотрим деформацию призмы, вырезанной в жидкости. Если деформация осуществляется бесконечно медленно, то возникающие при этом напряжения бесконечно малы, т. е. слои жидкости сдвигаются относительно друг друга практически без всякого сопротив-

Вязкое течение. Рассмотрим деформацию призмы, вырезанной в жидкости. Если деформация осуществляется бесконечно медленно, то возникающие при этом напряжения бесконечно малы, т. е. слои жидкости сдвигаются относительно друг друга практически без всякого сопротивления. Однако как только скорость смещения слоев становится конечной, сразу же возникает сопротивление сдвигу. Для вязких ньютоновских жидкостей сила сопротивления тем больше, чем больше скорость деформации dy/dt. Математически закон Ньютона запишется так:

мание макромолекулярную природу мезоморфных полимеров, таких, как полифосфазены. В особенности можно отметить, что эти полимеры неспособны к образованию слоистой структуры, характерной для смектических или холестерических жидких кристаллов, и что деформация осуществляется не путем скольжения слоистой структуры, а скорее за счет сдвига вдоль молекулярных осей. Это ограничение в полифосфазенах может быть тем фактором, который приводит к хрупкости образцов, термически обработанных между Т(1) и Тт, что неизбежно приводит к ориентированной морфологии при кристаллизации. Термин «вязкокристаллический» является предположительным термином для полимеров с частичной упорядоченностью и расплавоподобным поведением при течении [28]. Однако он не подходит для полифосфазенов или рассматриваемой здесь более широкой группы полимеров с совершенно различными свойствами в мезоморфном состоянии. Битти и др. [28] все же признают необходимость в термине, применимом к полимерам с жидкокристаллическим порядком, но со складчатой морфологией, и в этом смысле понятие «вязкокристаллический» имеет более общее значение. Терминология, учитывающая движение цепи (что является общей характеристикой этой группы полимеров), представляется более предпочтительной, хотя термин «вязкокристаллический» в его более общем смысле может и оказаться приемлемым. '




Деструкции полимеров Деструкции происходит Деструктивных процессов Детальных исследований Детального исследования Детальном исследовании Диэлектрическая постоянная Дальнейшее замещение Диэлектрическим свойствам

-
Яндекс.Метрика