ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние излучений высокой энергии на прочность полимеров из "Прочность полимеров" При изучении действия излучения высокой энерги11 на ноли-меры было обнаружено изменение строения и механических свойств полимеров. Эти изменения вызваны гфотеканием химических реакций, инициируемых в основном радикалами, образующимися под действием радиации. Происходящие и зменения механических свойств олимеров нельзя устранить путем отжига. [c.154] Исследовалось влияние облучения на прочность, предел вынужденной эластичности и ползучесть . Испытуемые образцы помещались 3 охлаждаемые водой вертикальные каналы 1 и 2 экспериментального ядерного реактора, работающего на обыкновенной воде м обогащенном уране . Канал 1 проходил через активную зону реактора, канал 2—через отражатель вблизи активной зоны. Доза облучения образцов была измерена нестационарным калориметрическим методом по начальной скорости нагрева дозиметрических образцов. [c.154] В канале 2 мощность дозы была приблизительно в два раза меньше. При работе реактора ка других мощностях дозу принимали пропорционально мощности. [c.154] Прочности в первых опытах оценивали с помощью еще более простого прибора, рассчитанного на загрузку 12 образцов. Образцы разрывали последовательно от руки, измеряя усилие кольцевым динамометром. В дальнейшем этот прибор был заменен разрывной машиной на 150 кг, переделанной применительно к условиям работы в реакторе. [c.156] Машина (рис. 136) устанавливалась на крышке реактора. Производились измерения прочности 4 образцов, причем образцы поочередно присоединяли длинными тягами к динамометру, укрепленному на поворотной муфте. Снятие кривой напряжение—деформация производилось при заданной скорости растяжения. Были измерены значения разрушающего напряжения Ор для полиметилметакрилата (серийный материал с 6% дибутилфталата), находившегося в поле излучения, обеспечивающем поглощение дозы в 46 ООО рад/сек, через различное время после начала облучения. Таким образом была получена зависимость разрушающего напряжения облучаемого материала от интегральной дозы облучения. Для контроля провели серию измерений разрушающего напряжения после прекращения облучения. Определялось изменение разрушающего напряжения по сравнению с измеренным в воде при той же температуре. На рис. 137 приведены усредненные данные нескольких опытов (на каждую точку приходится от 2 до 25 измерений). С ростом интегральной дозы облучения наблюдается сильное уменьшение Ор образцов, испытанных как в процессе облучения, так и после его прекращения. Это объясняется интенсивной деструкцией полиметилметакрилата под действием облучения . Из полученных результатов видно, что прочность образцов, получивших равные дозы, выше, если материал испытывается после прекращения облучения. [c.156] Оценить этот эффект количественно было трудно из-за большого разброса значений показателей прочности облученного полиметилметакрилата. [c.156] На процесс разрушения влияют такие внешние факторы, как скорость деформирования, температура, характер напряженного состояния, действие агрессивных сред и поверхностноактивных веществ. [c.157] Аналогично изложенному в области температур, где при заданной скорости нагружения понижение температуры сопровождается уменьшением степени ориентации материала в месте распространения разрыва, прочность с понижением температуры будет не увеличиваться, а уменьшаться. Во всех остальных температурных областях понижение температуры сопровождается увеличением прочности. [c.158] Зависимость от температуры такой характеристики материала, как относительное удлинение при разрыве Зр, связана одновременно с влиянием температуры на прочность и на деформируемость полимера. Зная температурную зависимость разрушающего напряжения, можно выразить напряжение через деформацию и таким образом приближенно описать зависимость Sp= T). Для вулканизатов каучуков подобные расчеты приводят к удовлетворительному согласованию теории и эксперимента. [c.158] При многократном нагружении полимеры в конце концов разрушаются. Однако в этом случае температура влияет не только на прочность, но и на внутреннее трение и, следовательно, на долю механической энергии, преобразуемую в тепло и идущую на активацию химических реакций. Развитие химических реакций сопровождается увеличением неоднородности материала, числа п опасности микродефектов. Поэтому влияние температуры на динамическое утомление не может быть описано общими зависимостями характеристик прочности от температуры, справедливыми для пластиков и эластомеров в условиях, исключающих возможность протекания химических реакций. [c.158] Протеканию химических реакций, способствующих образованию трещин и разрушению образцов, благоприятствует агрессивность среды. Воздействие радиации высокой энергии также сопровождается развитием химических реакций, инициируемых в основном радикалами, образующимися при облучении полимерных материалов. С ростом интегральной дозы облучения резко уменьшается разрушающее напряжение для образцов, испытанных как в процессе облучения, так и после его прекращения. [c.158] Вернуться к основной статье