Термины, связанные с цементом. Коэффициента консистенции

Главная --> Справочник терминов

Коэффициента консистенции Трещины серебра напоминают пену с открытыми ячейками, диаметр полостей и участков полимера которой в среднем равен ~20 нм. При дальнейшем растяжении продолжается процесс образования трещин серебра. Уменьшение модуля упругости и предела вынужденной эластичности с увеличением деформации объясняется уменьшением плотности, вызванного этой деформацией, и последующего увеличения коэффициента концентрации напряжения на микроскопических элементах полимера, содержащего трещины серебра. Высокие скорости восстановления материала с трещинами серебра после ползучести определяются в основном его поверхностным натяжением и большой внутренней удельной площадью поверхности таких трещин

Термофлуктуационная теория квазихрупкого разрушения [5; 9; 11.14] с учетом коэффициента концентрации напряжения в формуле (11.46) приводит к следующему выражению для долговечности в интервале (00, сгк):

зерна, у полимеров' — области надмолекулярной структуры). Тогда Я* становится на один-два порядка больше, чем межмолекулярное расстояние в полимерах, что приводит к снижению коэффициента концентрации напряжения, а уравнение долговечности (11.29) сохраняет тот же вид и для квазихрупкого разрушения, но коэффициент концентрации напряжения вместо (11.19) и (11.31) должен быть записан в виде

«серебра» — особый вид дефектов, которые возникают при деформировании стеклообразных чсхрупких тел по механизму вынужденной высокоэ.п1стичностн. В микротрещинс происходит расстаивание полимера на микротяжи и вся микротрещина оказывается заполненной (ерсдующимися областями ориентированного полимера и микропустотами (рис. 5.37). Наличие этих рещин практл1 ески не влияет на прочность н модуль, так как трещина не растет, поскольку створки ее скреплены тяжами, которые принимают на себя нагрузку и снижают перенапряжение в вершинах трещины. Микрорасслаивание материала связано с ос. процессом ре таксации, протекающим под действием напряжения В результате релаксации происходит снижение коэффициента концентрации напряжений.

Необходимо, однако, отметить, что после отверждения адгезионного слоя прочность склейки будет зависеть (по Бикерману) от теоретической (максимальной) когезии адгезива ?, коэффициента концентрации напряжений р и коэффициента а, характеризующего геометрию, или конфигурацию, склейки:

Сказанное подтверждается результатами Шенда48, который, исходя из экспериментальных данных и формулы Нейбера для коэффициента концентрации напряжения, рассчитал для стекол перенапряжение в вершине трещины з,'„, при котором разрушение стекла происходит с большими скоростями. Эта величина различна для разных стекол, но во всех случаях превышает в 2 — 3 раза теоретическую прочность, рассчитанную по формуле Орована.

Журков и Абасов81 определяют т как коэффициент перенапряжений, указывающий, во сколько раз истиннее локальнее напряжение, под действием которого происходит разрыв полимера, выше среднего напряжения а в образце. Ошибочность этого определения видна уже из того, что т не является безразмерным коэффициентом, а имеет размерность объема. Для полимеров. T^ICT18—1СГ19 мм3, т. е. величина намного меньше единицы. Правильный физический смысл f следует из флуктуационной теории (см. § 11 настоящей главы), согласно которой у=со3 есть произведение безразмерного коэффициента концентрации напряжения на флуктуационный объем.

т. е. текущее значение коэффициента концентрации напряжений.

На участке хрупкого разрушения вид напряженного состояния фактически не влияет на параметры уравнения (6.96), хотя при k=-\ параметр а достигает относительней) максимума, обусловленного максимальным значением коэффициента концентрации напряжений. На рис. 6.16, а показана также идеализированная зависимость параметра а от коэффициента k. Качественно она согласуется с экспериментом [70]. При & = 0 (02=0) и & = 4 (фактически также одноосное растяжение) значение а минимально, поскольку здесь полностью проявляются релаксационные процессы, сопутствующие вязкому разрушению. При k=i\ параметр а формально достигает максимума, соответствующего хрупкому разрушению материала. В результате появляется возможность прогнозирования длительной хрупкой прочности. Рассмотрим один экспресс-метод. Проэкстраполируем участок хрупкого разрушения (см. рис. 6.16,6) для k=l до пересечения с ординатой, соответствующей пределу текучести. По данным работы [70], ат=11,5 МПа при скорости

вблизи трещин и других дефектов и представляет собой произведение безразмерного коэффициента концентрации напряжений на флуктуационный объем (у = 3со). Рассмотренный выше вариант термофлуктуационнои теории прочности в основном предназначен для описания хрупкого (при Г^ГХр) разрушения полимеров. Основные идеи и положения термофлуктуационнои теории прочности многократно проверялись экспериментально. Большой комплекс исследований, посвященных экспериментальному обоснованию термофлуктуационнои концепции прочности, был выполнен Журковым и его сотрудниками [2, 12—14, 16]. Для выяснения механизма разрушения полимеров были использованы методы электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), инфракрасной спектроскопии и масе-спектроскопии. Разрывая полимерные образцы в вакуумной камере масс-спектрометра, Журков и его сотрудники показали, что при этом действительно выделяются летучие продукты, причем скорость их образования экспоненциально возрастает при увеличении приложенного напряжения. Этот эффект был обнаружен при исследовании самых различных по химическому строению полимеров, таких как полиметилметакрилат, полистирол, полиакри-лонитрол, полипропилен, полиэтилен, полиформальдегид, поликапроамид, нитроцеллюлоза и др. Оказалось, что для ряда полимеров состав летучих продуктов, образующихся при механическом разрушении, такой же, как и при термической деструкции. Но термическая деструкция представляет собой процесс, состоящий из термо-флуктуационных актов. Таким образом, термофлуктуа-ционный характер процесса разрушения был обнаружен экспериментально.

Рис. 4.17. Зависимость коэффициента концентрации напряжения 3 (кривые /, 2) и коэффициента

а — температурная зависимость времени индукции 9 (Т); 6 — температурная зависимость коэффициента консистенции т (t) при t > 9 (Т) в степенном уравнении течения.

Если давление на входе в форму постоянно, то фронт потока продвигается с непрерывно снижающейся скоростью (см. Пример 14.1). Если фронт потока продвигается с постоянной скоростью, то давление впрыска непрерывно растет. Как упоминалось выше, постоянная скорость заполнения наблюдается лишь для легко заполняемых простых форм. В действительности же скорость потока постоянна лишь на ранней стадии заполнения формы, а затем она снижается. На рис. 14.7 показаны кривые зависимости времени заполнения формы от температуры расплава на входе в форму и от давления впрыска для непластифицированного ПВХ. Угловой коэффициент касательной к кривой время заполнения — температура расплава зависит от энергии активации вязкого течения, т. е. от температурной чувствительности коэффициента консистенции т. А угловой коэффициент касательной к кривой время заполнения — давление впрыска зависит от индекса течения п, увеличиваясь с уменьшением последнего.

В отличие от ньютоновских жидкостей, где величина т] характеризует вязкость, для аномально-вязких жидкостей, которыми являются расплавы большинства полимеров, величина г\ является лишь аналогом вязкости, и носит название коэффициента консистенции.

Эта проблема была детально рассмотрена в работе51, автор которой показал, что корректный учет активационного влияния температуры возможен только при условии постоянства напряжений. В этом случае можно определить эффективную вязкость из выражений (1.95) или (1.96), решая которые с учетом выражения (1.101) получим для температурной зависимости коэффициента консистенции (г (Т):

Удовлетворительные результаты для определения коэффициента консистенции дает эмпирическое уравнение:

Это уравнение позволяет аппроксимировать экспериментальные данные по зависимости коэффициента консистенции от температуры в интервале 30—40° С.

При помощи уравнения (1.107) можно оценить влияние давления на величину коэффициента консистенции [i:

В общем случае нельзя утверждать, что дР/ду = О, поскольку даже при условии неизменности поля скоростей (dv/dx = 0) градиент давлений (дрху/дх =h 0), так как с изменением температуры меняется и величина коэффициента консистенции. Однако можно показать, что для некоторых специальных видов функции Т (х) это утверждение справедливо.

где \10е ь (Г Го> — значение коэффициента консистенции, соответствующее температуре в сечении.

Основной вывод, который вытекает из проведенного рассмотрения, сводится к утверждению, что в неизотермическом прямолинейно-параллельном течении величина безразмерного градиента давлений В постоянна по всей длине потока. Влияние температуры, сказывающееся в изменении коэффициента консистенции (я, проявляется в том, что фактическая величина градиента давлений по мере роста температуры уменьшается. При этом профиль скоростей остается неизменным.

2. В таком двумерном неизотермическом течении все функции, описывающие поля скоростей, остаются неизменными. От температуры зависят только значения напряжений сдвига и градиентов давлений, причем эта зависимость сводится к учету изменения коэффициента консистенции ц (Т) через экспоненциальное выражение ц. (Т) = = \10е~ь (Т~~Т°) . Соответственно, в таком неизотермическом течении значение параметров В, т]0, гоц и v остается неизменным по всей длине червяка, если не изменяются геометрические размеры канала.

Коэффициент сопротивления Коэффициент термического Коэффициент зависящий Кобальтовый катализатор Когезионной прочности Коксования каменного Карбониевая полимеризация Колебания карбонильной Количествах достаточных