Термины, связанные с цементом. Температурные зависимости

Главная --> Справочник терминов

Температурные зависимости На рис. 127 представлена зависимость коэффициента линейного расширения некоторых металлов от температуры. Высокие коэффициенты линейного расширения алюминия и меди создают проблему компенсации этого расширения с помощью соединений типа расширительных обводных линий, гофрированных мембран и т. д. при переходе от окружающей температуры к криогенным.. Если это расширение не учитывать, могут возникнуть резкие температурные-напряжения металла.

К реакционным трубам паровой конверсии при низком давлении предъявляют требование только жаростойкости при 850—900 °С. Трубы изготавливают методом протяжки. Стали, из которых изготовляют реакционные трубы, работающие при давлении, должны быть не только жаростойкими, т. е. не подвергаться окислению под действием дымовых газов снаружи трубы и парогазовой смеси внутри, но и жаропрочными, т. е. длительно выдерживать механическую нагрузку при 900—1100 °С. Длительная прочность стали труб наружным диаметром 130 с толщиной стенки 16 мм при 2,0—2,5 МПа должна быть не менее 12 МН/м2. Прочность реакционной трубы зависит от толщины стенки, но увеличение толщины стенки снижает теплопередачу и увеличивает температурные напряжения.

При сооружении и эксплуатации нефтепровода в нем возникают напряжения, обусловленные нагрузками и воздействиями, которые подразделяют «а постоянные (собственный вес сооружения, вес и давление грунта и Др.), временные длительные (вес и давление перекачиваемой нефти, температурные напряжения и др.), кратковременные (монтажные испытательные нагрузки и др.) и особые, вызываемые неисправностями и нарушениями технологического процесса (гидравлический удар).

104. Гейтвуд Б. Е. Температурные напряжения. Пер. с англ./Под р л Н. И. Пригоравского А'1. Издатинлит, 1959. 349 с.

104. Гейтвуд Б. Е. Температурные напряжения. Пер. с англ./Под Н. И. Пригоравского М. Издатинлит, 1959. 349 с.

В то же время, если в кипящей воде (например, по ГОСТ 17006—71) клеевые соединения неустойчивы, это еще не является критерием их плохой стойкости в холодной воде, поскольку скорости гидролиза в кипящей и холодной воде различаются очень значительно. Испытания на тепловой удар в известной степени моделируют процессы,- происходящие при действии перепада температур на клеевые соединения в средствах транспорта, строительных конструкциях. Однако эти испытания эффективны только тогда, когда склеиваемые материалы и клеи значительно различаются по коэффициентам линейного расширения, причем размеры соединения должны быть довольно значительны, чтобы температурные напряжения достигли величины, сопоставимой с прочностью.

ния [7, с. 14]. Бетоны на полимерцементных составах характеризуются пониженным модулем упругости и обладают способностью к пластической деформации без разрушения [7]. Применение таких бетонов позволяет также снизить остаточные напряжения. Весьма эффективное решение проблемы достигается, если в качестве адгезива применяется специальный цемент, содержащий добавки, выделяющие в процессе твердения цемента водород. V В результате этого происходит расширение адгезива и компенсируется усадка. Напряжения в этих случаях снижаются, а адгезия возрастает [4, с. 38]. Остаточные температурные напряжения в спаях стекла с металлом можно уменьшить, подбирая материалы, сравнительно мало различающиеся по коэффициентам температурного расширения. В таких спаях, называемых «согласованными», температурные напряжения не превышают безопасного значения. Другой путь заключается в создании спаев определенной конфигурации, которая дает возможность детали свободно деформироваться. Желательно, чтобы металл (например, медь) при этом обладал определенной пластичностью [11, с. 12].

стержней с закрепленными концами [81]. Было обнаружено, что при быстром нагревании таких образцов в них возникают значительные напряжения, которые затем релаксируют практически до нуля при температурах, превышающих температуру стеклования. При последующем охлаждении вновь возникают температурные напряжения. На рис. IV.17 сопоставлены экспериментальные значения температурных напряжений в образце с закрепленными концами и расчетные значения, полученные [81] по уравнению Максвелла. Как видно из приведенных данных, совпадение вполне удовлетворительное.

88. Гейтвуд Б. Е. Температурные напряжения. М., Издатинлит, 1959. 349с.

Температурные напряжения в длинном полом вязкоупругом цилиндре с подвижной внутренней границей. Рассмотрим плоскую

осесимметричную деформацию полого вязкоупругого цилиндра, заключенного в упругую оболочку. Внутренняя граница цилиндра переменная: г0 — Л> (0- На внутреннюю поверхность цилиндра действует гидростатическое давление р (t), кроме того, цилиндр находится в заданном температурном поле Т (г, t), под действием которого в материале возникают температурные напряжения. Предполагаем, что функция Т (г, t) непрерывна по г и t и имеет требуемое число непрерывных производных по г. Считаем, что механические свойства материалов цилиндра и оболочки не зависят от температуры. Коэффициент Пуассона для материала цилиндра принимаем постоянным, продольную деформацию — равной нулю.

Наконец, при решении задач теплопередачи используется коэффициент температуропроводности а = k/(pCp). Значение ее можно подсчитать по приведенной формуле, но обычно его получают посредством прямых замеров, поскольку измерение коэффициента температуропроводности удается выполнять более точно, чем измерения коэффициента теплопроводности. На рис. 5.12 представлены температурные зависимости коэффициента температуропроводности, а также зависимости р (Т), k (Т) и Ср (Т) для поликарбоната.

Прежде чем перейти к математическому описанию рассмотренных выше методов плавления, рассмотрим температурные зависимости и реологические свойства аморфных и полукристаллических полимеров, которые имеют непосредственное отношение к элементарной стадии плавления. Это необходимо для понимания методов плавления, для которых характерно удаление образовавшегося расплава. Для этих методов большое значение имеют деформационные и реологические характеристики полимеров, определяемые в непосредственной близости от температуры плавления или размягчения.

Все физические свойства [39, с. 173; 40, с. 23] при стекловании изменяются с температурой по кривым двух типов (рис. II. 6) в зависимости от того, положительным или отрицательным температурным коэффициентом характеризуется исследуемая величина. Температурные зависимости типа / дают различные функции состояния, которые в дальнейшем будут обозначаться Z. Это могут быть объем V, внутренняя энергия U, энтропия S, энтальпия Н и др. Зависимости типа // характерны для кинетических или динамических характеристик, например для скорости ультразвука с, модулей сдвига G и Юнга Е, логарифмов вязкости lg ц

Температурные зависимости функций состояния (см. рис. II. 6) дают излом, а, следовательно, их температурные коэффициенты (коэффициент объемного расширения, теплоемкость и др.) дают скачок при переходе через температуру стеклования (рис. II. 7), что послужило поводом к отождествлению процесса стеклования с переходом второго рода.

Что касается изложенной релаксационной концепции, рационально объясняющей видимость перехода второго рода при его действительном отсутствии, то она позволяет с удобством использовать изменение физических свойств при стекловании для прямого измерения Тс. При этом принято считать, что температура структурного стеклования есть температура, при которой физические свойства вещества изменяются в аномальном интервале наиболее резко. На кривых свойство — температура (см. рис. II. 6) Тс приблизительно соответствует точке перелома. На кривых температурных коэффициентов (см. рис. П. 7), образующих в области стеклования перегиб, температура стеклования соответствует точке перегиба. При таком определении температура стеклования Тс в принципе не зависит от чувствительности прибора и точности измерения физических свойств. Часто Тс определяется как точка пересечения экстраполированных зависимостей, наблюдаемых вне области стеклования (см. рис. П. 6). Предпочтение §; отдается тем свойствам, температурные зависимости которых в структурно-жидком и стеклообраз-

При этом метод редуцированных (приведенных) переменных Ферри (ср. гл. II) позволяет не только пересчитывать соответствующие температурные зависимости в частотные, но и существенно расширить диапазон охватываемых частот.

В процессе эксперимента снимают температурные зависимости проницаемости е' и потерь tg б при разных частотах (например, 50 Гц, 10 кГц, 1 МГц...). По этим данным для разных температур строят частотные зависимости е' и tg б. Если d0/d « 1 и Т0/Т л; 1, то-коэффициент &т можно не учитывать. Условие do/d « 1 справедливо практически всегда, поэтому изменением плотности полимеров, находящихся в электрических полях, обычно пренебрегают. На практике в самом деле То/Т » 1, ибо Т0 обычно выбирают равной комнатной (20 °С), а Т берут близкой к ней,;, затем вычерчивают зависимости приведенной проницаемости епр от приведенной частоты lg v при разных температурах. График кривой е„р = / (lg v) при температуре приведения переносят на прозрачную бумагу. Далее приведение производят перемещением кривых параллельно оси lg v до совпадения их с обобщенной кривой, которая в диапазоне приведения остается неизменной. Для кривых при температуре приведения Т0 и температуре Т характерна определенная разность температур (Т—Т0) и разность частот Igvi — lgv=lg&T. Величина lg 6Т определяет смещение каждой кривей е'т вдоль оси Igv до кривой при температуре приведения Т0. При этом нужно учитывать знаки lg йт: если смещение происходит вправо, то lgbr>0; если влево — отрицателен. Аналогично строят зависимости 8пр = е'пр (lg V)*.

Рис. VII. 10. Температурные зависимости tg 6 ПЭТФ при v = 400 Гц для исходного аморфного (1) и выдер-ж.анных при 120 °С в течение разных времен образцов (2—4). Время выдержки (в мин): 2 — 30; 3 — 60; 4 —пленка, вытянута из аморфного образца при 85 °С и выдержанная 1 мин при 165 °С.

Рис. VII. 12. Температурные зависимости tg 6 для сшитых эластомеров с различной глубиной вулканизации (1—6), чистого каучука (7) и каучука с дифенилгуаниди-жом (8); v = 400 Гц;

Рис. VII. 14. Температурные зависимости tg6 для вулканизата № 1 (см. подпись к рис. VII. 12> при разных частотах.

Рис. VII. 19. Температурные зависимости остаточной поляризации РОСТ и плотности тока термодеполяризации i для образцов ПММА, поляризовавшихся при 150 "С. Значения РОСТ определены при Е (в кВ/см):

Теоретическое обоснование Теоретического обоснования Теоретического рассмотрения Теплоемкость теплопроводность Теплообменной аппаратуры Техническая конференция Теплотворной способности Теплового расширения Термическая деполимеризация