Главная --> Справочник терминов


Характеристик материала Испытания резины на отрыв от металла при сдвиге заключаются в параллельном смещении одной металлической пластинки относительно другой, причем между ними находится привулканизован-ный к ним образец резины (рис. 19.1 б). Необходимое для отрыва резины от металла усилие служит характеристикой прочности связи резины с металлом при деформации сдвига. Для определения прочности связи при сдвиге может служить любая разрывная машина, мощность которой не превышает величину абсолютной нагрузки при сдвиге более чем в пять раз при скорости разрыва 50 мм в минуту.

Важной характеристикой прочности полимера является значение относительной деформации, развивающейся к моменту разрыва образца, которое при хрупком разрушении не превышает доли процента; в случае высокоэластического оно достигает сотен процентов, а иногда превышает 1000%. Таким образом, зная величину деформации в момент разрушения, можно в известной мере судить о состоянии полимера в момент разрыва.

Важной характеристикой прочности полимера является значение относительной деформации, развивающейся к моменту разрыва образца, которое при хрупком разрушении не превышает доли процента; в случае высокоэластического оно достигает сотен процентов, а иногда превышает 1000%. Таким образом, зная величину деформации в момент разрушения, можно в известной мере судить о состоянии полимера в момент разрыва.

* Образование и рост надрывов, как и трещин, определяется истинным напряжением, а не условным. Поэтому физической характеристикой прочности резины должно быть истиннное разрывное напряжение.

Как показали Шишкин и Милагин30, степень вытяжки полимера не может правильно характеризовать степень ориентации молекул твердого полимера даже, если необратимое течение при вытяжке отсутствует. Из их опытов с полиметилметакрилатом следует, что чем выше температура, тем меньше молекулярная ориентация при одной и той же величине вытяжки. В других работах эти же авторы31 установили, что прочность волокон однозначно связана с величиной двойного лучепреломления независимо от технологии вытяжки. Сама по себе степень вытяжки, даже если при вытяжке происходила только высокоэластическая деформация, не является однозначной характеристикой прочности.

Важной характеристикой прочности является максимальная деформация, развивающаяся к моменту разрыва. Эту величину называют максимальной относительной деформацией (относительная деформация при разрыве) ер. Значение е„, как и значение сгр, зависит от температуры, вида деформации (растяжение, сжатие, изгиб) и скорости деформирования.

Разрушающее напряжение в случаях пластического и высокоэластического разрушения по-разному зависит от скорости деформации (рис. 11.51). При пластическом разрушении характеристикой прочности является предел текучести. Какой тип разрушения реализуется в линейном полимере, зависит от того, что меньше: ар или предел текучести. Если значение предела текучести меньше значения разрушающего напряжения, то реализуется пластическое разрушение; если ор меньше предела текучести, то

Физически обоснованной характеристикой прочности полимеров служит долговечность, определяемая временем, проходящим с момента приложения нагрузки к образцу до его разрушения. Эта характеристика основана на кинетической концепции прочности [16—18], согласно которой процесс разрушения заключается в постепенном разрыве химических связей вследствие тепловых флуктуации, причем диссоциация связей активируется приложенным механическим напряжением. Эта концепция развивается С. Н. Журковым с сотрудниками. Большое внимание уделяется также процессу распада межмолекулярных связей. Этот подход предложен и изучен В. Е. Гулем [19]. Существенное внимание уделяется процессу зарождения и развития микротрещин и трещин разрушения под действием нагрузки, что и определяет долговечность материала. Этот подход развивается Г. М. Бартеневым [20].

Величины энергий активации могут служить косвенной характеристикой прочности структуры в растворе. Как видно из приведенных данных, с повышением концентрации полимера в растворе величины Е возрастают, что можно объяснить увеличением числа образую-

OP, измеренного стандартным способом. Решающим в этом случае оказывается время, в течение которого полимерный образец находится под нагрузкой. Если это время достаточно велико, то разрушение в ряде случаев может произойти при напряжениях, много меньших 0Р. Время от момента нагружения образца до его разрушения называется долговечностью материала. Долговечность т является важной характеристикой прочности. Обычно при экспериментальном изучении долговечности напряжение поддерживается постоянным (cr = const). Если это условие не выполняется, то временная зависимость прочности при статической нагрузке характеризует статическую усталость. Временная зависимость прочности при динамической (чаще всего периодической) нагрузке характеризует динамическую усталость. Поведение материала в момент разрушения описывают величиной максимальной относительной деформации ер, имеющей место при разрыве. Величина относительной деформации ер зависит от вида деформации, скорости деформации и температуры и в значительной степени от структуры и физических свойств материала. При хрупком разрушении ер составляет сотые доли процента. При разрушении полимера, находящегося в высокоэластическом состоянии, ер может достигать нескольких сотен процентов.

Наиболее распространены методы неравномерного отрыва (отслаивания, расслаивания). Они позволяют выявить колебания в значениях адгезионной прочности на отдельных участках испытуемого образца. Кроме того, эти методы дают достаточно хорошую-воспроизводимость результатов и довольно просты. Предположение об одновременном нарушении связи между адгезивом и субстратом по всей площади контакта (методы равномерного отрыва и сдвига) не всегда правильно, так что усилие отрыва или сдвига, отнесенное-к площади отрыва, можно рассматривать только как приближенную характеристику адгезионной прочности. Наряду с количественной характеристикой прочности адгезионного соединения необходимо знать характер разрушения — является ли он коге-зионным, адгезионным или смешанным.

практически не зависят от пара- -метра простого нагружения. Пер- пр вый вывод означает, что условие прочности должно содержать фактор времени, например скорость нагружения иди деформирования. Экспериментальные значения предела прочности для полимерных материалов, полученные при одной скорости нагружения образца, не могут служить характеристикой прочности материала — конструкция может разрушиться при более низких напряжениях, если скорость ее деформирования меньше скорости нагружения испытуемого образца при определении предела прочности. Поэтому для данного материала необходимо иметь предельную поверхность, построенную, например, в координатах °пр — °и— К (рис. 1.15), т. е. диаграмму зависимости предела прочности от временного фактора а„ и параметра сложного напряженного состояния А,, которые должны изменяться .в достаточно широких пределах, чтобы был ясен закон изменения апр, который позволил бы определить предельные значения при а„ -»• оо и аи -> 0.

жны зависеть главным образом от таких характеристик материала, как его сопротивление распространению трещины R, критический коэффициент интенсивности напряжения Кс и модуль упругости Е.

значительно быстрее, чем сердцевина, что приводит к образованию мелкозернистой поверхностной структуры и крупных сферолитов в центре. Присутствие искусственных зародышеобразователей уменьшает размеры кристаллитов в сердцевине, снижая таким образом неоднородность размеров сферолитов в изделии. Понятно, что этот эффект желателен с точки зрения улучшения механических характеристик материала изделия. Если показатель преломления зародышеобразователей не отличается от показателя преломления основного полимера, то оптические свойства при этом также улучшаются.

Существует ряд методов расчета долговечности материалов в условиях контакта с жидкими средами, основанных преимущественно на оценке изменения механических либо физико-химических характеристик материала. Применение этих характеристик в качестве критерия старения материалов для уплотнений не может быть достаточно корректным.

Учитывая возможность усадки капроновых кордон при столь высоких температурах, покрышки после окончании иулканизации необходимо охладить до температуры 70 -80 "С иод напри жен нем. Кроме того, снижение температуры покрышек уменьшает вероятность их механического повреждении при выгрузке иследствие уиеличенин прочностных характеристик материала. Поэтому в ряде случаен но окончании процесса вулканизании и диафрагму и камеры полуформ подают охлаждающую иоду под давлением, и только после достижения заданной температуры данление снижают до атмосферного, иоду спускают и начинают перезарядку аппарата.

характеристик материала колеса, принимают по табл. 1.54, коэффициент Ут

температурную зависимость прочностных характеристик материала колеса

этих характеристик материала в зависимости от тем-

В некоторых случаях для оценки степени смешения определяют дисперсию физико-механических характеристик материала, например предела прочности при растяжении, модуля упругости, истираемости и т.п. К этим методам, однако, следует относиться с большой осторожностью, поскольку в ряде случаев вариация физических характеристик полимера может возникать не вследствие неоднород-

Таким образом, материал будет затягиваться в область деформации между валками вальцев в том случае, когда угол трения материала о поверхность валка будет больше угла захвата. Величина угла захвата зависит от геометрических характеристик области деформации, а величина угла трения — от физико-химических характеристик материала и состояния поверхности валка.

Направление действия (углы ух и у2) равнодействующих от сил давления и напряжений сдвига резиновой смеси в области деформации (рис. 5.4) зависит от физико-механических характеристик материала, температуры процесса, диаметров, скоростей вращения валков, величины зазора, формы и соотношения кривых давления и напряжений сдвига.

Прочность при растяжении определяют для: получения характеристик материала, необходимых при конструировании резиновых изделий; изучения стабильности свойств резин при воздействии агрессивных сред, атмосферных воздействиях, перепадах температур и др.; контроля качества резин и изделий; нахождения оптимума и плато вулканизации; определения расчетным путем долговечности изделий и резин.




Химическим процессом Химическим свойствам Химически агрессивных Химически связывать Химически взаимодействует Химической активностью Химической инертности Химической литературой Характеристика реакционной

-
Яндекс.Метрика