|
|
|
Главная --> Справочник терминов Пластического состояния Перенапряжения в вершине микротрещины могут также вызвать пластическую деформацию кристаллита без полного разрушения его кристаллической решетки. Пластическая деформация происходит в кристаллите не в любом направлении, а только в том, которое совпадает с плоскостью скольжения в кристаллической решетке. Наличие плоскости скольжения легко проследить на примере кристалла поваренной соли, где она проходит так, что по одну ее сторону располагаются положительные ионы, а по другую сторону отрицательные. Перемещение по такой плоскости всегда оставляет положительные ионы в поле отрицательных и не требует поэтому затраты большой энергии, поскольку не требуется одновременного разрыва связей в кристаллической решетке. В полимерных кристаллитах, в особенности ориентированных под небольшим углом к направлению действия силы, пластическая деформация может развиваться за счет параллельной укладки сегментов макромолекул в ламелях. При этом следует особо подчеркнуть, что все процессы пластической деформации кристаллита (ламели) или даже его пластического разрушения происходят при сохранении неразорванными проходных макромолекул, которые обеспечивали связанность исходных ламелей и обеспечивают связанность ламелей после их перестройки в процессе деформации. испытании одного и того же материала часто наблюдают как хрупкое, так и пластическое разрушение. В этих случаях ударную вязкость определяют для хрупкого и для пластического разрушения. Для того чтобы образец разрушился хрупко, на него наносят надрезы по схеме, указанной на рис. XII. 2, г. Винсент, вслед за Паркером, проводит различие между двумя типами разрушения: при трехосном напряженном состоянии, когда разрыв образца происходит хрупко, и при сдвиге по механизму пластического разрушения. Острый надрез увеличивает роль трехосного напряженного состояния сравнительно с напряжением сдвига, увеличивая возможность хрупкого разрушения. Этот подход аналогичен объяснению, данному Орованом, однако он не дает ясного .истолкования причин того, почему нанесение надреза оставляет неизменными условия хрупкого разрушения и влияет только на переход через предел текучести. подход дает возможность объяснить зависимость прочности материалов от продолжительности действия напряжения, вызывающего разрушение [218—220], и, следовательно, от скорости деформации [63, с. 207]. Чем выше скорость деформации, тем меньше вероятность преодоления связей между элементами структуры и, следовательно, тем больше должно быть разрушающее напряжение. Прочность быстро разорванных образцов, как правило, оказывается выше прочности образцов, разорванных медленно. Эта закономерность характерна и для хрупкого, и для пластического разрушения. При механическом разрушении полимеров хрупкий разрыв в чистом виде может проявляться, по-видимому, только при температурах, близких к абсолютному нулю. Тем не менее, в зависимости от структуры и состояния полимерного материала, один из указанных механизмов может быть преобладающим. Обнаружено, что уменьшение температуры и увеличение скорости деформирования способствует хрупкому разрушению и, наоборот, увеличение температуры и уменьшение скорости деформирования способствует преобладанию пластического разрушения у линейных полимеров. Усталостное разрушение полимерных материалов в растворителях и хороших пластификаторах имеет свои особенности. С одной стороны, растворители могут способствовать образованию первоначальных дефектов за счет снижения когезионной энергии в отдельных ослабленных точках поверхности. С другой стороны, при достаточно длительном воздействии, когда поверхностные слои испытуемых образцов набухнут в среде, может иметь место выравнивание и снижение напряжений в этих слоях. Это обусловливает возможность как псевдохрупкого, так и пластического разрушения образцов. 7.5. Долговечность в области «пластического» разрушения, lull — области хрупкого разрушения; 111 — область квазихрулкого разрушения; IV — область «пластического» разрушения. 7.5. Долговечность в области «пластического» разрушения, примыкающей к температуре стеклования а области «пластического» разрушения 231—213 Возможность применения того или иного материала в элементах конструкций криогенных установок и технических средств определяется температурой перехода материала из пластического состояния в хрупкое, величинами пределов прочности и текучести, ударной вязкости и другими факторами. Металлы, имеющие кристаллическую структуру объ-емноцентрированного куба (железо-а, вольфрам, магний, цинк, ферритные стали, чугун и др.), переходят ИЗ пластического состояния в хрупкое при более высоких температурах по сравнению с металлами, имеющими гранецентрированную структуру [119, 12-1]. -- - Прозрачная модификация полимера очень хрупка и тверда, непрозрачный 'полимер значительно мягче и эластичнее. Нагретый до пластического состояния полимер можно вытянуть в длинные прочные нити, отпрессовать из него пленки, трубы, детали приборов. П о л и э т и j <; н 1:1. Поки:.)ги.лены устойчивы к действию кислот, щелочей, ра:тзг ., з сол( ii. При температуре до 60° азотная кислота (MCI ее Ж"4 [-[ч О,) не разрушает полиэтилена. К воздействию хлорбензола, г пуола, кислорода, хлора полиэтилен не-устойчив. Как кзш!сг[.п, пол лугилен и {готовляют методами высокого Давления и ми::ког > давления. Полиэтилен низкого давления (средний молеку,г:ярныГ: вес (50000—300000) отличается несколько большей стой]«:с"ыо в ср(?де азотной кислоты и органических растЕ)ррителей по с э делению с полиэтиленом высокого давления (средний молекуляр tji'i вгс 25 000—-50 000). Защитные покрытия из -полиэтилена нйшсяг на металлические поверхности методом пламенного напыления. Для этого взоесь порошкообразного полиэтилена в струе воздуха пропускают через пламя воздушно-ацетиленовой горелки, в котором частицы полиэтилена нагреваются до пластического состояния и в таком виде наносятся на металлическую поверхность, предварительно нагретую до 140-160°. Термофлуктуационный механизм осложняется тем, что релаксационные процессы проявляются в полимерах тем отчетливее, чем выше температура. Так, по мере перехода к высоким температурам в микрообъемах перенапряжения проявляется вынужденная эластическая деформация. Вначале этот релаксационный процесс приводит к высокоэластическим деформациям в местах концентрации напряжений, главным образом у вершины микротрещин (термо-флуктуационно-релаксационный механизм), а затем при более высоких температурах — к образованию трещин «серебра», стенки которых связаны между собой микротяжами (релаксационный локальный механизм разрушения). Выше температуры стеклования в высокоэластическом состоянии господствующими являются релаксационные процессы и механизмы разрушения приобретают резко отличительные черты (в табл. 11.2 — вязкоупругий механизм разрушения). Здесь в местах концентраций развивается локальное вязкое течение, которое приводит к образованию так называемых «надрывов», являющихся аналогами трещин в хрупком состоянии. На схеме прочностных состояний (рис. 11.4) указаны области действия различных механизмов разрушения некристаллических полимеров, а также область «пластического» состояния между температурой пластичности Тп и температурой текучести Гт. Разрушение в Кинетическая кривая изменения предела прочности при растяжении в процессе вулканизации эбонита имеет максимум и минимум, т. е. после достижения максимума предел прочности при растяжении начинает падать до некоторого минимума и затем снова повышается. Такой вид кинетической кривой соответствует псстепеннсму переходу от пластического состояния к высокоэластическому и затем к твердому состоянию через промежуточное состояние, характеризуемое минимумом предела прочности при растяжении на кинетической кривой (рис. 208). В зависимости от природы полимерной основы герметики подразделяются на вулканизующиеся (переходящие при структурировании из вязкого пластического состояния в эластическое), высыхающие и невысыхающие. К вулканизующимся герметикам относятся тиоко-лы, СК.ТН и СКТНФТ, иногда олигомерные углеводороды. Вулканизующиеся герметики представляют собой термореактивные материалы, которые под воздействием тепла, влаги или специальных химических веществ — вулканизующих или отверждающих агентов; вводимых чаще всего непосредственно перед применением, подвергаются необратимым физико-химическим изменениям, т. е. вулканизуются, переходя из вязкого пластического состояния в эластичное резиноподобное практически без усадки. Герметики этого типа применяются главным образом для уплотнения неразъемных соединений. * Из вышеприведенного рассуждения очевидно, что при температуре пластической операции стекла, вероятно, находятся в таком состоянии, при котором образование зародышей и рост кристаллов, хотя и малы, но тем не менее достигают максимальной степени, так что должны быть приняты меры для предотвращения расстекловывания. Это особенно важно для тех случаев, когда необходимо вновь нагреть до пластического состояния однажды охлагк-денное стекло, ибо во время первого охлаждения стекло проходит стадию быстрого образования зародышей, и при новом нагреве создается опасность, что будет достигнута область быстрого роста кристаллов, причем образовавшиеся зародыши (в других случаях безвредные) разовьются и создадут значительное расстекловывание. 11.4. Экспериментальные исследования условий достижения пластического состояния в полимерах.. 274 11.5. Достижение пластического состояния при? .простом сдвиге 285  Продуктом конденсации Продуктом образующимся Продуктом производства Продуктом восстановления Продуктов этерификации Продуктов алкилирования Прекрасным реагентом Продуктов диспергирования Продуктов хлорирования |
- |
Навигация