|
|
|
Главная --> Справочник терминов Разрушения структуры Наличие пластификаторов и модификаторов, а также повышение температуры способствуют уменьшению концентрации напряжений в вершинах трещин [12, с. 72—75], что приводит к замедлению процессов усталостного разрушения соединений. Однако при этом может изменяться статическая прочность, экстремально зависящая от концентрации пластификатора (рис. 5.2). Повышение содержания пластификатора выше оптимального приводит к снижению когезионной прочности [33]. После выдержки в течение 30 мин прочность снижается примерно на 50%. При этом и характер разрушения соединений изменяется с когезионного на преимущественно адгезионный характер. При снижении содержания кислорода до 10% и влажности до 10% прочность возрастает но сравнению с прочностью Существенное влияние на прочность и характер разрушения соединений оказывают температурно-временные режимы обработки грунта (табл. 5.8), которые приводят к существенному изменению адгезионного взаимодействия на границе раздела. После отверждения грунта при 80 и 140 °С углы смачивания равны 39 и 56° соответственно. По-видимому, при повышении температуры обработки снижается концентрация активных функциональных групп, что приводит к уменьшению поверхностной энергии грунта, к росту угла смачивания. Минимальное значение 9 соответствует температуре прогрева грунта при 60—80 °С, * Характер разрушения соединений — когезионный. Кроме этих напряжений в соединениях возникают напряжения, обусловленные действием эксплуатационных факторов. Они очень неоднородно распределяются по длине клеевого соединения и концентрируются на относительно небольшой площади, что в большинстве случаев является причиной преждевременного разрушения соединений. В процессе выдержки изменяется и характер разрушения соединений: на первом этапе он смешанный, а после выдержки в течение 9 сут преимущественно адгезионный. Это связано с невысоким уровнем адгезионных свойств клея, отвержденного при комнатной температуре, а также с повышением внутренних напряжений вследствие роста модуля упругости [99]. Наличие пластификаторов и модификаторов, а также повышение температуры способствуют уменьшению концентрации напряжений в вершинах трещин [12, с. 72—75], что приводит к замедлению процессов усталостного разрушения соединений. Однако при этом может изменяться статическая прочность, экстремально зависящая от концентрации пластификатора (рис. 5.2). Повышение содержания пластификатора выше оптимального приводит к снижению когезионной прочности [33]. После выдержки в течение 30 мин прочность снижается примерно на 50%. При этом и характер разрушения соединений изменяется с когезионного на преимущественно адгезионный характер. При снижении содержания кислорода до 10% и влажности до 10% прочность возрастает но сравнению с прочностью * Характер разрушения соединений — когезионный. Кроме этих напряжений в соединениях возникают напряжения, обусловленные действием эксплуатационных факторов. Они очень неоднородно распределяются по длине клеевого соединения и концентрируются на относительно небольшой площади, что в большинстве случаев является причиной преждевременного разрушения соединений. В процессе выдержки изменяется и характер разрушения соединений: на первом этапе он смешанный, а после выдержки в течение 9 сут преимущественно адгезионный. Это связано с невысоким уровнем адгезионных свойств клея, отвержденного при комнатной температуре, а также с повышением внутренних напряжений вследствие роста модуля упругости [99]. Основное влияние па степень регенерации адсорбента оказывает температура. Для силикагелей и диоксида алюминия нормальная температура нагрева составляет 175—200°С. В случае осушки газов, содержащих Сг,+ допустим нагрев до 230— 250 °С, но это быстро снижает адсорбционную активность адсорбентов из-за дезактивации поверхности, разрушения структуры вследствие явлении спекания и перекристаллизации. Для цеолитов температура нагрева должна быть не менее 300 °С и регенерация должна производиться осушенным газом, поскольку при регенерации влажным газом в адсорбенте остается остаточная влага, снижающая полноту осушки в цикле адсорбции. Степень разрушения структуры при больших у определяется скоростью деформации, каждому значению которой соответствует свое значение т. При мгновенном прекращении такой деформации и снятии нагрузки требуется достаточно длительное время для возвращения системы в первоначальное состояние. Эффективная вязкость г\эф определяется степенью разрушения структуры жидкости в приложенном поле сил. Степень разрушения структуры, или степень структурообразования, может быть выражена для данной системы полимер - растворитель или расплава полимера в изотермических условиях как сопоставляя реограммы полимерных жидкостей в изотермических условиях. Мерой степени структурирования будет S\ = KJ/K2, где KI и К2 - степени разрушения структуры для полимерных жидкостей с большей и меньшей молекулярными массами соответственно [см. уравнение (4.12)]; соответствует п > 1. Учитывая размерность у и Я, коэффициент С при этом уже нельзя трактовать как текучесть. Практически все полимерные растворы и расплавы представляют собой ярко выраженные неньютоновские жидкости, которым присуща так называемая структурная вязкость. Под ней понимается компонента эффективной вязкости, которая уменьшается при повышении скорости деформации в результате обратимого разрушения флуктуа-ционной структуры деформируемого материала. Характер разрушения зависит от природы взаимодействий в системе. В ряде случаев уменьшение вязкости при возрастании градиента скорости (аномалию вязкости) можно объяснить ориентационными эффектами *. Изменение структуры полимерных систем происходит во времени, вследствие чего явление аномалии вязкости носит тик-сотр'опный характер (под тиксотропией понимается изменение характеристик системы во времени при постоянных условиях деформирования). Время релаксации тиксотропного разрушения структуры определяется из выражения: Если значение параметров а — 0 и b = 0, то т = TO — максимальному времени релаксации системьд с неразрушенной структурой, равному т0 exp (ffa/kT). В этом случае процесс течения протекает по схеме Эйринга. Механизм течения, при котором параметры а и b отличны от нуля, получил название механизма Ребиндера **. При таком механизме происходит изменение времени релаксации в процессе течения. Ориентационные механизмы реализуются в системах, состоящих из анизотропных частиц вытянутой формы или из цепочек. Однако в структурированных системах ориента-ционный механизм несуществен по сравнению с механизмом разрушения структуры. Размеры структурных элементов существенно влияют на механические свойства полимеров, при этом чем они больше, тем больше напряжение рекристаллизации, больше хрупкость образца и меньше его удлинение [23]. Наилучшие механические свойства достигаются при достаточно малых размерах сферолитов. Естественно, что процесс разрушения структуры полимера при приложении внешней силы, как и процесс ее образования, носит многоступенчатый характер. Это особенно существенно при изучении закономерностей деформации полимеров. При любом малом и кратковременном приложении внешней силы происходит разрушение каких-либо ступеней структуры полимера, которые в различной степени перестраиваются и вновь образуются как в процессе деформирования, так и после его прекращения. Поэтому под процессом рекристаллизации следует понимать любые преобразования как первичной, так и вторичной кристаллической структуры [19]. Механизмы неньютоновского течения разделяются на две основные группы [8]: активационные и ориентационные. Механизмы первой группы могут реализоваться и без разрушения структуры (механизм Эйринга, учитывающий, что энергия вязкого течения снижается с увеличением напряжения сдвига), но главным образом они идут с разрушением структуры и уменьшением энергии активации (механизм Ребиндера [6.2], учитывающий, что для перехода от изменившейся структуры к исходной после снятия нагрузки требуется время тиксотропного восстановления). Время релаксации-т процесса тиксотропного восстановления разрушений структуры вещества определяется [6.3; 6.4] соотношением нию т при переходе от покоя к процессу течения, наблюдаемому для разных веществ. Ориентационные механизмы структурной вязкости реализуются в системах, состоящих из анизотропных частиц вытянутой формы или из цепочек (полимеры). Для многих систем ориентационный механизм несуществен по сравнению с более мощным механизмом разрушения структуры. Процессы разрушения структуры отчетливо наблюдаются в тиксотропных дисперсных системах. В связи с этим важно сравнить результаты, следующие из уравнения (6.4), с экспериментальными данными. Известно, что сегменты макромолекулы, например эластомеров, содержат примерно 30 — 40 углеродных атомов в цепи главной валентности, что соответствует длине отрезка цепи 3,5 — 5 нм. Так как расстояние между цепями в полимере примерно равно 0,5 нм, объем сегмента составляет (0,9ч- 1,2) • 10~21 см3. Подстановка характерного для полимеров объема сегмента (соэ= Ю~21 см3) в (6.4) приводит к выводу [6.5; 6.6], что уравнение не дает какого- се перестройки в целом остается той же (начальной), поэтому после снятия напряжения система должна иметь исходную структуру и физические свойства. В случае механизма Ребиндера структура изменяется и для ее возвращения к исходному состоянию после снятия нагрузки требуется время тиксотропного восстановления ?г.в- Сразу же после снятия напряжения структура будет иной и лишь постепенно будет приближаться к исходной. С точки зрения явления тиксотропии механизм Эйринга относится к системам, у которых ;?т.в = 0. В другом крайнем случае, когда это время очень велико, мы имеем дело с материалами, которые после разрушения структуры не способны ее восстановить.  Разрешающую способность Разрушающего напряжения Разрушают прибавлением Разрушения материала Разрушения органических Разрушение эластомеров Разрушение начинается Разрушении полимеров Разветвленный полисахарид |
- |
Навигация