Главная --> Справочник терминов


Пропорционально деформации Терморегуляторы и реле времени. Производительность горелки должна быть приведена в соответствие -с требованиями технологического процесса. Если эта операция осуществляется автоматически, то клапан, регулирующий подачу топлива, настраивают на сигнал, который может поступать от регулятора температуры или датчика реле времени процесса. Современные промышленные терморегуляторы практически всегда основаны на действии термоэлектродвижущей силы термопар, которая прямо пропорциональна температуре. Если температура процесса превышает допустимый уровень, то результирующая термоэдс воздействует на соленоид, который уменьшает или отключает подачу газа. Другие терморегуляторы основаны на изменении электрического сопротивления при изменении температуры. Терморегуляторы, принцип действия которых основан на свойстве металлов и ртути расширяться при повышении температуры, а также механические терморегуляторы применяют для управления горением в основном при низкотемпературных процессах, например при подогреве воды.

Б отличие От диамагнитной восприимчивости, которая не зависит от темпйра-туры [уравнеЕЕие (1)J. парамагпнтвая восприимчивость обратно пропорциональна температуре Иэ ф°рмУлЫ (2) следует, что температурная зависимость Х- соответствующая закону Кюри, выполняется только в том сл>чае, когда число парэмэЕНИтНых центров N не изменяется с температурой.

Реакции 1,3-диоксанов сходны с реакциями ацеталей, видоизмененных наличием циклической структуры. Холодная вода оказывает на них лишь очень небольшое действие, причем скорость гидролиза пропорциональна температуре воды. Горячие растворы щелочи немедленно разлагают эти соединения. Кольцо 1,3-диоксанов легко раскрывается под действием разбавленных кислот при комнатной температуре, и образуются соответствующие гликоль и альдегид. Лейтнер [136] определил скорости гидролиза пяти-, шести-и семичленных гетероциклических соединений, содержащих два атома кислорода в мета-положении друг к другу; на основании полученных результатов он пришел к заключению, что семичленное кольцо более устойчиво, чем шестичленное, и что наименее устойчивым является пятичленное кольцо. Наличие алкиль-ных групп при углеродных атомах кольца повышает скорость гидролиза. Лейтнер [137] описал также получение формаля, ацеталя и изопропилидено-вого производного 1,3-бутиленгликоля и показал, что относительная скорость гидролиза этих соединений повышается с увеличением числа метальных групп у второго углеродного атома согласно соотношению 1 : 4,4 х 103 : 7х 10е.

Реакции 1,3-диоксанов сходны с реакциями ацеталей, видоизмененных наличием циклической структуры. Холодная вода оказывает на них лишь очень небольшое действие, причем скорость гидролиза пропорциональна температуре воды. Горячие растворы щелочи немедленно разлагают эти соединения. Кольцо 1,3-диоксанов легко раскрывается под действием разбавленных кислот при комнатной температуре, и образуются соответствующие гликоль и альдегид. Лейтнер [136] определил скорости гидролиза пяти-, шести-и семичленных гетероциклических соединений, содержащих два атома кислорода в мета-положении друг к другу; на основании полученных результатов он пришел к заключению, что семичленное кольцо более устойчиво, чем шестичленное, и что наименее устойчивым является пятичленное кольцо. Наличие алкиль-ных групп при углеродных атомах кольца повышает скорость гидролиза. Лейтнер [137] описал также получение формаля, ацеталя и изопропилидено-вого производного 1,3-бутиленгликоля и показал, что относительная скорость гидролиза этих соединений повышается с увеличением числа метальных групп у второго углеродного атома согласно соотношению 1 : 4,4 х 103 : 7х 10е.

четко вырисовываются три области, или состояния, полимера, соответствующие различному характеру изменения деформации с температурой. I. Область до ТСТ — деформация очень мала и величина ее пропорциональна температуре, полимер ведет себя, как обычное твердое тело, в _ основном подчиняясь закону Гука. Так как многие полимеры при темпе-

четко вырисовываются три области, или состояния, полимера, соответствующие различному характеру изменения деформации с температурой. I. Область до ТСТ — деформация очень мала и величина ее пропорциональна температуре, полимер ведет себя, как обычное твердое тело, в _ основном подчиняясь закону Гука. Так как многие полимеры при темпе-

В соответствии с кинетической теорией высокоэластичности при Т > Твэ сетчатые полимеры приобретают свойства несжимаемых жидкостей, являющихся продуктами конденсации газов. Фрагменты цепей пространственной сетки находятся в колебательном движении, активность которого пропорциональна температуре.

вязкость, тем резче ее падение с температурой. Однако, хотя увеличение молекулярной энергии на градус подъема температуры (необходимой для термической дезагрегации) не зависит от уровня температуры, но соответствующая общая энергия пропорциональна температуре. Поэтому процентное возрастание на градус энергии дезагрегирующего теплового движения должно быть меньше

Таким образом, упругая сила полимерной цепи оказывается прямо пропорциональной расстоянию h между концами цепей. При растяжении такой цепи ее упругость возрастает, в нерастянутом состоянии цепь сворачивается в клубок. Другим важным свойством полимера, находящегося в высокоэластическом состоянии, является то, что его упругая сила прямо пропорциональна температуре. Таким образом, ясно, что высокоэластичность полимеров обусловлена тепловым движением звеньев, происходящим в результате внутреннего вращения. Следует заметить, что модель свободно-сочлененной цепи является лишь первым и довольно грубым приближением. Она не учитывает реального строения полимерных цепей и недостаточна для описания их поведения. В полимерных цепях валентные углы между связями достаточно жестко зафиксированы и вращение звеньев не является свободным. Рассмотрим с этой точки зрения цепь полиэтилена (рис. 7) . Пусть положение первых двух звеньев цепи задано.

зей, обладающих энергетически выгодной конформацией в процессе упорядочения. Следовательно, если внутримолекулярные процессы вносят определяющий вклад в процесс плавления, энтропия плавления обратно пропорциональна температуре плавления. Действительно, при & — ng+\, что соответствует большинству потенциальных функций заторможенного вращения при отсутствии ограничений в последовательности поворотных состояний, соотношения (84) и (85) сводятся к следующему:

3) Дер пропорциональна температуре полимеризации; этот случай аналогичен предыдущему, однако разность свободных энергий активации определяется только энтропийным членом;

В соответствии с выражением (5.41) напряжение вдоль оси цепи для данной системы, характеризуемой параметрами ?0, LMOH, М0, пропорционально деформации сдвига и квадрату молекулярной массы. Разрыв цепи происходит в тот момент, когда тзмакс из-за постепенного уменьшения М достигает или превышает прочность цепи гзь. Уменьшение средней молекулярной массы стремится к нулю, когда М приближается к предельному значению М^, которое получается из выражения (5.41) при прочности цепи ярь. Из выражений (5.41), (5.38) и (5.6) следует, что [r]eM
На начальном этапе растяжения (область А) вязкость возрастает пропорционально деформации (рис. 6.7), что было показано экспериментально для высокомолекулярного полиизобутилена (Л4 = 5,3-106) Каргиным и Соголовой. Чем больше скорость деформирования, тем дольше будет сохраняться эта зависимость. Размытый максимум на кривых Я=/(е) соответствует конкурирующему проявлению двух процессов: ориентации, вызывающей увеличение-К, и частичному разрушению надмолекулярных структур (их раз-

Мы уже знаем, что модель Макс-велла выражает линейную вязкоуп-ругость, т. е. в ней при данной скорости действия силы напряжение прямо пропорционально деформации. Это справедливо и для переменного во времени напряжения и деформации, когда коэффициент пропорциональности — модуль — зависит от частоты (idt):

Перейдем теперь к рассмотрению молекулярного механизма ориентации. Зависимость напряжения от деформации для полиморфных полимеров с линейными макромолекулами имеет характерный вид, резко отличный от аналогичной зависимости для сшитого каучука. Если приложить к образцу кристаллического полимера одноосно растягивающее напряжение, то обнаружится, что процесс растяжения до разрыва образца может быть четко разделен на три стадии [80—82]. На первой стадии деформация подчиняется закону Гука, т. е. напряжение прямо пропорционально деформации (относительному удлинению). Вторая стадия характеризуется постоянством напряжения при непрерывно нарастающем удлинении. На этой стадии растяжения в образце появляется так называемая «шейка» и происходит дальнейшее постепенное сужение образца до поперечного сечения шейки. Предполагают, что при этом происходит процесс частичного разрушения первоначальной структуры и переориентации полимерных кристаллов в направлении приложенных усилий. Третья стадия растяжения (так называемая область упрочнения) состоит в удлинении переориентированного образца вплоть до разрыва, ничем не отличающемся от растяжения анизотропного кристаллического полимера в направлении первичного растяжения.

При растяжении изотропного волокна в одном направлении может происходить, во-первых, перемещение цепных молекул или кристаллитов и, во-вторых, деформация валентных углов, т. е. перемещение атомов из их положения равновесия [102]. В случае ориентации полимеров линейной структуры необходимо различать перемещение атомов из положения равновесия, которое обусловливает деформационное двойное лучепреломление, и ориентацию цепей или кристаллитов, вызывающую ориентационное двойное преломление. Суммарное двойное лучепреломление складывается, следовательно, из деформационного и ориентационного двулуче-преломления. Возникновение деформационного двойного лучепреломления у низкомолекулярных веществ обусловлено главным образом эластическими деформациями. Если кратность вытяжки лежит в пределах, описываемых законом Гука, т. е. приложенное напряжение прямо пропорционально деформации, то и в случае высокомолекулярных соединений речь идет преимущественно о деформационном двойном лучепреломлении. Деформационное двойное лучепреломление вообще зависит не от ориентации цепей, а от деформации валентных углов, или перемещения атомов из положения равновесия [78]. В противоположность этому, ориентационное двойное лучепреломление зависит от степени ориентации цепей.

Деформационные свойства стеклообразных полимеров. На рис 5.3 приведена характерная кривая (/) о — е стекчообразно-го полимера, а на рис. 5.4 схематически изображены стадии деформирования при растяжении Процесс деформирования можно разделить на три стадия. Па стадии / до точки А почимер Деформируется упруго соблюдается закон Гука (напряжение пропорционально деформации, форма образца практически не изменяется). Деформационные свойства оцениваются модулем упругости Е и упругой деформацией еуг,,. В точке /1 (см. рис 5.3) начинается стадия //, характеризующаяся сильным растяжением образцов при назначите [ьноч росте на[ ряжения. Если сопоставить этот участок деформационной кривой с кривой установившегося течения (см. рис 4.8} то можно провести аналогию между этими процессами. Поэтому деформацию стеклообразного полимера на // участке называют хо юдным» течением. В начале этой стадии в точке В напряжение несколько снижается и образец утончается, возникает так называемая «шейка» н дальнейшее растяжение образца происходит только за счет удлинения «шейли» Длина «шейки» растет до тех пор, пока она не распространится на всю растягиваемую часть образца, причем толщина «шейки на стадии Я остается постоянной В точке С весь образец переходит в «шейку» и начинается /// стадия растяжения. Образец в виде «шейки» растя-

ния (3 15) видно, что при ориентировке элемента поверхности перпендикулярно оси х (вектор нормали параллелен оси х) cos x=l, cosr/=0, SK=SKO Y> T- e- поверхность растет с максимальной скоростью пропорционально деформации у. При повороте элемента 5К на 90°, созл;=0, a cosy=\ и 5к=5Ко; деформация может быть

Двулучепреломление полистирола выше температуры стеклования пропорционально деформации, поэтому картина разрушения в поляризованном свете отражает картину распределения деформаций в образце. Анализ кинограмм показывает, что распределение деформаций в образцах полистирола неоднородно. В вершине растущего дефекта наблюдается дополнительная ориентация. Коэффициент дополнительной ориентации определяется как:

На диаграмме напряжение — деформация отмечают характеристики, показанные на рис. Х.1. К этим характеристикам относится модуль упругости, который определяют как тангенс угла наклона начального, наиболее крутого участка кривой. Так как модуль упругости зависит от деформации, его обычно находят при деформациях, не превышающих 0,5%. Кроме модуля иногда определяют интервалы деформаций и напряжений, в которых напряжение пропорционально деформации. На кривых, имеющих горизонтальный участок или спад, определяют «предел текучести» (как напряжение в точ-

Есть пять основных аспектов отклонений механического поведения полимера от поведения идеально упругого тела, подчиняющегося закону Гука. Во-первых, в упругом теле деформации, развивающиеся под действием силы, не зависят от предыстории материала или скорости приложения нагрузки, тогда как в полимере деформации существенно зависят от указанных параметров; это означает, что простейшее конститутивное уравнение для полимера должно включать в качестве переменных время или частоту в дополнение к напряжению и деформации. Во-вторых", в упругом твердом теле все состояния, определяемые напряжением и деформацией, обратимы: в результате приложения нагрузки возникает определенная деформация, которая после снятия нагрузки пол-' ностью исчезает; это не всегда имеет место в полимерах. В-третьих, в упругом теле, подчиняющемся закону Гука, который в самом общем смысле является основой теории упругости при малых деформациях, наблюдаемые эффекты линейно связаны с оказываемым воздействием. В этом сущность закона Гука: напряжение строго пропорционально, деформации. Для полимеров это, в общем, неверно, однако применимо как хорошее приближение для малых деформаций; в общем же случае конститутивные уравнения нелинейны. Важно заметить, что нелинейность не связана обязательно с необратимостью деформаций. В отличие от металлов полимеры могут восстанавливать первоначальные размеры за пределом пропорциональности без накопления какой-либо остаточной деформации. В-четвертых, определения напряжения или деформации в выражении закона Гука справедливы только для малых деформаций. Когда рассматриваются большие деформации, должна быть развита новая теория, в которой должны даваться более общие определения напряжений и деформаций. В-пятых, на практике полимеры часто применяются в ориентированном анизотропном состоянии (например, пленки и синтетические волокна); при рассмотрении механического поведения таких материалов требуется значительное обобщение закона Гука.

Еще в 1949 г. при растяжении полидисперсных полимеров В. А. Каргин и Т. И. Соголова обнаружили эффект роста продольной вязкости по мере увеличения степени растяжения, причем изменение вязкости пропорционально деформации. Наиболее наглядно этот эффект виден при использовании в качестве аргумента величины sf (рис. 6.7). Характерно, что при &f -*- 0 продольная вязкость снижается до начального значения, отвечающего «трутоновской» формуле: А = Зт)0. Такой характер роста продольной вязкости типичен для начальных стадий предстационарной области деформирования, поскольку, как видно из рис. 6.7, при больших деформациях продольная вязкость не только не растет, но может даже уменьшаться до начального значения К0.

На рис. 2 представлена деформационная кривая изотропного капрона, полученная при растяжении на динамометре при 20°. Для удобства изложения участок О А па графиках усилие — удлинение обозначим /, а участок А Б — //и участок БВ — III. Для деформации изотропного капрона нужно приложить некоторое усилие, чтобы образец начал заметно деформироваться. (На графике это соответствует участку /.) Это усилие почти на всем протяжении участка / пропорционально деформации.




Плавления плотность Пропорционально деформации Пропорционально содержанию Пропускания ацетилена Прокладочного материала Пропусканием сероводорода Пропускании кислорода Пропускают газообразный Пропускают сернистый

-
Яндекс.Метрика