![]() |
|
Главная --> Справочник терминов Материала существенно В качестве примера приведем данные, найденные для композиционного слоистого материала, состоящего из графитовых волокон и эпоксидной матрицы [21]: Х,.= 149, Xi= — 103, Z2 = 6,3, Х2 = — 18,2, Хв = 10,5, Хв = — 10,5, — эти пределы измерены в кжлофунтах на дюйм2 (~70,3 кгс/см2), соответствующие значения коэффициентов прочности таковы: 1<\ = —0,003, Рг = 0,105, ^6 = 0, Fn = 0,065 • Ю-3, Ры = 8,72 • Ю-3, FM = 9,07 - 1Q-3. Для определения коэффициента Fi2 проводился опыт на двухосное растяжение в плоскости 1 — 2 (о6 = 0) для отношения В = — 0"i/o2 = 14; из этого опыта в момент разрушения найдено, что о, = 177, о2 = — 12,8, откуда для Fi2 получено значение Fi2 = = 0,2 • Ю-3. Этим же способом получаются формулы для изотропного в среднем композиционного материала, состоящего из TV фаз с модулями G;, Kt для i-й фазы п с объемным содержанием vt: где f(h) — распределение толщины в двумерной области D; если речь идет об оптимизации конструкции из композиционного материала, состоящего из двух компонентов (арматура и связующее) с удельными весами ра и рс и концентрациями ha и kc, то Полимер обычно поставляется на переработку в виде сыпучего материала, состоящего из твердых частиц. Формование полимера может производиться только после того, как он пройдет ряд подготовительных операций. Характер этих операций в значительной мере определяет конструкцию, размеры, сложность и стоимость перерабатывающего оборудования. Одна или несколько таких операций применяются в процессах, реализуемых в любых существующих машинах для переработки полимеров. Поэтому они будут именоваться элементарными стадиями переработки полимеров. Существует пять четко определяемых элементарных стадий: Уже в первых работах, выполненных Гляйтером с сотрудниками [1, 106], был установлен ряд особенностей структуры нано-кристаллических материалов, полученных газовой конденсацией атомных кластеров с последующим их компактированием. Это прежде всего пониженная плотность полученных нанокристаллов и присутствие специфической «зернограничной фазы», обнаруженное по появлению дополнительных пиков при мессбауэровских исследованиях. На основании проведенных экспериментов, включая компьютерное моделирование, была предложена структурная модель нанокристаллического материала, состоящего из атомов одного сорта (рис. 2.1) [1, 107]. В согласии с этой моделью такой нанокристалл состоит из двух структурных компонент: зерен-кристаллитов (атомы представлены светлыми кружками) и зер-нограничных областей (черные кружки). Атомная структура всех кристаллитов совершенна и определяется только их кристаллографической ориентацией. В то же время зернограничные области, где соединяются соседние кристаллиты, характеризуются пониженной атомной плотностью и измененными межатомными расстояниями. Избыток надуксусной кислоты в фильтрате разрушался коллоидальной платиной, раствор выпаривали в вакууме, а коричневый остаток экстрагировали ацетоном. При этом было получено около 14% (в расчете на древесину) .нерастворимого материала, состоящего, главным образом, из углеводов, которые три гидролизе 2,5%-ной серной кислотой давали около 60% редуцирующих Сахаров. Так как модули упругости компонентов стеклопластика 'обычно существенно различаются между собой, то для предотвращения преждевременного разрушения необходимы полимерные связующие, предельные удлинения которых превышают среднее удлинение композиционного материала в десятки раз [631 ]. Обычно нарушение монолитности стеклопластиков начинается задолго до разрушения. Вследствие того, что поврежденные участки занимают малую часть объема материала, ориентированные стеклопластики рассчитывают на прочность как сплошные материалы. Естественно, что при оценке герметичности конструкции следует учитывать нижнюю границу нагружения, при котором начинается образование трещин [632]. Обычно количественные расчеты прочности армированных систем начинаются с однослойных моделей. Следующим шагом является рассмотрение материала, состоящего из двух или нескольких слоев. Теорию многослойных сред к армированным материалам применил В. В. Болотин [633]. Теория армированных сред в приложении к ориентированным стеклопластикам получила развитие в работе [634, с. 192]. Первый фактор — это «залечивание» поверхностных дефектов в результате нанесения связующего (этот механизм упрочнения предполагался ранее при изучении разрушения стеклопластиков [618, с. 274]. Доказательством того, что этот фактор оказывается существенным при разрушении комбинированных пленок, является следующее. Чем больше разрушающее напряжение индивидуальной пленки с нанесенным на ее поверхность связующим, тем больше упрочнение комбинированного материала, состоящего из этих компонентов. На роль процессов, связанных с перераспределением напряжения в вершине микродефектов, указывает Возможность сближения частиц под действием капиллярных сил (усадка) зависит от структуры тела, дисперсности его частиц. Для материала, состоящего из длинных волокон (войлочная структура), подвижность частиц ограничена, поэтому усадка и средние напряжения нанесении на металл достигается при температуре подложки около 260—300 °С (рис. VIII.5), что значительно превосходит температуру размягчения полиэтилена. Сопротивление расслаиванию слоистого материала, состоящего из двух металлических листов с прослойкой из полиэтилена [41], достигает максимального значения (4—8 кгс/см) также при температуре Таким образом, модель ЧДС приводит к тем же результатам, что и предположение Дж. Ферри с соавторами о роли зацеплений в проявлении вязкоупругих свойств концентрированных растворов. Это обусловлено общей сущностью подхода к определению релаксационных свойств материала, состоящего в распространении модели статистической сетки флуктуационных зацеплений на концентрированные растворы и расплавы полимеров и допущении того, что межмолекулярные взаимодействия в таких системах могут трактоваться как следствие локальных воздействий других макромолекул на данную в некотором числе точек, редко расположенных вдоль цепи. Это дает возможность перейти от рассмотрения ансамбля взаимодействующих макромолекулярных цепей н анализу поведения единичной цепи с определенными внутренними свойствами. При этом окружающей среде могут приписываться различные свойства. Молекулярные взаимодействия в узлах зацеплений, в которых возникает дополнительное сопротивление движению цепи, могут моделироваться не обязательно движением узла в вязкой жидкости. Можно предполагать, например, что взаимодействие носит вязкоупругий характер *. Это, однако, не приводит к принципиально новым предсказаниям относительно проявлений релаксационных свойств полимерных си-систем. Перенос тепла через многослойную изоляцию определяется в основном двумя факторами: излучением и теплопроводностью изолирующего материала. Эти факторы взаимосвязаны, так как теплопроводность изолирующего материала существенно влияет на температуры экранов. Имеющиеся данные показывают, что 30% или больше тепла, переносимого через этот вид изоляции, следует отнести за счет радиации, однако это количество существенно зависит от граничной температуры и распределения температуры в изоляционном слое [129, 133]. Наиболее рациональным путем получения эластомерных материалов с заданными магнитными свойствами является создание композиционных материалов, состоящих из каучуков и различных наполнителей, в том числе ферромагнитных. Такие материалы могут сочетать высокоэластические свойства, присущие эластомерам, с магнитными свойствами наполнителей. В качестве наполнителей используют порошки из ферромагнитных, ферримагнитных материалов и редкоземельных элементов. Такие наполнители, как и любые ферромагнетики, по своим магнитным свойствам разделяют на маг-нитотвердые и магнитомягкие. В соответствии с тем, какие наполнители использованы при их изготовлении, все эластичные магнитные материалы также можно разделить на два класса: магнитомягкие и магнитотвердые резины. Особое внимание при использовании ферромагнитных наполнителей должно быть обращено на их удельную поверхность (или размер частиц), так как уровень магнитных свойств композитного материала существенно зависит от этого показателя. Уменьшение наклона кривой о = f(e) по мере увеличения степени растяжения связано с началом развития в образце вынужденно-эластической деформации. С возрастанием напряжения скорость вынужденно-эластической деформации быстро увеличивается. В точке максимума на кривой а = /(е) скорость вынужденно-эластической деформации становится равной скорости растяжения, задаваемой прибором. Напряжение, при котором это наблюдается, называют пределом вынужденной эластичности (ав). По достижении ав происходит резкое сужение образца — образование так называемой «шейки». При переходе в шейку полимер ориентируется и его свойства по сравнению со свойствами исходного материала существенно изменяются. Ориентированный материал обладает в стеклообразном состоянии более высокими значениями модуля упругости и предела вынужденной эластичности в направлении ориентации, чем изотропный материал. Когда при образовании «шейки» достигается степень вытяжки, обеспечивающая заметное возрастание ав, развитие вынужденно-эластической деформации в шейке резко замедляется. Процесс деформации продолжается у границ шейки, где сечение образца уменьшено, т. е. там, где напряжение повышено, а упрочнение еще мало. На пологом участке кривой растяжения (участок //) напряжение при удлинении остается практически постоянным. Поперечное сечение шейки изменяется мало, и удлинение образца происходит, главным образом, за счет вынужденной эластической деформации материала у границ шейки. Длина шейки при этом увеличивается. Растяжение с образованием шейки и дальнейшим ее распространением является особенностью твердых полимеров. при использовании одного диизоцианата получается вулканизованный полимер. Неусиленные полимеры, приготовленные этим методом, имеют низкую прочность и непригодны для применения в качестве резины. Их можно использовать как уплотнители или заливочные компаунды. Прочность материала увеличивается при введении сажи; наличие углеводородной цепи обеспечивает совместимость с маслами, а также с обычными каучуками. Свойства материала существенно улучшаются при введении в цепь полимера полимочевинных групп с помощью ароматических диаминов. Для числа активных цепей и модуля материала существенно число точек, в которых цикл соединяется с сеткой. Если Природа склеиваемого материала существенно влияет на процесс склеивания и выбор клея. Полярные материалы необходимо склеивать полярными клеями. При склеивании пластмасс лучшими клеями являются растворы или расплавы полимеров той же химической природы, что и склеиваемый материал. Впрыск — динамический режим работы. Во время впрыска все рабочее усилие расходуется на преодоление сопротивления литьевого цилиндра, форсунки и каналов формы движению материала. Существенно отметить, что на этой стадии максимальная часть усилия впрыска расходуется на преодоление внешнего трения, возникаю- Из выражения (XI. 7) следует, что длина пробки нерасплавившегося материала существенно влияет на фрикционное сопротивление. Поэтому фрикционные потери давления сильно зависят и от температуры плавления полимера. Чем ниже температура плавления, тем короче образующаяся в цилиндре пробка и тем меньше потери давления. материала незначительно меняются под действием температурного поля; свойства материала зависят от нестационарного однородного температурного поля и свойства материала существенно зависят от нестационарного неоднородного температурного поля. На рис. 3 представлена электронная микрофотография, иллюстрирующая влияние сдвиговых деформаций расплава, созданных движением по поверхности образца стеклянным наконечником медицинской- капельницы. Светлая область шириной около 10 мк в центральной части рис. 3 — это след движения наконечника. Обратите внимание на «шашлыкоподобную» структуру, образовавшуюся в непосредственной близости от боковой поверхности деформированного слоя, т. е. как раз между движущимся наконечником и неподвижным слоем расплава. На рис. 4 эта микрофотография показана при большем увеличении. На фотографии можно заметить кручение ламелей, растущих в направлении, перпендикулярном оси «шампура». Аналогичное структурное образование наблюдается в другом деформированном слое материала. Существенно заметить, что описанные «шашлыкоподобные» структуры могут иметь очень большую протяженность — до 200 мк, если только сдвиг расплава производился равномерно. ![]() Макромолекулы сополимера Механизма конденсации Механизма органических Механизма процессов Механизма восстановления Механизме образования Механизмом включающим Механизму гидролиза Механизму нуклеофильного |
- |