|
|
|
Главная --> Справочник терминов Прочность материалов 2. Выяснить, можно ли управлять процессом, вызывающим максимальное повреждение материала, или даже исключить его, как и с какой эффективностью можно достичь этого и как можно улучшить свойства, определяющие прочность материала. В зависимости от того, является ли изменение свойств полимера под воздействием влаги обратимым или необратимым после удаления влаги из материала, воздействие воды на полимер определяют как физическое или химическое. Необратимые изменения свойств материала при химическом воздействии сопровождаются изменением химической структуры полимера. Физическое воздействие вызывает обратимые изменения свойств полимера; при этом физическое воздействие может быть как поверхностным, так и объемным. Следствием проникновения воды в полимер в процессе объемной диффузии при обратимом воздействии является уменьшение взаимодействия между макромолекулами, связанными друг с другом силами Ван-дер-Ваальса, что, в свою очередь, снижает прочность материала, увеличивает гибкость макромолекулярных цепей, в результате чего снижается температура стеклования и температура хрупкости, создаются условия для ускоренного протекания релаксационных процессов. Стойкость высокомолекулярных соединений (прочность материала)' к механическим воздействиям зависит от приложенного напряжения, продолжительности действия нагрузки и температуры. При малом напряжении и низкой температуре полимеры разрушаются очень медленно. Увеличение напряжения при той же температуре сокращает время, необходимое для разрушения полимера. При повышенных температурах возможна термическая деструкция, которая ускоряется приложенными извне напряжениями. Во всех случаях разрушение полимера происходит в результате разрыва макромолекул. Полая структура волокон, положительным образом влияющая на механическую прочность материала, в то же время обусловливает вредное его воздействие на здоровье работающих. Опасность поражения возникает при вдыхании асбестовой пыли. Последние исследования в области пневмомониозов (и в частности асбестоза) Фенольные пенопласты можно эксплуатировать в широком интервале температур от —195°С до 130°С. При 130°С происходит заметная потеря массы; усадка фенольного пенопласта составляет приблизительно 1%. В течение непродолжительного времени пенопласт выдерживает воздействие температуры около 200°С. Коэффициент термического линейного расширения составляет (20-=--f- 30) 10~6 Кг1. Под действием температуры или при длительном хранении пенопласт изменяет свой первоначальный бело-желтый цвет на коричневый. Прочность материала повышается при пост-отверждении, ц , Сопротивление материала разрыву определяют, как правило, по деформационным кривым. Это предельное напряжение, при котором образец разрывается. Такое определение общепринято и поэтому обычно говорят о пределе прочности. Значения прочности, полученные таким образом,очень велики; для твердых полимеров они лежат в диапазоне от 500 до 1000 кГ1см2> Однако механическая прочность проявляется только начиная с определенного значения молекулярного веса. С увеличением степени полимеризации прочность материала сначала повышается, а затем при « = 600 приобретает постоянное значение. Зависимость прочности полимеров от их молекулярного веса представлена в общем виде на рис. 98. Пенорезина широко применяется для комплектации автомобилей и мебели, изготовления игрушек, основы копров, а также в качестве уплотнительного и прокладочного материала в обувной и швейной промышленности. Размер пор в пенорезине составляет в среднем 0,2—0,4 мм, причем более 90 % пор - сообщающиеся, вследствие чего пенорезина обладает высокой воздухе- и влагопроницаемостью. Кажущаяся плотность пенорезины лежит к пределах 60 -220 кг/м;\ и с попышением плотности возрастает прочность материала, но ухудшаются его теплоизоляционные свойства. По структуре к пенорезине близки эластичные пенополиуретаны (до 95 % сообщающихся пор, плотность до 40 кг/ма), но они имеют меньшую грузонесущую способность и большие гистсрезисные потери (рис. l"20), поэтому материалы не являются взаимозаменяемыми. Put. \'Л'Л. Влияние плкстифи-кации ПВХ на показатель текучести рас ила на (ПТР) и прочность материала где S — сдвиговая прочность материала. 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. Электрическая прочность материала определяется наименьшим напряжением, которое вызывает полную потерю стандартным образцом диэлектрических свойств (т.е. материал становится проводником ). Это сопровождается разрушением химической структуры материала главным образом вследствие термической деструкции. Полярные полимеры имеют большую электрическую прочность, чем неполярные; электрическая прочность резко уменьшается при переходе из стеклообразного в высокоэластическое состояние, а также при введении наполнителя. Толщина стенки трубы рассчитывается из условий длительной прочности с учетом ползучести материала. В расчетах принимается прочность материалов после 100 000 ч работн.Например,для сплава НК-40 .допускаемое напряжение на разрыв в зависимости от температуры таково: f ' . . Температуру хрупкости полимера можно определить графически по температурной зависимости хрупкой прочности и предела вынужденной эластичности (рис. 91). Хрупкая прочность материалов Температуру хрупкости полимера можно определить графически по температурной зависимости хрупкой прочности и предела вынужденной эластичности (рцс. 91). Хрупкая прочность материалов Анионные полимеры образуются также из полиоксоионов d-элементов. Высокую устойчивость полиоксоионов и соответственно высокую механическую прочность материалов можно получить, используя соединения меди (II) [32]. Вяжущая активность связок растет в ряду: хлоридные< < нитратные < сульфатные, т. е. имеется корреляция между поляризуемостью аниона цементирующей фазы и прочностью материала. Повышение Ж/Т существенно снижает прочность. Прочность материалов растет при той же основности при увеличении плотности связки (см. табл. 9). Гидрокарбонаты аммония и натрия вводят для повышения водостойкости материалов на основе растворов щелочных силикатов. Кислые соли ортофосфорной кислоты используют для повышения температуроустойчивости, механической прочности, кисло-тостойкости. Применение органических реагентов повышает адгезию жидких стекол, улучшает водостойкость и прочность материалов на их основе. В качестве модификаторов используют: А1(ОН)3, АЬОз, MgO, MgSiF6, Ca(OH)2, BaO, Si(OH)2, ZnO, ZrO2, CaF2, MgF2) A1F4, CuF2) ZnF2, ZrF2. Температуру хрупкости полимера можно определить графически по температурной зависимости хрупкой прочности и предела вынужденной эластичности (рцс. 91). Хрупкая прочность материалов Анионные полимеры образуются также из полиоксоионов d-элементов. Высокую устойчивость полиоксоионов и соответственно высокую механическую прочность материалов можно получить, используя соединения меди (II) [32]. Вяжущая активность связок растет в ряду: хлоридные< < нитратные < сульфатные, т. е. имеется корреляция между поляризуемостью аниона цементирующей фазы и прочностью материала. Повышение Ж/Т существенно снижает прочность. Прочность материалов растет при той же основности при увеличении плотности связки (см. табл. 9). Гидрокарбонаты аммония и натрия вводят для повышения водостойкости материалов на основе растворов щелочных силикатов. Кислые соли ортофосфорной кислоты используют для повышения температуроустойчивости, механической прочности, кисло-тостойкости. Применение органических реагентов повышает адгезию жидких стекол, улучшает водостойкость и прочность материалов на их основе. В качестве модификаторов используют: А1(ОН)3, АЬОз, MgO, MgSiF6, Ca(OH)2, BaO, Si(OH)2, ZnO, ZrO2, CaF2, MgF2) A1F4, CuF2) ZnF2, ZrF2. Прочность — свойство материала сопротивляться разрушению под действием механических напряжений. Прочность характеризуется .напряжением 0, при котором происходит разрушение материала в условиях нагружения (растяжение, сжатие, изгиб), .проводящегося в определенном режиме роста деформаций. Таким образом, прочность материалов зависит от температуры, скорости приложения нагрузки.  Присутствии карбонатов Преимущественным образованием Присутствии кислотных Присутствии комплексов Присутствии металлического Присутствии минеральной Присутствии натриевой Присутствии неорганических Присутствии никелевого |
- |
Навигация