Главная --> Справочник терминов


Долговечности полиэтилена В течение времени TI происходит образование микротрещин на слабых местах структуры, а за время т2 происходит прорастание микротрещин, приводящее к разрыву образца. В зависимости от соотношения времен TI и т2 полимер будет вести себя как высокопрочный или как низкопрочный. В высокопрочных материалах время ti > Т2, поэтому долговечность определяется временем г\. В низкопрочных материалах соотношение обратное: TI
Термофлуктуационный 'механизм является наиболее общим механизмом разрушения твердых тел, так как связан с фундаментальным явлением природы — тепловым движением. В наиболее чистом виде он реализуется при хрупком разрушении, а при других видах разрушения ему сопутствуют релаксационные процессы, которые по мере увеличения температуры играют все большую роль. При хрупком разрушении (ниже температуры хрупкости Т'хр) очагами разрушения обычно являются микротрещины, причем долговечность определяется ростом наиболее опасной микротрещины, которая в своем развитии переходит в магистральную трещину, приводящую к разрыву образца. Разрыв напряженных химических связей происходит под действием флуктуации, возникающих при неупругом рассеянии фононов относительно высокой энергии. Растягивающее напряжение увеличивает вероятность разрыва связей.

Долговечность определяется согласно термофлуктуацнопной теории по уравнению

Основной вклад а долговечность вносит первая медленная стадия. Долговечность определяется по уравнению

трудностей не вызывает. Здесь долговечность определяется временем достижения условия (5.80) и полностью соответствует условиям (5.79). В модели Качанова положение не меняется, поскольку фк=1. Поэтому, вычислив

из которого долговечность определяется по известной' схеме: t—*тс при а—нот. Тогда

в котором долговечность определяется из выражения (5.105).

В том случае, когда напряжение или температура не являются постоянными, долговечность определяется из соотношения

собой более сложный процесс, обусловленный вязкоуп-ругим механизмом разрушения. В этом случае долговечность определяется не столько разрывом химических связей, сколько микровязкой деформацией, в результате которой происходит микрорасслоенпе полимера. Бартенев и его сотрудники показали, что долговечность сшитых эластомеров хорошо описывается уравнением

Дилатонный механизм разрушения атомной цепочки был рассмотрен также Кусовым и Веттегренем [2.27, 2.28]. Рассчитывалось время ожидания появления дилатона в растянутой цепочке. Численные расчеты показали, что время ожидания и энергия дилатона с критическим значением растяжения оказались близкими к экспериментальным значениям долговечности и энергии активации разрушения твердых тел. Следовательно, можно считать, что долговечность определяется временем ожидания критического дилатона. Рассмотренная модель более всего отвечает предельно ориентированному полимеру (волокну) с идеальной структурой (капрон), для которого в табл. 2.2 приведен флуктуационный объем: 1,7-10~20 мм3. Из данных Кусова и Веттегреня следует, что для цепей с энергией активации ди-

Это уравнение может быть принято в качестве уравнения долговечности бездефектного хрупкого материала, если положить х = 1 и считать, что долговечность определяется временем, необходимым для появления субмикротрещины длиной б.

Рис. 3.7. Рабочая позиция прибора для оценки долговечности полиэтилена в жидких средах:

Рис, 4.4. Гистограмма и кривая нормального распределения долговечности полиэтилена высокой плотности при 20 ± 2 °С и ao=i!4,7

зуется в практике усталостных испытаний пластмасс достаточно часто [149, 169], но не всегда. На рис. 4.4 показаны гистограмма и кривая нормального распределения долговечности полиэтилена высокой плотности [141]. Данные, полученные при 20±2°С и начальном растягивающем напряжении а0=14,7 МПа, показывают, что в этом случае закон Гаусса реализуется для натуральных значений признака (долговечности).

•использовалось в работе [214] для аппроксимации кривых долговечности полиэтилена высокой плотности, полученных Ландером [235].

Рис. 6Л1. Зависимость долговечности полиэтилена высокой плотности от температуры; 8 равно:

Рис. 6.14. Кривые долговечности полиэтилена высокой плотности при 80 "С в водной среде при простом (1) и сложном (2) напряжен-

Проблема смешанного разрушения рассматривалась также в работе [70]. Авторы исследовали по схеме Р — р-опытов длительную прочность труб из полиэтилена высокой плотности при плоском нагружении. На рис. 6.16, б в координатах a*—lg(T//0) (*о=1 ч — размерная постоянная) представлены кривые долговечности полиэтилена для различных напряженных состояний. Как уже отмечалось, в принятой координатной системе они состоят из двух линейных участков, соответствующих логарифмической зависимости

Рис. 7.1. Эталонная кривая долговечности полиэтилена низкой плотности.

Рис. 7.4. Кривые долговечности полиэтилена низкой плотности, полученные по методу «испытания диафрагмы»; индекс расплава равен:

долговечности полиэтилена для

Для ПЭ W0=109—113 кДж/моль, что совпадает с U0 для механической долговечности полиэтилена (см. табл. 2.1). Следовательно, локальный электрический пробой и перенос электрона происходит, когда вследствие термофлуктуации и действия поля Е разрываются химические связи. При .этом разрыв происходит по слабым химическим связям в полимерной цепи ПЭ. Несомненно, что явление перемещения электрона аналогично по механизму эмиссии электронов при механическом деформировании и разрушении полимеров, но в отличие от эмиссии электрона в вакууме, эмиссия электрона в среде характеризуется длиной пробега электрона.




Достаточной механической Достаточного количества Достаточно эффективной Достаточно интенсивно Достаточно нагревания Достаточно отчетливо Достаточно стабильные Дальнейшей конденсации Достаточно устойчивыми

-
Яндекс.Метрика