Главная --> Справочник терминов


Технической прочности Центробежные насосы подробно описаны в технической литературе, поэтому ниже даны лишь основные указания и расчетные формулы, необходимые при их выборе. Герметические насосы освещены несколько шире.

Значительных объемов достигло производство метанола в годы второй мировой войны. В 1944 г. мощность предприятий, вырабатывающих метанол, составила свыше 380 тыс. т в год [1 ]. Это объяснялось значительным использованием метанола в те годы для получения моторных тоцлив и в целом ряде других производств. В технической литературе метанол зачастую называют «органической водой», подчеркивая тем самым дешевизну и доступность этого продукта 12]. В достаточно, больших количествах вырабатывается метанол в Англии, Франции, Японии и в других странах.

Получившее в ряде стран промышленное признание производство ацетилена электрокрекингом углеводородов достаточно широко освещено в технической литературе, поэтому здесь этот метод детально не разбирается. Укажем только, что еще во время второй мировой войны в Германии работала промышленная установка получения ацетилена электрокрекингом газа, поступающего с гидрогенизационного завода и содержащего 45% метана, 28% этана и 12% пропана. Проходя через зону вольтовой дуги (8000 в), газ подвергался крекингу с образованием ацетилена, содержание которого в продуктах крекинга составляло 15—17%. Процесс получения ацетилена электрокрекингом углеводородов в настоящее время разрабатывается в СССР. Он является энергоемким и дорогим и эффективен только при низкой стоимости электроэнергии.

При переводе преследовалась цель — сохранить авторский стиль изложения материала, однако отдельные места, имеющие эмоциональную окраску, более подходя~ щую для устной речи (лекции), изложены в соответствии с требованиями, предъявляемыми к научно-технической литературе.

В связи с этим все более возрастает число специалистов, занятых в области технологии получения полимерных материалов. Поэтому возникает острая потребность в технической литературе, в которой было бы приведено описание технологических процессов производства важнейших промышленных полимеров и пластических масс на их основе. Настоящий альбом и является таким пособием. В нем собраны наиболее характерные схемы технологических процессов получения высокомолекулярных соединений.

Присоединение хлорсульфоновой кислоты к ненасыщенным кислотам можно рассматривать как главный метод приготовления хлорзамещенных сульфокислот, несмотря на то, что он мало освещен в технической литературе. Так, ундециленовая [354а] и олеиновая [3546] кислоты реагируют с хлорсульфоновой кислотой, образуя хлорзамещенные соединения, которые очень легко отщепляют хлористый водород. Этот метод можно применять также к ненасыщенным оксикислотам [355], причем в этом случае хлор-сульфоновая кислота должна быть взята в достаточном количестве для взаимодействия ее как со спиртовой группой, так и с двойной связью.

Книга ликвидирует пробел в существующей технической литературе по нефти и ее продуктам.

Одним из известных описанных в технической литературе экстрагентов кислот является трибутилфосфат (ТБФ)[67]. В нем имеется! одна активная функциональная группа — фос-форильная, причем она может быть только донором электронов. Установлено, что даже система Н2О—ТБФ является очень сложной. При введении небольших количеств воды в ТБФ образуется комплекс Н2О-2ТБФ. Состав комплекса в насыщенных растворах воды в ТБФ менее определенный.

К сожалению, за последние годы в учебной и научно-технической литературе в области физики, химии и химической технологии полимеров наметилась тенденция к определенному терминологическому произволу. Сдерживающего влияния "Энциклопедии полимеров", а также постоянных усилий в этом направлении Комиссии по номенклатуре ИЮПАК оказывается все же недостаточно. Это обстоятельство побудило нас включить в новое издание книги "Словарь терминов" (Приложение 1), который дал бы возможность читателю ориентироваться в спорных случаях. Кроме того, учитывая существенные сложности со справочной литературой, в книге даны приложения, включающие справочный табличный материал, необходимый для решения предлагаемых задач и примеров. При его формировании были использованы данные, приведенные в периодической литературе, а также в книгах: Справочник по физической химии полимеров. В двух томах. Т. 1.: А.Е. Нестеров "Свойства растворов и смесей полимеров" (Киев: Наукова думка, 1984. 374 с.); Т. 2: В.П. Привалко "Свойства полимеров в блочном состоянии" (Киев: Наукова думка, 1984. 330 с.); А.Е. Нестеров, Ю.С. Липатов "Фазовое состояние растворов и смесей полимеров" (Киев: Наукова думка, 1987. 168 с.).

Получившее в ряде стран промышленное признание производство ацетилена электрокрскипгом углеводородов достаточно широко освещено в технической литературе, поэтому здесь этот метод детально не разбирается. Укажем только, что еще во время второй мировой войны в Германии работала промышленная установка получения ацетилена электрокрекингом газа, поступающего с гидрогеннзациопного завода и содержащего 45% метана, 28% этана и 12% пропана. Проходя через зону вольтовой дуги (8000 в), газ подвергался крекингу с образованием ацетилена, содержание которого в продуктах крекинга составляло 15—17%. Процесс получения ацетилена электрокрекипгом углеводородов в настоящее время разрабатывается в СССР. Он является энергоемким и дорогим и эффективен только при низкой стоимости электроэнергии.

Значения изменения модулей в течение 1 и 1000 ч обычно приводятся в технической литературе (например, [114]). При небольших значениях напряжения (5 — 20 МПа) и температуре 20°С отношение Е (1000 ч)/Е (1 ч) для простых полимеров равно ~0,96 (бутадиен-стирольный сополимер), 0,92 — 0,93 (ПК, ПЭТФ, термопласты, усиленные волокном), 0,88 — 0,90 (ПС, ПВХ, ПММА, ПОМ) и 0,72—0,79 (ПЭВП, ПП, сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола). Поскольку методы экстраполяции зачастую оказываются единственным доступным средством получения необходимых данных, следует иметь в виду, что они несут на себе отпечаток всех ограничений, вызванных постепенным развитием ослабления структуры (выявляемого путем изменения скорости ползучести от замедления к ускорению). К тому же данный метод экстраполяции обычно не учитывает действие конкурирующих процессов (рост трещины при ползучести).

Важнейшей характеристикой прочностных свойств является долговечность тл (время, в течение которого нагруженный образец не разрушается), отражающая кинетический характер процесса разрушения. В инженерной практике используются понятия кратковременной и длительной прочности. Кратковременная прочность 0Р (или разрывное напряжение) обычно определяется на разрывных машинах при заданных режимах скорости нагруже-ния и скорости деформации. Характерное время до разрушения —• порядка 102 с. Длительная прочность обычно определяется при нагружении статическими или переменными нагрузками, малыми по сравнению с пределом прочности <Тр. Кратковременная и длительная прочность полимеров относятся к технической прочности, которая обычно значительно ниже так называемой теоретической прочности материала с идеальной структурой.

Теоретическая прочность может быть приближенно оценена различными способами [5; 19; 11.1], в частности из постоянных, входящих в уравнение долговечности aT = t/oAo, гДе U0 — «нулевая» энергия активации разрушения; со — флуктуаци-онный объем. Другая оценка производится по известной формуле Орована ат = х?', где Е — модуль упругости твердого полимера вдоль оси растяжения, а х«0,1ч-0,2 — коэффициент. Подобные оценки для неориентированных полимеров приводят к значениям от порядка 1—2-Ю3 МН/м2, а для ориентированных полимеров—в Ю—20 раз большим. Что касается реальной (технической) прочности, то максимально достигнутые в настоящее время ее значения составляют 3—4-Ю3 МН/м2 для бездефектных стеклянных волокон [5] и 1—2-Ю3 МН/м2 для высокомодульных полимерных волокон. Наиболее типичные значения технической прочности полимеров значительно ниже этих цифр.

В табл. 11.1 приведены характерные значения кратковременной и длительной технической прочности некоторых важнейших полимерных материалов.

Сохранение биомеханической функции делигнифицированнон древесины (холоцеллюлозы) было доказано определением и сравнением технической прочности высушенной на воздухе необработанной древесины и делигнифицированной древесины.

В табл. 1 приведены примерные данные по теоретической и технической (измеренной) прочности различных материалов.

Для капронового волокна теоретическая прочность оказалась меньше технической. Этот физически неоправданный результат свидетельствует о том, что формулами для расчета теоретической прочности твердых тел следует пользоваться с осторожностью, если речь идет о полимерах. Причина этого, по-видимому, заключается в том, что модуль упругости твердых полимеров в основном определяется межмолекулярным взаимодействием (модуль же упругого растяжения отдельной полимерной цепи на один-два порядка больше), а прочность—химическими связями.

Теоретическая прочность обычно на два-три порядка больше реально наблюдаемой (технической) прочности материала. Основные причины этого явления впервые объяснил Гриффит1.

По Гриффиту, в любом материале, особенно в его поверхностных слоях, имеются микротрещины различных размеров и ориентации. Под действием приложенного напряжения на краях микротрещин возникают перенапряжения П, которые могут во много раз превосходить среднее напряжение а в сечении образца. Если величина перенапряжения у вершины наиболее опасной трещины равна теоретической прочности зга, происходит катастрофический (со скоростью, близкой к скорости звука) рост трещины и образец разделяется на две части. Приложенное напряжение при этом соответствует так называемой максимальной технической прочности ок. При перенапряжениях меньше теоретической прочности, когда а меньше ак, по представлениям Гриффита, трещина не растет.

В экспериментах были получены в ряде случаев (пластмассы, металлы) кривые долговечности при очень длительных наблюдениях. При малых напряжениях действительно обнаруживается резкий подъем кривой долговечности (рис. 26), подтверждающий правильность выводов теории. Вероятно, для твердых тел существует некоторый предел, ниже которого в отсутствие агрессивных сред разрушение не происходит. Голланд и Тернер7, анализируя свои данные, приходят к выводу, что безопасное напряжение для неорганического стекла составляет примерно 30% от технической прочности.

Проверка формулы Гриффита для силиконовых резин была недавно сделана А. Бикки и Берри14, которые по формуле (IX. 17), используя экспериментальные значения модуля Юлга Е и максимальной технической прочности ак, определяли свободную поверхностную энергию различных резин. При этом предполагалось, что резины имеют поверхностные микротрещины размерами с0^1СГ3 см. Это предположение подтверждается экспериментальными данными зависимости прочности от глубины надреза. Резина, не имеющая надрезов, характеризуется таким же значением прочности, которое получается при экстраполяции экспериментальной зависимости до длин надреза примерно 10~3 см. А. Бикки и Берри получили для наполненных резин ашш_— --105 эрг/см2, а для ненаполненных от 1-103до 6-Ю3 эрг1 см1* в соответствии с уменьшением густоты пространственной сетки. Между тем в действительности свободная поверхностная энергия резин имеет порядок 102 эрг /см2 и не должна существенно зависеть от числа поперечных связей, так как число разорванных цепей

Микроанализ обычно указывает на наличие в материале изделия различных дефектов (пор, включений, микротрещин, раковин и т. п.)- Их определяющее влияние на хрупкую прочность впервые объяснил Гриффит, считавший, что различие между теоретической и технической прочностью связано с присутствием трещин. Используя энергетический подход, Гриффит теоретически установил зависимость технической прочности тонкой пластинки сГй от длины сквозной трещины [200]:




Температуры полимеризации Температуры поступающего Температуры представляет Температуры применяют Температуры проведения Тщательно очищенного Температуры регенерации Температуры содержание Температуры структурного

-
Яндекс.Метрика