Термины, связанные с цементом. Увеличения температуры

Главная --> Справочник терминов

Увеличения температуры При нагревании полимера происходит изменение его объема, причем это изменение складывается из двух частей: увеличения свободного объема и изменения длин химических связей. Анализ этих изменений привел к следующей зависимости температуры начала интенсивной термической деструкции Td от параметров химического строения полимера [88]:

ки позволяет за счет увеличения свободного объема и удельной

вия для увеличения свободного пробега образовавшихся ионов,

цесса и, следовательно, fo=bl012 с"1, что не совпадает с /тах = 3'1013 с"1. Для устранения этого противоречия следует учесть слабую ззвисимость энергии зктивзции от темперзтуры из-зз некоторого увеличения свободного объемз при тепловом рзсширении полимерз. Тогдз в линейном приближении ззпишем:

Кроме увеличения свободного объема смесительной камеры до 600—656 Л, а у некоторых типов даже до 800 л, в большинстве конструкций предусмотрена возможность работы на нескольких скоростных режимах путем плавного или ступенчатого изменения частоты вращения роторов. Это позволяет вести процесс смешения в оптимальном режиме; например, в начале рабочего цикла частота вращения роторов задается максимальной, а затем она понижается. Во всех смесителях, кроме К-7 и К-10, роторы выполнены четырехлопастными. Нижний затвор — откидного типа. Достаточно мощными двигателями оснащены все машины, внушительны их габариты и масса. Поскольку значительная доля мощности привода переходит в тепловую энергию, то система охлаждения существенно отличается от обычных; она выполнена закрытого типа с принудительной циркуляцией хладагента.

Ферри с сотрудниками провели дальнейший анализ уравнения ВЛФ. Ими было показано, что наилучшее совпадение этой формулы с экспериментальными данными достигается при изменении констант С\ и С для различных полимеров, причем получаемые значения С и С\ обусловливают значения /g и af, которые выглядят вполне правдоподобно с физической точки зрения. Для более детального знакомства с этой проблемой читателю следует обратиться к книге Ферри [14]. Заметим только, что о,тноситель-ный свободный объем при температуре стеклования fg для большинства аморфных- полимеров имеет одно и то же значение 0,025 ± ± 0,003. Температурный коэффициент увеличения свободного объема a,f изменяется при переходе от одного полимера к другому в более широких пределах, но в среднем для него характерно следующее физически обоснованное «универсальное» значение: 4,8-10-* град-1.

Брайант [50] и Литт и Кох [51] предположили, что переход через предел текучести становится возможным из-за увеличения свободного объема, который под действием приложенного усилия достигает величины, отвечающей переходу через температуру стеклования *. Этому моменту соответствует появление возможности течения, и полимер начинает испытывать пластические деформации. В этой связи целесообразно обратить внимание на экспериментальные данные Уитни и Эндрюса [52], которые отмечали, что при переходе через предел текучести даже в условиях сжатия действительно наблюдается, возрастание относительного объема полимера.

Далее, электронные микрофотографии [25] показывают, что ширина полос волосяных трещин в матрице сравнима с диаметром частиц каучука. Следовательно, энергия, поглощаемая в каучуке в областях существования волосяных трещин, намного меньше, чем в матрице, поскольку каучук характеризуется значительно более низким значением модуля, а напряжение в обеих фазах одинаковое. Дилатантная теория возрастания податливости. Ньюман и Стрелла [28], отмечая несостоятельность простой теории поглощения энергии, предположили, что частицы каучука способствуют возникновению гидростатического растягивающего напряжения в окружающем материале матрицы. Гидростатическое давление приводит к эффекту дилатансии, т. е. увеличения свободного объема, которое способствует возрастанию податливости материала и снижению хрупкости. В оригинальной работе [28] предполагается, что источником возникающего гидростатического давления служит относительная поперечная усадка, обусловленная различием значений коэффициентов Пуассона каучука (1/2) и матрицы (1/3). В дальнейшем, однако, Стрелла [34], следуя Гудьиру [14], основывается на анализе напряжений в системе упругих частиц сферической формы, находящихся в упругой матрице, которая подвергается простому растяжению.

Если, как это делалось выше, принять, что расширение полимера происходит только за счет увеличения свободного объема, тогда как объем, занятый молекулами, при этом не меняется, то из (2.19) получается формула, являющаяся естественным обобщением уравнений Фалчера — Таммана и Аррениуса — Френкеля — Эйринга:

Для проведения таких оценок используются формулы, связывающие С1? g и C2i g с удельным объемом полимера при различных температурах и значениями коэффициентов термического расширения. Прежде всего, пусть в формуле Дулитла В0 = 1. Затем принимается, что расширение полимера выше температуры стеклования происходит полностью за счет увеличения свободного объема, т. е. v—vg = Vf—i^, g. Тогда из формул (2.7) и (2.8) следует, что

Из условия, что расширение жидкости осуществляется только путем увеличения свободного объема, следует, что а0 = а///й. Пользуясь указаннным выше универсальным значением /g, легко найти универсальное значение коэффициентов теплового расширения: щ—ag ^a] ^ 4,8 -10~4 К~'.

Эффективность работы деэтанизатора зависит от технологического режима процесса — наиболее выгодный режим нужно выбирать на основе оптимизации процесса по ряду параметров (давление, температура питания, температура верха и низа колонны и др.)- Известно, что чем выше давление в деэтанизаторе, тем при более высокой изотерме может работать холодильник 10 (см. рис. III.29); следовательно, повышением давления можно снизить энергетические затраты на охлаждение верхнего продукта деэтанизатора. Однако повышение давления потребует увеличения температуры низа колонны, а это будет связано с дополнительными затратами тепла. При понижении давления в деэтанизаторе наблюдается обратная закономерность.

Молекулярная масса, точка кипения и критические параметры. Так как СНГ кипят при относительно низких температурах (табл. 6), то они могут существовать в газовой фазе при нормальных температурных условиях. Однако хранятся СНГ либо под давлением, либо при постоянном охлаждении. Требуемое для сжижения пропана при температуре воздуха 15 °С давление равно давлению его насыщенных паров (739,67 кПа). По мере увеличения температуры возрастает и значение требуемого для сжижения СНГ давления, так как в этом случае растет и давление насыщенных паров. При температуре 96,67 °С давление сжижения равно 4,25 МПа. Выше этой температуры пропан не может

Охлаждаемые емкости. Если вместимость емкостей превышает 2 тыс. т, более экономичным становится хранение СНГ в охлаждаемых емкостях, изолированных пенополиуретаном. Теплоизолированные емкости под СНГ на нефтеперерабатывающих заводах имеют вместимость, превышающую 10 тыс. т. Неотъемлемой частью складского хозяйства в этом случае является оборудование для удаления ассимилированной влаги из СНГ и холодильные машины. Пропан хранят при температуре, близкой к —40 °С, бутан — около О °С. Для сооружения таких емкостей применяют специальные сорта сталей, регламентированные британским (BS1501) и американским (АР1620) стандартами. В тех случаях, когда возможны небольшие изменения температур, теплоизолированные емкости необходимо оборудовать средствами, обеспечивающими их «дыхание». Испаряемый в результате незначительного увеличения температуры газ выводится через вакуумный клапан безопасности, установленный в верхней части емкости и отрегулированный на абсолютное давление 10,3—17,2 кПа. Затем он рекомпримируется в жидкость и после охлаждения (часть газа при этом неизбежно сжигается на факеле) возвращается в емкость. Аналогично вакуумный кран срабатывает в случаях, когда давление внутри емкости становится ниже атмосферного или понижается температура. Возникающий вакуум заполняется инертными газами.

Высокоэластическое состояние специфично для полимеров: низкомолекулярные материалы таким свойством не обладают. Температурный интервал высокоэластического состояния на термомеханической кривой находится в пределах ГТ-ГС. По мере увеличения температуры от Тс до Гт доля свободного объема возрастает в соответствии с уравнением (3.13).

По мере увеличения температуры аномалия вязкостных свойств ослабевает. Изменение аномалии вязкостных свойств жидкостей можно оценить различными методами:

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

— косвенный метод оценки образования свободных радикалов после снижения прочности цепей в результате увеличения температуры,

Противоположное влияние увеличения температуры термообработки и предварительного деформирования растяжением на однородность сегментов четко показано на рис. 7.22. Концентрация N^ радикалов, полученных при разрыве образца

3. Около 50 % увеличения температуры происходит у входа в капилляр в области z < 0,2L. Поэтому уменьшение длины капилляра не приводит к пропорциональному уменьшению разогрева, обусловленного вязким трением.

непосредственно на полимеры и ускоряющая окислительные процессы в них как вследствие активации, так и за счет увеличения температуры материала, что приводит также к улетучиванию пластификаторов, сопровождающемуся появлением хрупкости. Для массивных непрозрачных изделий наиболее существенно воздействие тепла, для напряженных резин — следов атмосферного озона. Снижение температуры сказывается на полимерах, находящихся в сочетании с другими материалами (полимерные покрытия на металлах, рези-нометаллические изделия), вызывая их растрескивание или отслоение из-за разности коэффициентов линейного расширения металла и полимера.

Конкуренцией между реакциями (4) и (6) авторы пытаются также объяснить изменение порядков по метану и кислороду с изменением температуры. Рассуждение их сводится к следующему. По мере увеличения температуры растет скорость окисления СО, т. е. растет скорость реакции (3). Образовавшийся атом водорода может, как мы видели, реагировать по реакциям (4) и (6). Так как энергия активации реакции (4) равна 15,1 ккал/молъ, а реакции (6) — 11 —12 ккал/молъ, то с повышением температуры доля атомов водорода, входящая в реакцию (4), будет увеличиваться. Это приведет к увеличению зависимости скорости

Увеличению прочности Увеличению сопротивления Увеличить прочность Увеличивается количество Увеличивается поверхность Увеличивается растворимость Увеличивается устойчивость Увеличивает поверхность Углеводородных растворителях