Термины, связанные с цементом. Деформация соответствующая

Главная --> Справочник терминов

Деформация соответствующая При приложении внешних сил к жидкости деформация развивается неограниченно. Скорость деформации при этом ограничивается только силами внутреннего трения и прямо пропорциональна приложенному напряжению. Так деформируются ньютоновские жидкости.

Ползучесть. Под ползучестью понимают развивающуюся во времени деформацию образца под воздействием постоянного напряжения в различных схемах нагружения, например в условиях растяжения, сдвига или сжатия. Полная деформация нагруженного полимерного образца в любой момент времени суммируется из упругой, высокоэластической и необратамой деформации. Упругая деформация возникает вследствие изменения валентных углов и длин связей. Высокоэластическая деформация развивается во времени с убывающей скоростью и стремится к достижению равновесного значения. Время установления равновесной деформации зависит от конформационного набора цепей, температурных условий опыта и приложенного напряжения. Деформация вязкого течения наблюдается главным образом в полимерах линейного строения. Здесь существенно отметить, что в условиях релаксации макромолекула стремится перейти в равновесное состояние путем превращения вытянутой конформации в свернутую конформацию, а при

При приложении к полимеру внешней деформирующей силы деформация развивается в зависимости от времени действия этой силы. В начале действия силы перемещаются сегменты, не входящие в состав узлов сетки. Это подтверждается приведенными выше значениями времени оседлой жизни сегментов, не входящих в узлы сетки (малые доли секунды). В результате перемещения этих «свободных» сегментов клубкообразная форма макромолекул, характерная для исходного равновесного состояния, искажается, макромолекулярные клубки оказываются вытянутыми в направлении действия силы. Время оседлой жизни «связанных» сегментов, т. е. входящих в узлы сетки, более велико; это значит, что они вначале не распадаются и целостность структуры флуктуационной сетки сохраняется. Если снять деформирующую силу, то сегменты возвратятся в исходное состояние. Таким образом деформация, возникающая при малом времени действия силы, оказывается обратимой. Это эластическая деформация.

В опыте по релаксации напряжения в растянутом образце, как мы видели, эластическая обратимая деформация со временем переходит в вязкоте-кучую, необратимую. Полностью обратимая деформация развивается в идеально упругой стальной пружине, а полностью необратимая деформация развивается при нагружении поршня, помещенного в идеальную жидкость. Последовательное соединение пружины и поршня является простейшей моделью вязкоупругого тела (рис. 9.2). Эта модель носит название модели Максвелла (по имени ее создателя).

На рис. 9.5 показана кривая ползучести для модели Максвелла (с последующим сокращением образца после нагрузки). Видно, что модель Максвелла не отражает основной особенности кривой ползучести — наличия участка замедленного развития упругой деформации. В реальном полимере упругая деформация развивается не мгновенно, как в пружине, а замедленно, так как перемещение сегментов тормозится вязким сопротивлением среды.

Зависимость общей относительной деформации линейного полимера от времени при постоянном напряжении от выражается кривой ползучести, представленной на рис. 70 На этой кривой участок OABD соответствует изменению относительной деформации при нагру-жении, а участок DCE — при разгружении. Из рисунка видно, что после приложения напряжения деформация развивается мгновенно до величины ОА, затем развитие деформации во времени выражается выпуклой (по отношению к оси орди-

У силышполярных полимеров деформация развивается значительно медленнее, чем у неполярных, поэтому При комнатных температурах высокоэластическая деформация у них не проявляется (они находятся в стеклообразном состоянии). При ггагревашш выше Тс сильнополярные полимеры переходят в высокоэластическое состояние, но вследствие сильного межмолекулярного взаи-„ модействия релаксационные процессы в них очень замедлены. Это означает, что время, необходимое для полною восстановления образца, очень велико. Замедленность релаксационных процессов наблюдается также в тех случаях, когда в цепях полимеров имеются замещающие группы больших размеров (полистирол, бу-тадиен-стирольный каучук). Это следует учитывать при практиче-_ ском применении полимеров, особенно если изделия из них эксплуатируются в условиях динамической нагрузки при больших частотах.

Такой способ является наиболее правильным, но он применим тогда, маг да форма термомеханической кривой имеет классический вид с резкими за гибами кривых в переходных областях температур. Тогда изменение величи ны ЕО не повлечет за собой больших сдвигов в определении Tg и Tj. Есл! деформация развивается более плавно, то устанавливаемые точки переходе: Tg и Т, будут весьма неопределенными. Они будут существенно зависить о величины ?0 (см. рис.22).

Принимая synp, TO и At/ постоянными, можно подсчитать значения Б0бщ для разных времен и температур. Расчет показывает, что деформация развивается постепенно и достигает равновесного значения тем скорее, чем еыше температура (рис. 64). Этот вывод хорошо согласуется с опытными данными, приведенными на рис. 65-

учести, представленной на рис. 70 На этой кривой участок OABD соответствует изменению относительной деформации при нагру-жении, а участок DCE — при разгружении. Из рисунка видно, что после приложения напряжения деформация развивается мгновенно до величины О А, затем развитие деформации во времени выражается выпуклой (по

У силышполярных полимеров деформация развивается значительно медленнее, чем у неполярных, поэтому при комнатных температурах высокоэлаешческая деформация у них не проявляется (они находятся в стеклообразном состоянии). При нагревании выше Тс, сильнополярные полимеры переходят в высокоэластическое состояние, но вследствие сильного межмолекулярного взаимодействия релаксационные процессы в них очень замедлены. Это означает, что время, необходимое для полною восстановления образца, очень велико. Замедленность релаксационных процессов наблюдается тзкже в тех случаях, когда в цепях полимеров имеются замещающие группы больших размеров (полистирол, бу-тадиен-стирольный каучук). Это следует учитывать при практиче-. ском применении полимеров, особенно если изделия из них эксплуатируются в условиях динамической нагрузки при больших частотах.

Хрупкость - способность стеклообразных полимеров разрушаться при малых деформациях - меньших, чем деформация, соответствующая пределу вынужденной эластичности.

ЕА — экспериментально определяемая деформация, соответствующая заданному напряжению о A, z = ОА/О>,

Упруговысокоэластические характеристики аномально вязких систем могут быть измерены при достаточно высоких значениях т)о или в упругой области (при наличии предела текучести) при малых напряжениях, когда времена измерений значительно меньше, чем природа их релаксации. Оказывается возможным изучить в чистом виде и развитие высокоэластической деформации до ее равновесного значения, если период упругого последействия мал по сравнению с временем измерения. В общем случае имеется возможность одновременно исследовать и развитие высокоэластической деформации, и вязкое течение. Последнее в чистом виде проявляется в установившемся потоке, когда достигнута и поддерживается равновесная (предельная) высокоэластическая деформация, соответствующая действующему постоянному напряжению сдвига.

1. К образцу полимера приложено постоянное напряжение ао. Если при этом течение отсутствует, то напряжению 0о соответствует определенная равновесная высокоэластическая деформация еравн-Однако равновесная высокоэластическая деформация, соответствующая напряжению а0, достигается не мгновенно. Как видно из рис. V. 9, равновесная деформация является верхним пределом, к которому во времени стремится реальная деформация.

Это позволяет применять стеклообразные полимеры в качестве конструкционных материалов, изготовляя из них детали, работающие в условиях заданных деформаций или напряжений. Если стеклообразный полимер деформирован на определенную величину,, но меньшую, чем деформация, соответствующая пределу вынуж-

хрупкость — это способность стеклообразных полимеров разрушаться при малых деформациях, меньших, чем деформация, соответствующая пределу вынужденной эластичности.

где D и d — соответственно наружный диаметр дорна и внутренний диаметр образца, а 8т — деформация, соответствующая изотермическому пределу текучести.

Одноосное растяжение тех же образцов при 20 °С с постоянной скоростью показало, что вт = 0,1. Таким образом, и в условиях ползучести, и при монотонном нагружении деформация, соответствующая возникновению пластического течения, т. е. пределу текучести, сохраняется 'практически постоянной, хотя яри сложном напряженном состоянии она несколько меньше, что вполне закономерно [26, 108].

где для хрупких или пластичных полимеров сгп — разрушающее на-" пряжение при растяжении или предел текучести; еп — деформация, соответствующая этим показателям.

Здесь ет — деформация, соответствующая пределу текучести; ?t — деформация, соответствующая началу разгрузки материала. На границе za справедливо условие

Деструкции сополимеров Деструктивной переработки Дальнейшее уменьшение Детального обсуждения Детонационной стойкости Диэлектрические характеристики Диэлектрических характеристик Диэлектрической постоянной Диэтиламид лизергиновой