|
|
|
Главная --> Справочник терминов Разрушения органических Количественной характеристикой способности полимера к хрупкому разрушению является ударная вязкость. Она определяется как отношение работы разрушения полимера падающим грузом к площади поперечного сечения образца. Работа разрушения определяется площадью под кривой напряжение — деформация (см. рис. 9.10) и зависит, следовательно, как от прочности полимера, гак и от величины деформации при разрушении. Для композиций с длинными ориентированными в одном направлении волокнами (Ь/О> 100) определяют продольную прочность при растяжении ор,;., трансверсальную ар.т и сдвиговую ат. Прочность композиции зависит от угла расположения волокон 0; при 0^5° разрушение определяется величиной ор.;,; при 6 в интервале 5—45° — величиной от, а при 6^45° характер разрушения определяется величиной ор,т: исходит либо в результате отрыва, либо в результате скалывания (сдвига), причем вид разрушения определяется строением твердого тела, а также видом напряженного состояния. При растяжении—наиболее опасном виде напряженного состояния—разрушение происходит преимущественно на отрыв, при сжатии—на скалывание. В сложных случаях разрушения разрыв представляет собой сочетание местных отрывов и сколов по плоскостям легчайшего разрушения. Элементарные типы разрушения, встречающиеся при растяжении твердых тел, изображены на рис. 2. говоря, несовместима с условием (VII. 2), так как согласно этой гипотезе скорость разрушения зависит от степени уже имеющегося разрушения в материале. Поэтому для хрупких тел и резин уравнение (VII. 2) верно только приближенно для не очень медленных разрушений, когда зеркальная зона (для резин—шероховатая зона) занимает малую долю поверхности разрыва. В этом случае практически можно считать, что скорость процесса разрушения определяется номинальным напряжением а, близким к напряжению о', рассчитанному на неразрушенное поперечное сечение образца. Как уже отмечалось, переход от термической к лавинной стадии хрупкого разрушения связан с достижением критической объемной поврежденности, которая ускоряет развитие магистральных трещин. В этот момент напряжение в еще неразрушенных связях, пересекающих наиболее опасное в смысле поврежденности сечение, достигает предельного значения. Физически очевидно, что кинетика лавинного разрушения определяется в основном накопленной поврежденностью и лишь в незначительной степени- — температурой и нагрузкой. Фактически — это цепной деструктивный процесс. Долговечность в условиях хрупкого разрушения определяется из соотношения Тейлор [418, с. 943] считает, что при любой нагрузке в теле существуют связи, деформации которых близки к предельным. Временная зависимость разрушения определяется процессом сосредоточения таких связей в одном сечении за счет тепловых Назовем систему, которая под действием постоянного напряжения может сообщать работу при перемещении своих внешних границ, — консервативной. Критерий разрушения определяется тем [4, с. 126], что общая энергия консервативной системы уменьшается с увеличением размера дефекта. Этот критерий устанавливается ^^-<^ Согласно [173] наиболее надежной характеристикой усталостной выносливости резин является скорость уменьшения прочности резины в процессе утомления. При этом число циклов дд разрушения определяется следующим образом: Таким образом, Гуль считает, что механизм разрушения определяется соотношением энергии потенциального барьера, который необходимо преодолеть при разрыве суммы связей в элементарном акте разрыва; энергией теплового движения кинетической единицы, участвующей в осуществлении элементарного акта разрыва, скоростью нагружения; отношением суммарной энергии межмолекулярного взаимодействия к энергии химической связи в цепи макромолекулы. Последний фактор существенным образом зависит от степени ориентации полимерного образца. Характерную роль вязкости можно объяснить, по-видимому, различным механизмом разрушения полимерных материалов в поверхностно-активных средах и растворителях, а также относительной ролью поверхностной диффузии среды в микротрещины образца при достаточно высоких а и ее влиянием на кинетику процесса разрушения. Действительно, влияние вязкости должно сказываться в первую очередь в том случае, если скорость разрушения определяется скоростью поверхностных или объемных процессов диффузии среды к локальным местам разрушения. Проникание сильных растворителей в перенапряженные пред-разрывные участки, как отмечалось выше, приводит к резкому ослаблению химических связей и к мгновенному разрушению. С возрастанием вязкости скорость проникания среды уменьшается, долговечность полимерного образца увеличивается. При действии поверхностно-активных сред, не обладающих растворяющим действием для ПММА, сохраняется термофлуктуацион-ный механизм разрушения, ускоряемый поверхностно-активным действием среды. При этом скорость поверхностной диффузии среды является определяющей, очевидно, только в области достаточно высоких а и малых т. В области малых о и больших т среда успевает проникнуть к вершинам микротрещин. Подробно этот вопрос, с количественно'й интерпретацией кинетики процессов разрушения в средах, рассматривается в разделе IV.6. с напряжениями дальней области). Следует заметить, что в рамках данной модели, как и предыдущей, единственный способ устранения локального напряжения связывают только с упругими элементами и их разрывом. Поэтому применение подобных моделей, по-видимому, ограничено случаями хрупкого разрушения органических стекол и других систем, не обладающих большой неупругой или пластической деформацией при возникновении разрушения. Химическое взаимодействие полимеров с кислородом лежит » основе реакций окисления и окислительного разрушения органических полимеров. Сам процесс окисления может ускоряться и активнее развиваться под действием многих факторов: теплового (термоокислительное старение), солнечного света, излучений (световое, радиационное старение), солей металлов переменной ва- Атомы элементов, образующих молекулу органического вещества, обычно соединены ковалентиыми связями, и поэтому орга--нические соединения не способны диссоциировать в водных растворах с образованием соответствующих ионов. Между тем большая часть качественных реакций, используемых в аналитической химии для определения отдельных элементов, представляет собой ионные реакции. Поэтому первой задачей анализа органического вещества является разрушение его молекулы; при этом образующие ее атомы переходят в минеральные соединения, легко открываемые обычными реакциями аналитической химии. Наиболее обычными способами разрушения органических веществ являются: 1) окисление и 2) сплавление со щелочными металлами—натрием или калием. обычными способами разрушения органических веществ являют- ВПК - это биологическая потребность в кислороде, необходимом для полного разрушения органических веществ, находящихся в сточных водах, выраженная в миллиграммах кислорода на литр стоков. ХПК - химическая потребность в кислороде, необходимом для окисления органических соединений, находящихся в сточных водах. ВПК и ХПК - основные критерии качества сточных и очищенных вод. Осадок, полученный при отстаивании прядильной ванны (так называемый шлам), после предварительного прокаливания (для разрушения органических веществ) используется после растворения его в серной кислоте. Опубликованные А. П. Нелюбиным «Правила для руководства судебного врача при исследовании отравления» имеют исключительную ценность, так как являются как бы конспектом токсикологической химии. В них отражены определенный «судебно-химический» подход к реактивам, указания на постановку слепого опыта, методы изолирования ядовитых веществ и важнейшие реакции на них. В Правилах автор впервые в мире высказал мысль о невозможности обнаружения металлических ядов в пищевых продуктах и трупном материале без разрушения органических веществ, так как соединения металлического характера дают с «белковатым» веществом прочные продукты, в которых наличие металла не может быть доказано обычными качественными реакциями. Такой мысли до А. П. Нелюбина не высказывал ни создатель первого русского руководства по открытию ядов А. А. Иовский, ни автор первого немецкого руководства по судебной химии В. Г. Г. Ремер. Обосновав теоретически необходимость разрушения органических веществ для обнаружения металлических" ядов, А. П. Не- любин предложил и способ разрушения органических веществ, составляющих объект исследования: нагревание с азотной кислотой до получения бесцветной жидкости. Спустя 15 лет после выхода в свет Правил, составленных Нелюбиным, известный французский токсиколог М. Орфила предложил применять азотную кислоту для разрушения органических веществ при исследовании трупного материала на наличие соединений металлов. ИЗОЛИРУЕМЫХ ПОСЛЕ МИНЕРАЛИЗАЦИИ (РАЗРУШЕНИЯ] ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В 1908 г. П. К. Равданикис, используя окисляющие и водоот-нимающие свойства серной и азотной кислот, детально изучил метод Мейлера, установил соотношение кислот (1 :4) на 100 г биологического материала, показал нецелесообразность введения KHSO4 и применил метод к химико-токсикологическому исследованию. В модификации Равданикиса метод Мейлера в химико-токсикологическую практику внедрялся медленно. Причиной этого было довольно длительное удаление окислов азота из жидкостей, полученных после разрушения органических веществ. В 1952 г. были разработаны методы ускоренного удаления остатков окислителя из жидкостей, полученных после разрушения биологического материала. Затем -рядом советских экспертов-химиков в период 1951 — 1957 гг. несколько измененный метод минерализации с помощью серной и азотной кислот был изучен по отношению к мышьяку (Ф. В. Зайковский, А. Н. Крылова), сурьме (А. Н. Крылова), олову (А. Ф. Рубцов), свинцу (А. Н. Крылова), кадмию (Т. М. Моисеева), серебру (А. Н. Крылова), ртути (Ф. В. Зайковский, А. А. Васильева, М. Д. Швайко-  Разработки технологии Разрешенные правилами Разрушающим напряжением Разрушения эластомеров Разрушения надмолекулярных Разрушения полимеров Расщепление рацематов Разрушение полимерных Разрушению полимеров |
- |
Навигация