Термины, связанные с цементом. Зависимость деформации

Главная --> Справочник терминов

Зависимость деформации Перемещение сегментов макромолекул на большие расстояния в результате теплового движения (самодиффузия). может вызывать, дополнительное затухание амплитуды эхо-сигнала, если они успеют переместиться за время между импульсами из точек с одним значением магнитного поля в точки с другим значением. С учетом самодиффузии амплитуда эхо-сигнала пропорциональна ехр (—2^/t2— —2Kt3), где К=11з(\у\0)2О (D — коэффициент самодиффузии; G — градиент магнитного поля в образце). Если t/r^^Kt3, то, измеряя зависимость амплитуды эхо-сигнала от t, можно определить /С. Если же t/f2<^Kt3, то можно определить /С.

Рис. V. 13. Зависимость амплитуды деформации полимера 8 от температуры при различных частотах действия силы ш (MI > 0)2 > ш3).

На рис. V. 13 показана зависимость амплитуды деформации от температуры при различных частотах (или периодах) действия силы. Из рисунка следует, что при низких температурах (в области стеклообразного состояния) амплитуда деформации очень мала и практически не зависит от частоты действия силы. В области стеклообразного состояния время релаксации намного больше времени деформации, поэтому практически сколь угодно длительный промежуток времени оказывается недостаточным для перегруппировки звеньев макромолекул. С повышением температуры время релаксации уменьшается, так как вследствие увеличения интенсивности теплового движения звеньев их перегруппировки происходят чаще. При высоких температурах в области высокоэластического состояния время релаксации звеньев очень мало и в образце практически при любом значении времени действия силы высокоэластическая деформация успевает развиться до значений, близких к равновесному. Поэтому в этой области температур амплитуда деформации также практически не зависит от частоты действия силы.

Однако для каждого полимера существует такой интервал температур, в котором время релаксации и время развития деформации соизмеримы. В этой промежуточной области температур (переходная область из стеклообразного в высокоэластическое состояние) наблюдается резкая зависимость амплитуды деформации от частоты действия силы. Если время действия силы больше времени релаксации т, деформация успевает развиться. Если время действия силы меньше времени релаксации т, высокоэластическая деформация не успевает развиться. Так, если при некоторой температуре и частоте действия силы юз в материале развивается деформация, близкая к равновесной, то при этой же температуре и частоте действия силы ом (рис. V. 13), амплитуда деформации может быть очень мала и материал ведет себя как стеклообразное тело.

Зависимость амплитуды эхо Л от т имеет вид

метода легко понять из рис. 15.6. Зависимость А от т при этом определяется предыдущим равенством. Для измерения Т\ существуют различные методы, простейшим из которых является использование 90—90-градусной последовательности импульсов. Зависимость амплитуды ССИ после второго импульса от времени между импульсами определяется выражением

где 1(Н) — форма линии, т. е. зависимость амплитуды резонансного сигнала от напряженности (Я) магнитного поля, (Я — Я0) — характеристика (в гауссах) отклонения каждой точки спектра от центрального положения резонанса Яо.

Зависимость амплитуды сигнала ЭСР от ЯМР ВЧ-поля называется спектром электрон-ядерного двойного резонанса.

Под действием 90-градусного импульса вектор М поворачивается в плоскости ХУ. После окончания импульса вектор намагниченности начинает прецессировать в этой плоскости, рассыпаясь при этом в веер. Такое рассыпание происходит потому, что скорость прецессии соо для различных ядер различна вследствие наличия локального поля и неоднородности внешнего магнитного поля. Поскольку прецессия происходит в приемной катушке радиоприемного устройства, то на концах катушки возникает сигнал свободной индукции (ССИ), который со временем достаточно быстро затухает. После дальнейшего воздействия 180-градусного импульса через интервал времени т веер начинает складываться обратно, и через 2 т возникает сигнал эхо. Зависимость амплитуды сигнала эхо А от т имеет вид

Для измерения Tj простейшим методом является использование 90-90-градусной последовательности импульсов. Зависимость амплитуды ССИ после второго импульса от промежутка времени г между импульсами определяется выражением

где f(H) — форма линии, т. е. зависимость амплитуды резонансного сигнала от напряженности (Я) магнитного поля, (Я — Я0) — характеристика (в гауссах) отклонения каждой точки спектра от центрального положения резонанса Я0.

Длинные и гибкие цепи полимера способствуют монотонному частично неупругому деформированию материала при постоянной нагрузке, а именно деформации ползучести. В статистических теориях разрушения обычно специально не рассматривается степень деформации при ползучести. Можно напомнить (разд. 3.4, гл. 3), что кинетическая теория Журкова и Буше также не учитывает деформацию ползучести как один из видов деформирования. В теории Сяо—Кауша, разработанной для твердых тел, не обладающих сильной неупругой деформацией, рассматривается зависимость деформации от времени, которая считается, однако, следствием постепенной деградации полимерной сетки. Буше и Халпия специально рассматривают макроскопическую ползучесть, чтобы учесть соответствующие свойства молекулярных нитей, которые в свою очередь оказали бы влияние на долговечность материала. Согласно их теории, запаздывающая реакция матрицы каучука или термопласта вызывает задержку (вследствие влияния на /ь) роста зародыша трещины до его критического размера.

тин, типа показанной внизу справа на рис. 9.17. Характерные свойства термопластов — молекулярная анизотропия и сильная зависимость деформации материала от скорости деформирования— выявляются лишь в ограниченной степени.

Рис. 11. Зависимость деформации фракционированного полиизобутилена с различной сто пенью полимеризации (Р) от температуры:

'не. 22. Зависимость деформации различных полимеров от температуры:

Рис. V. 9. Зависимость деформации полимера от времени при действии постоянного напряжения.

Очевидно, что время релаксации характеризует скорость перехода системы в равновесное состояние. Зависимость деформации полимеров от времени при приложении к нему постоянной нагрузки (см. рис. V. 9) можно описать уравнением е = еравн(1 — е-(/т) а процесс релаксации напряжения (см. рис. V. 13) — уравнением

Рис. V. 16. Зависимость деформации полимера в вязкотекучем состоянии от времени при действии постоянного напряжения: а — высокоэластическая деформация; б—необратимая деформация.

Зависимость деформации от напряжения можно получить из (8.24) для более простых (частных) случаев, чем изображенный на рис. 8.2.

На рис. 16 представлена зависимость деформации полимера от температуры, охватывающая все три возможных состояния. Каучуки отличаются от других полимеров температурой стеклования Тс и текучести ТТ. У каучуков температура стеклования Тс значительно ниже комнатной температуры, у натурального каучука она составляет около —72 °С, в то время как температура текучести Тт натурального каучука около 180—200 °С. Таким образом, высокоэластическими свойствами каучуки обладают в значительном интервале температур.

Рис. 16. Зависимость деформации от температуры при постоянном напряжении и времени воздействия:

Это уравнение прямой линии, Е угловой коэффициент, равный тангенсу угла наклона а прямой к оси удлинений (участок Оа диаграммы растяжения, изображенной на рис. 19, б). Подобная же прямая линия получается в координатах Д/, Р, если графически изобразить зависимость деформации Д/ от величины растягивающей силы Р. При соответствующих масштабах эти линии полностью совпадают.

Значениях деформации Значениях напряжения Значениях температуры Значениями константы Значениями температуры Значительный положительный Закономерности полимеризации Значительные расхождения Значительных количествах