Термины, связанные с цементом. Температуры напряжения

Главная --> Справочник терминов

Температуры напряжения и 0,308 г/см3. Зависимость вязкости от давления для обеих систем носит прямолинейный характер, при этом угол наклона прямых к оси давлений уменьшается с ростом температуры. Наблюдается тенденция к большему влиянию давления на вязкость при более высоких мольных долях второго компонента (при постоянной температуре). Влияние давления и концентрации второго компонента в растворе на вязкость падает с повышением температуры.

Механические свойства металлических материалов при низких температурах определяются типом их кристаллической решетки. У металлов с кристаллической решеткой типа гранецентрированного куба (медь, алюминий, никель, свинец, железо-у, аустенитные стали) при понижении температуры наблюдается увеличение пределов текучести и прочности, повышение твердости и уменьшение ударной вязкости.

На рис. 4.4 приведены типичные кривые зависимости активности от температуры для катализатора ФКД-Т. Видно, что на участке кривой подъема температуры наблюдается резкий скачок активности. На нисходящей кривой охлаждения такой скачок менее выражен.

Скачок активности в интервале 60-80°С приходится на область расплавления СК, когда существуют две фазы этой кислоты и каждая из них как бы вносит свой вкладе величину активности. При дальнейшем повышении температуры количество расплавленной (жидкой) части СК увеличивается, и она заполняет мелкие поры катализатора, что приводит к уменьшению доступной для сырья поверхности и соответственно к снижению активности катализатора. В результате на небольшом участке температуры наблюдается некоторое падение активности. При обратном охлаждении активность снижается со значительно меньшей скоростью, чем при нагревании и наблюдается эффект гистерезиса активности, присущий фазовым переходам в составных частях катализаторов [43]. В случае повторного нагрева экстремум активности выражается слабее.

Низкомолекулярные вещества обычно легко кристаллизуются, полностью переходя в кристаллическое состояние. Выше определенной температуры, характерной для данного вещества, происходит плавление кристаллитов и переход вещества в жидкую фазу. В гомологическом ряду соединений температура плавления плавно возрастает по мере увеличения молекулярного веса гомолога. Одновременно с этим увеличивается и вязкость жидкой фазы. При значительном увеличении молекулярного веса гомологов переход из твердого в жидкое состояние становится расплывчатым и происходит в более широком интервале температур. В твердом состоянии вещество находится полностью в аморфном (или частично в кристаллическом) состоянии, выше температурного интервала стеклования вещество приобретает эластичность, еще •.-охраняя частичную кристалличность. При дальнейшем возрастании молекулярного веса изменение консистенции вещества с изменением температуры наблюдается все в меньшей степени. Такой полимер находится в стекловидном аморфном состоянии и деструктируется при попытках перевести его путем нагревания п эластическое или пластическое состояние (см. рис. 8, стр. 40).

ся чрезвычайно "вердое вещество. До 100' состав полимера сохраняется неизменным; при дальнейшем повышении температуры наблюдается постепенное уменьшение содержания азота в полимере. Так, при 150° в течение 48 час. содержание азота снижается на 18,77%. Фракционирование полиакриламида можно проводить дробным осаждением его при помощи ацетона из' водного раствора. Таким методом было выделено семь фракций полимера, молекулярный вес которых колебался от 19 400 до 534 000*.

находящихся в высокоэластическом состоянии, при каждой температуре имеется своя равновесная структура, а при понижении температуры наблюдается молекулярное упорядочение, связанное с возрастанием вязкости полимеров. С повышением температуры начинают протекать процессы молекулярной разупорядоченности и постепенное уменьшение вязкости во времени. Скорость процесса образования равновесной структуры определяется не только температурой, но и природой полимера. Оба процесса при заданной температуре приводят к одному и тому же значению равновесной вязкости. Элементами вторичной структуры эластомеров являются сетка, образованная поперечными ван-дер-ваальсовыми связями, и надмолекулярная структура в виде упорядоченных микрообластей. Эти элементы вторичной структуры сопутствуют друг другу, поскольку образование узлов за счет ван-дер-ваальсовых связей неизбежно связано с возникновением упорядочения.

ция характеризуется экзотермическим пиком, который предшествует или находится вблизи эндотермического, соответствующего плавлению полимера. Например, для полиэтилентере-фталата "холодная" кристаллизация 'начинается при 100°С и достигает максимума при 125°С. При дальнейшем повышении температуры наблюдается кристаллизация (экзоник при 220°С) и вблизи г'пл (пик при 265°С). Поскольку сумма теплот двух типов кристаллизации примерно соответствует теплоте плавления, то исходный полимер рассматривают как полностью аморфный, что и было подтверждено данными рептгепо-структурного анализа [4].

Зависимости типа приведенных на рис. 9.15 можно объединить и построить, например график зависимости амплитуды деформации от температуры при разных частотах или от частоты при разных температурах. Такие графики, на которых отображается зависимость свойств и от температуры, и от частоты, приведены на рис. 9.16. Рассмотрим изменение амплитуды деформации от температуры при разных частотах. С повышением температуры образец при достижении Тс начинает размягчаться и амплитуда деформации при заданной частоте <а\ возрастает. При дальнейшем росте температуры наблюдается переход в область развитого высокоэластического состояния и амплитуда деформации практически не меняется, как мы уже наблюдали при снятии термомеханической кривой в условиях статического нагружения (см. гл. 7). Для полимеров особенно характерна относительность понятия «размягчение» полимера. В самом деле, при частоте действия силы оц полимер размягчается при температуре Тк. Если увеличить частоту действия силы, то при температуре Тс полимер не успевает реагировать на эту возросшую частоту: флуктуационная сетка не успевает перегруппироваться и деформация оказывается незначительной. Потребуется нагревание до более высокой температуры, чтобы обеспечить большую подвижность сегментов макромолекул. При этой более высокой температуре флуктуационная сетка сможет перестраиваться при большей частоте действия силы и развивать значительные деформации. Рост частоты действия силы приводит к росту температуры, при которой в полимере начинают развиваться большие деформации, т. е. к росту температуры стеклования.

При определении зависимости удельного объема полимера от температуры наблюдается очень интересное явление; так же как у низкомолекуляр* ных веществ, температур а стеклования гтолЕшера зависит от скорости его охлаждения3-4, Чем медленнее охлаждается полимер, тем ниже температура Стеклования. Это явление связано с тем, что не при любой температуре за время опыта устанавливается равновесная структура вещества.

Характер кривой «напряжение — относительное удлинение» зависит также от скорости деформации (рис. 5.3) и особенно сильно — от температуры. Если с увеличением скорости деформации предел текучести возрастает, а относительное удлинение при разрыве снижается, то при повышении температуры наблюдается обратная картина. Зависимость предела текучести от температуры в интервале от 25° С до точки плавления может быть выражена в полулогарифмических координатах прямой, угол наклона которой характеризует степень кристалличности полимера (рис. 5.4).

Итак, совокупность релаксационных методов приводит к результатам, которые подтверждают существование флуктуацион-ных микроблоков в некристаллических полимерах, позволяют оценить их размеры и время жизни, а также наблюдать их подвижность при изменении температуры, напряжения и времени наблюдения.

Правило логарифмической аддитивности применимо лишь в определенных границах изменения температуры, напряжения и молекулярной массы. При больших напряжениях и высоких температурах оно нарушается из-за глубокого разрушения надмолекулярной структуры или перехода к «химическому течению» (т. е. распаду полимера). Справедливость данного правила означает, что там, где оно выполняется, температура и напряжение д^йству-ют на вязкость независимо друг от друга. Для практики важно, что изменения Р, М и N не меняют температурного коэффициента вязкости (активационная природа течения, выраженная уравнением (6.12), не претерпевает модификации), хотя сама вязкость полимера может изменяться. В табл. 6.1 для полимеров разного строения приведены средневесовая молекулярная масса М, критическая молекулярная масса Мк, энергия активации U, постоянная

Кинетический подход, основателем которого является акад. С. Н. Журков [11.10; 61], отличается тем, что основное внимание обращается на атомно-молекулярный процесс разрушения и разрыв тела рассматривается как конечный результат постепенного развития и накопления микроразрушений или как процесс развития микротрещины на молекулярном уровне. Основным фактором в этом подходе является тепловое движение в полимерах. Выяснение природы этого термофлуктуационного процесса разрушения, зависимости скорости процесса и долговечности от температуры, напряжения и других факторов является основой современной физической теории прочности и базой для дальнейшего развития теорий предельного состояния в механике разрушения. Эти подходы будут в дальнейшем рассмотрены подробней.

Предэкспоненциальная функция ф(0, Т) зависит от напряжения и температуры очень слабо по сравнению с зкспонентой и практически равна постоянной С внутри интервала (о"о, OK), но при приближении к 00 эта функция стремится к бесконечности, а при приближении К;0К она стремится к нулю, что отражается на отклонении кривой долговечности (рис. 11.5) от прямолинейного хода вблизи безопасного и критического напряжения.

Уравнение долговечности (11.32) на рис. 11.5 представлено сплошной кривой, линейный участок которой АВ приближенно выражается более простым уравнением (11.28), где С в соответствии с формулой (11.25) является сложной величиной, зависящей от длины начальной микротрещины /0, частоты колебаний атомов vo, температуры, напряжения и молекулярных констант со и Я. Из-за слабой по сравнению с экспонентой зависимости от а и Т величину С можно внутри интервала (0о, сгк) считать практически постоянной. При сг=стк, если экстраполировать уравнение (11.28) на эту верхнюю границу интервала напряжений, долговечность получается равной Тд^С. Однако точное значение критической долговечности, следующее из уравнения (11.32), есть тк = Ь/ик. Это объясняется тем, что термофлуктуационный механизм перестает действовать, когда экспонента практически становится равной единице, а предэкспоненциальная функция <р(а, Т) стремится к нулю вблизи

Следовательно, вблизи а = ак и при больших напряжениях разрушение происходит по атермическому механизму. Величина 0К от температуры зависит слабо, так как VK слабо зависит от температуры, как и модуль упругости твердого тела.

Следует отмстить, что конформация макромолекулы може' изменяться в зависимости от внешних факторов — температуры напряжения и др При этом затрагиваются все конформацион ные уровни: например, при деформации растяжения в макромо лекуле полибутадисна изменяется ближний конформационньп порядок (гош-формы переходят в транс-) и конформацня моле кулы — статистический клубок переходит в конформацию, при Снижающуюся к вытянутой струне. Поэтому о конформацш макромолекулы судят обычно в условиях отсутствия возмущаю щих фактороп. Идеальные условия это газовая фаза, но по скольку макромолекулы полимера не существуют в газообраз ном состоянии, то наиболее реальной моделью этого состояли! является разбавленный раствор в так называемом 0-растворите ле при 0-течпсрат>рс, когда взаимодействие между полимерол и растворителем отсутствует и цепные макромолекулы имею: нснсзмущенные ра.шсры.

Теория Ильюшина [97] предполагает, что долговечность макрочастицы определяется моментом достижения инвариантной мерой поврежденности значения некоторой константы материала, т. е. величины, не зависящей от внешних факторов (температуры, напряжения и т.п.). Иной результат получается, если ввести начальную (юн) и конечную (шн) поврежденности, зависящие от напряжения [93, 172, 181]. В принципе начальная поврежден-ность физически нереализуема, поскольку требует «мгновенного» нагружения изделия. Поэтому преобразуем условие (5.68) в условие

напряжения при едвигё соединений на полиуретановых клеях от температуры.

'напряжения при"равномертгон отрыве" клеевых соединений на полиуретановых клеях от температуры.

В атмосферных условиях периодическое увлажнение осуществляется осадками, но, кроме того, большое значение имеет конденсация влаги, особенно при резких суточных колебаниях температуры. Напряжения и рассмотренные выше процессы нарушения структуры в этих случаях усиливаются влиянием термических градиентов.

Температура максимальной Тщательное исследование Температура необходимая Температура оказывает Температура отверждения Тщательно проверить Температура подогрева Температура повышалась Температура растворения