Термины, связанные с цементом. Деформационными колебаниями

Главная --> Справочник терминов

Деформационными колебаниями В области нехрупкого разрушения полимеров между температурами Гхр и Тс (см. рис. 11.4) рассеяние упругой энергии при росте трещин из-за различных локальных деформационных процессов становится существенным и термофлуктуационный механизм переходит в термофлуктуационно-релаксационный (см. табл. 11.2). Кроме того, механические потери оказывают существенное влияние на динамическую прочность полимеров при циклических нагружениях. Вызываемый ими локальный разогрев в местах перенапряжений ускоряет рост трещин и снижает долговечность и прочность.

кулы исходных веществ взаимодействуют с атомами или группами атомов, находящихся на поверхности катали затора, так что в результате поляризации и деформации происходят изменении структуры адсорбирующихся мо-чекул. Это вызывает ослабление связей которые в пределе могут разорваться Деформация всегда сопровождается увеличением активности молекул и их способности к реакции, по-видимому, за счет значительного уменьшения энергии активации Причиной деформационных процессов может быть изменение электронных орбит реагирующих молекул под действием электростатического почя катализатора В резучьтатс смещения электронов образуются неустойчивые системы, которые Эйринг назвал активными комплексами. Согласно его теории, активные центры на поверхности катализатора рассматриваются как реагенты. Предполагается, что обычно молекула адсорбируется ие менее чем двумя активными центрами Каждый из них действует на один атом или связь, в речуп.тате чего молекула свяшвается с ним довольно прочно и подвергается частичной деформации, величина которой зависит от расстояния между активными центрами Если это расстояние слишком велико, молекула может быть связана точькс некоторыми из них и так же, как и при малом расстоянии, возникающие внутренние напряжения недостаточны для необходимого для реакций ослабления связей. В активных комплексах связи могут иметь почярный или ко-валеитный (а также промежуточный) характер, и в зависимости от этого образуются ионные или молекулярные продукты распада комплекса Теория активного комп лекса ие рассматривает подробно расстояние между активными центрами и их расположение па поверхности катализатора, хотя именно от этих факторов зависит скорость и иаправчение реакции, а также активность и избирательность действия катализатора

Экспериментальные данные о необычной дефектной структуре границ зерен в наноструктурных материалах, полученных интенсивной пластической деформацией, наблюдение искажений кристаллической решетки вблизи границ зерен легли в основу развиваемых модельных представлений об атомной структуре и свойствах этих материалов [12]. Данные представления базируются на концепции неравновесных границ зерен, которая была введена в научную литературу в 70-80-х годах [110,111] и позднее стала широко использоваться при описаниях взаимодействий решеточных дислокаций и границ зерен, для анализа рекристаллизационных и деформационных процессов в поликристаллах [3,172]. Ниже будут кратко рассмотрены основные положения физики неравновесных границ, дано описание структурной модели нанокристаллов и ее развитие для понимания их необычных свойств.

Следует указать также на весьма рациональный метод определения ас, основанный на закономерной взаимосвязи усталостных и деформационных процессов в твердых телах. Можно допустить, что в области безопасного напряжения ползучесть и релаксация напряжения практически отсутствуют. Экспериментально это предположение проверялось на примере полиэтилена высокой плотности [26], а также (более обстоятельно) на образцах пентапласта марки БГ (ТУ 6-05-1422 — 74). Образцы, по форме соответствовавшие ГОСТ 11262 — 68 (тип 5), получали методом литья под давлением. Затем их подвергали термостатированию в течение 1 ч при 60 °С с последующим медленным охлаждением до нормальной температуры. Испытания проводили на разрывной машине FM-500 при 20 °С. Осуществляли два типа экспериментов. В экспериментах первого типа для серии из 27 образцов определяли по ГОСТ 11262 — 76 предел текучести GT и соответствующую ему деформацию ет, которую замеряли индикатором часового типа с точностью 0,01 ,мм. Скорость деформирования составляла 10 мм/мин. Безопасное напряжение с учетом выражения (5.168) вычисляли как

Практически ни в одной области применения полимерных материалов нельзя отвлечься от их прочности. Поэтому как конструкторов, использующих полимерные материалы, так и технологов, изготовляющих их, интересуют прежде всего факторы, от которых зависит прочность изделий в условиях эксплуатации. К сожалению, особенности полимерных материалов таковы, что инженеры лишены возможности пользоваться классическими представлениями о сопротивлении материалов. Создание сопромата для полимеров является одной из наиболее существенных научно-технических задач, а предпосылкой должна явиться теория прочности и деформационных процессов. Разработка ее осуществлялась, в первую очередь, путем исследования релаксационных явлений. В последнее время достигнуты также значительные успехи в области изучения надмолекулярных структур полимерных материалов и обнаружено большое влияние типа таких структур на механические свойства полимеров, в особенности на их прочность.

Итак, разрушение адгезионных соединений под нагрузкой сопровождается развитием деформационных процессов в слое адгезива. которые сопровождаются, в свою очередь, релаксационными явлениями. Поэтому в основе температурно-временной зависимости адгезионной прочности лежат релаксационные процессы, выраженные особенно четко вследствие полимерной природы адгезива и неоднородности поля напряжений в адгезионных соединениях.

Деформация — это предшествующая механическому разрушению реакция образца полимера на воздействие внешней силы. Несмотря на первоочередность деформационных процессов во времени, изучение влияния жидкостей на механические свойства полимеров исторически начиналось с выявления закономерностей, отражающих изменение прочности и долговечности. Единство процессов и закономерностей деформирования и разрушения полимеров не только в жидкой, но и в газовой среде весьма спорно, поэтому в последние годы началось интенсивное самостоятельное изучение деформации полимеров различных классов в жидкостях. Пристальное внимание исследователей к деформационным свойствам полимеров обусловлено широким использованием механической вытяжки при переработке полимеров и необходимостью обеспечения деформационной долговечности элементов различных конструкций из полимерных материалов, работающих в контакте с жидкими средами.

Течение в осесимметричном коническом канале можно рассматривать как суперпозицию трех деформационных процессов [207]:

Такая прямая аналогия между молекулярными явлениями и элементами модели представляет собой, конечно, сверхупрощение истинного положения дел. Прямого соответствия между элементами модели и возможными типами деформационных процессов [10], приведенными на рис. 7, не существует. С развитием теории вязкоупругости и представлений о структуре макромолекул будет возможно с большим успехом приложить модели типа изображенных на рис. 6 и 7 к анализу процесса затвердевания пленок.

Попытки объяснить причину того, что в области IV (см. рис. 7.1) долговечность следует уравнению Журкова, недостаточно количественно обоснованы. Можно рассмотреть два крайних случая: 1) долговечность полимера определяется в основном временем формирования трещин «серебра», а процесс завершающего разрушения путем роста трещин разрушения проходит быстро; 2) долговечность определяется в основном продолжительностью термофлуктуационного процесса роста трещин разрушения, вероятно, по неориентированному материалу вне трещин «серебра», а не временем образования микротяжей. В первом случае молекулярная природа разрушения полимерного стекла в области IV будет заключаться в преодолении межмолекулярных взаимодействий и деформационных процессов, а во втором — в разрыве химических связей. Всё эти процессы являются термоактивационными, и долговечность в обоих случаях должна выражаться экспоненциальным законом вида [7.45] :

Как мы уже говорили, на начальных стадиях растяжения сферолитов действуют различные моды деформации: межламе-лярное скольжение (или деформация межламелярных аморфных областей); деформация в межмозаичных областях (которая может быть связана с конформационными превращениями молекулярных цепей, принадлежащих этим областям) и внутри-ламелярная деформация (или однородная сдвиговая деформация с-осей кристаллитов ламелей). Относительный вклад каждой отдельной моды деформации в общую деформацию меняется в зависимости от Гв [86]. Преимущественное развитие той или иной моды деформации и обуславливает неодинаковость протекания деформационных процессов в сферолитных образцах при различных Тв, особенно при не очень больших степенях вытяжки.

Различие в протекании деформационных процессов на начальных стадиях при растяжении крупных и мелких сферолитов, быть может, более логично рассматривать в терминах связующих молекул. В крупных, полученных в условиях длительной кристаллизации сферолитах таких молекул, по-видимому, немного. Кроме того, толщина пленок, исследуемых в оптическом микроскопе, обычно меньше диаметра таких сферолитов, и условия передачи ориентирующего усилия в них иные, чем в случае мелких сферолитов, укладывающихся в толщину пленки несколько раз.

30. В ИК-спектре н-октана (жидкая пленка) (рис. 1) укажите характеристические полосы поглощения, обусловленные валентными и деформационными колебаниями различных связей С —Н.

валентными и деформационными колебаниями отдельных групп атомов.

1139*. На рис. 71 приведен ИК-спектр л-крезола. Проведите отнесение полос, обусловленных валентными и деформационными колебаниями отдельных групп атомов. Можно ли по ИК-спектру отличить /г-крезол от изомерных соединений: анизола и бензилового спирта?

СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ. Валентные колебания связи С—О простых эфиров, так же как и спиртов, наблюдаются около 1100 см"1. Однако в отличие от спиртов эфиры не имеют широкой характерной полосы поглощения связи О—Н около 3300 см"1. Эпоксиды нередко дают поглощение в области около 1250 см"1, обусловленное валентными колебаниями связи С—О. Однако отсутствие такого поглощения еще не свидетельствует об отсутствии эпоксигруппы. Поглощение около 850 см"1, которое наблюдается в ИК-спектрах ряда эпоксидов, можно спутать с аналогичными деформационными колебаниями связи С—Н в алкенах.

ОБЛАСТЬ ОТ 900 ДО 675 СМ"1. В области от 900 до 675 см"1 производные 'бензола обладают сильным поглощением, вызванным внешюскостными деформационными колебаниями связей С—Н. Эти полосы поглощения, так же как полосы поглощения в районе 2000—1650 см"1, полезны для выяснения характера замещения в производных бензола (табл. 16-4).

Метальные и метиленовые группы также поглощают в области около 1465—1460 см"1. Эти поглощения связаны с метиленовыми ножничными колебаниями и метилъными асимметричными деформационными колебаниями. В ИК-спектре циклоалканов, не содержащих метальной группы, полосы при 1460 см"1 значительно острее, чем в спектре алканов и циклоалканов с алкильной группой, так как первые обнаруживают в этой области лишь-

зана с деформационными колебаниями связи N—Н

Хотя ИК-спектры применяют для идентификации транс-двойных связей (полосы поглощения при 968 см-', обусловленные вне-плоскостными деформационными колебаниями атомов водорода при двойной связи), полосы при 1657—1673 см-1 (вибрационные колебания цис- и транс-двойной связи, соответственно) плохо проявляются из-за локальной симметрии окружения двойной связи. Однако в спектрах КР наблюдаются сильные полосы поглощения для г<ыс-(1656 ± 1) и транс- (1670 ± 1) двойной связи и тройной связи (2232 ± 1 и 2291 ±2 см~'). Эти значения могут несколько изменяться, если кратная связь сопряжена с карбоксильной группой или является терминальной [32].

Сильные полосы при 6,3 и 6,6 ji вызывались С = С валентными колебаниями, происходящими от ароматической части лигнина и потому отсутствующими в спектре целлофана. Сильные же полосы между 6,7 и 7,5 ц вызывались Н—С—Н деформационными колебаниями СН2— и СН3— групп. Однако в области между '7,3 и 7,7 ц полосы могли вызываться «преходящими» колебаниями третичных водородных атомов.

Область 900-650 см'1, в которой наблюдаются полосы поглощения, связанные с деформационными колебаниями связей С-Н циклов, амино- и амидогрупп. Например, отсутствие сильных полос поглощения в области 900-650 см"1 указывает на неароматическую структуру анализируемого вещества.

В общем случае валентные колебания С з-Н (алканы) наблюдаются ниже 3000 см"1, а валентные колебания С 2-Й (алкены) и С-Н (алкины) -выше 3000 см"1. Полоса поглощения 1640 см"1 в спектре 1-гексена соответствует валентным колебаниям С=С-связи. Полосы поглощения при 1000 и 900 см"1 в спектре 1-гексена, отсутствующие в спектре гексана, обусловлены деформационными колебаниями связей =С-Н.

Диэлектрическим свойствам Диэлектрическую постоянную Диацетильного производного Диагональной конструкции Диаграммы растяжения Диаграмма растяжения Диамагнитного кольцевого Диапазоне концентраций Диастереомерных переходных