Термины, связанные с цементом. Релаксации напряжения

Главная --> Справочник терминов

Релаксации напряжения Переход любой системы из неустойчивого в устойчивое состояние называется релаксацией. Длительность этого процесса определяется как время релаксации тр. Поэтому можно говорить о релаксации деформации (усадке) или напряжения. В простейшем случае кинетика процесса релаксации описывается уравнением

Поведение материала до разрушения может определяться линейной или нелинейной теорией упругости, сопровождаться необратимыми (пластическими) деформациями, процессами ползучести и релаксации, деформации могут быть малыми или конечными и т. д.— универсальной теории накопления повреждений и разрушения, учитывающей все упомянутые эффекты, в настоящее время не существует.

Как упоминалось ранее, подводящий канал и формующая щель головки выполняют еще одну важную функцию. На этих участках расплав полимера должен «забыть» о неоднородной деформации, которой он подвергался при повороте потока. Уорс и Парнаби [68] назвали эти области зонами релаксации и, предполагая, что расплав ведет себя как простая жидкость Фойхта (см. разд. 6.4), приближенно рассчитали минимальную длину, необходимую для достижения желаемого уровня релаксации деформации, наложенной на входе.

частицам активного наполнителя, но в отличие от них легко разрушаются при увеличении Р. При малых Р макровязкость очень велика из-за наличия вторичных структур и составляющей увязк можно пренебречь. Поэтому при воздействии на такой полимер малых Р будет проявляться не вязкое течение, а высокоэластиче-. ское последействие, или ползучесть (крип). Действительно, на кривой высокоэластического последействия (рис. 6.18) наблюдается линейный участок квазиустановившейся ползучести, но после разгрузки материал практически полностью восстанавливает свою первоначальную форму. Линейный участок на этой кривой при отсутствии необратимого течения объясняется разрушением части вторичных узлов сетки полимера. Процесс релаксации деформации при 70° С, например, в бутадиен-нитрильном эластомере занимает около .20 ч, тогда как процесс ползучести под нагрузкой длится примерно 1 ч. После разгрузки образец в процессе релаксации деформации полностью восстанавливает свои первоначальные размеры лишь за 20 ч. Это свидетельствует о том, что увязк несущественна и ее можно не выделять.

Представления о спектрах времен релаксации и спектрах времен запаздывания лежат в основе всех современных теоретических расчетов релаксации деформации и релаксации напряжения (глава IX).

Представления о спектрах времен релаксации и спектрах времен запаздывания лежат в основе всех современных теоретических расчетов релаксации деформации и релаксации напряжения (глава IX).

Представления о спектрах времен релаксации и спектрах времен запаздывания лежат в основе всех современных теоретических расчетов релаксации деформации и релаксации напряжения (глава IX).

Для оценки релаксации деформации при постоянном напряжении (о = const), ползучести, можно использовать уравнение Кель-вина-Фойгта:

Уравнение (1.46) по форме подобно уравнению (1.15) и описывает процесс, известный как процесс релаксации деформации.

где rfc — наружный диаметр струи после окончания процесса релаксации деформации;

После того как материал.проходит через входное сечение потока и попадает в зону установившегося течения, начальная деформация начинает немедленно релаксировать. Процесс релаксации деформации продолжается до тех пор, пока величина накопленной высоко-эластической деформации не уменьшится до значения, соответствующего величине эластической деформации полимера, находящегося в состоянии стационарного течения46-52.

Вязкоэластические свойства полисульфидных полимеров исследовались методом химической релаксации напряжения, при этом было установлено, что ответственными за эти свойства являются реакции межцепного обмена [14; 28, с. 207].

При исследовании химической релаксации напряжения вулканизатов отечественных жидких тиоколов было также показано, что этот процесс вызывается реакциями тиол-дисульфидного обмена, катализируемыми меркаптидами железа. Тиоуретановый эластомер, полученный на основе тиокола с концевыми гидроксильными группами, практически не релаксирует в изученных условиях [22].

Увеличение U возможно под влиянием тепла dQ, поступающего в систему извне, или за счет механической работы dW, совершаемой над системой. Изменение энтропии можно представить в виде суммы слагаемых: deS, равного dQ/T, и внутреннего производства энтропии diS, вызванного необратимыми процессами, типа релаксации напряжения или выделения тепла при трении. Следовательно,

Втягивание напряженной цепи путем проскальзывания обусловливает экспоненциальный закон релаксации напряжения

каждой ступеньки деформирования рост концентрации радикалов сопровождается уменьшением макроскопического напряжения растяжения. Отсюда следует, что локальные молекулярные напряжения распределены неравномерно. Они не просто кратны макроскопическим напряжениям. Совершенно очевидно, что сегменты цепи, разрушающиеся в конце интервала деформирования, не принимают участия в макроскопической релаксации напряжения (уменьшение напряжения вдоль оси цепи до 0,9 гзс увеличивает ее долговечность на два порядка по величине и фактически останавливает процесс ее разрыва). Кроме того,

Установлено, что для разрушения цепей даже после релаксации напряжения (через 20 мин после начала процесса) не только необходима целостность кристаллических блоков, но также тесное постоянное боковое сцепление между микрофибриллами в фибрилле и между фибриллами в волокне. Как и в гл. 5, при детальном рассмотрении поведения одиночных цепей отметим, что сдвиговое смещение концов микрофибрилл в поле межфибриллярных сил сцепления допускает передачу усилий сдвига, которые накапливаются на пути передачи напряжения до величины осевого напряжения а. Релаксация данного напряжения происходит при постоянном удлинении волокна. Продолжающийся разрыв цепей указывает, что осевые деформации микрофибрилл остаются постоянными в процессе подобной релаксации. Однако такие деформации могут быть постоянными лишь в отсутствие заметного проскальзывания микрофибрилл или фибрилл.

В рассмотренных экспериментах с волокнами ПА-6 причина релаксации напряжения, очевидно, связана с микрофибриллами. Для модели, показанной в левой части рис. 7.5, уменьшение а(^) при постоянном удлинении микрофибрилл может быть вызвано

Конечно, если повысить температуру до комнатной, подобные связи будут разрываться при условии, что напряженный сегмент цепи не подвергается никаким другим видам релаксации напряжения (проскальзывание, распутывание молекулярного клубка). Выявление разрывов связей в процессе увеличения температуры можно назвать критическим экспериментом в случае справедливости кинетического уравнения (5.57) и морфологической модели (рис. 7.5). Подобные исследования были

части спектра (динамические поляризационные ИК-исследова-ния [6, 35]), распределение молекулярных напряжений в ПП изменяется в процессе деформирования (ползучести) и релаксации напряжения.

— При ударном нагружении ПП (например, до деформации последнего 10,5 % менее чем за 0,1 с) наибольшее поглощение полосы 955 см-' обнаруживается через t = 69 с, когда реализуется значительная часть релаксации напряжения, в то время как при постепенном нагружении со скоростью деформации 10 %/мин наибольшее поглощение соответствует максимуму напряжения при деформации 10,5%. Наибольшее увеличение интенсивности полосы 955 см-1 (в 3,2 раза) больше при ударном нагружении по сравнению с постепенным нагружением [38]. Поэтому передача молекулярного напряжения в высокоориентированный ПП представляет собой вязкоупругий процесс, включающий деформирование аморфных областей и противодействие раскручиванию геликоидального упорядочения. Вул [39] провел детальный экспериментальный и расчетный анализ релаксации напряжения, динамического поведения ИК-спектров и разрыва связей. Он пришел к выводу о необходимости учитывать различные степени чувствительности к напряжению кристаллических областей (2,1 см~' на 1 ГПа) и отдельных цепей (8 см-1 на 1 ГПа). Вул показал, что в первую очередь релаксируют наиболее высоконапряженные цепи (952 см^1), внося таким образом вклад в увеличение интенсивности спектров на высоких частотах (например, 955 и 960 см-1), а также что разрыва связи не произойдет, если энергия ее активации U0 равна или больше 121 кДж/моль. Если ?/0=105 кДж/моль, то происходит разрыв очень небольшого числа цепей (вызывая

Характерным примером процесса деградации полимера под напряжением является деградация ненасыщенных каучуков в атмосфере озона. Скорости возникновения трещин, их роста, образования свободных радикалов, релаксации напряжения и ползучести увеличиваются в атмосфере озона в тысячу раз и более [196, 197, 199, 201, 204—206]. Данная химическая реакция выяснена не полностью. Обычно предполагается, что первые этапы деградации ненасыщенных полимеров в атмосфере озона соответствуют «механизму Криги».