ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Предельное сопротивление из "Длительная прочность полимеров" Разрушение полимеров, как и любых твердых тел, является сложным кинетическим процессом. Изучение этого явления составляет предмет механики разрушения, которая пользуется традиционными методами механики сплошных сред [200]. [c.109] Разрушение твердого тела сонровождается нарушением его оплошности. Напряжение, соответствующее потере сплошности тела, т. е. разделению тела на части, обычно называют предельным сопротивлением или прочностью. Потеря сплошности связана с преодолением сил взаимодействия между элементами структуры на поверхности разрыва. Оценивая эти силы и учитывая внешние факторы, действующие на изделие, можно судить о его прочности. [c.109] Например, с помощью уравнения (5.2) установлено, что у полиэтилена fm=6-ilO МН/связь [26]. [c.110] Применительно к полиэтилену расчет показывает, что = 5,6-10- ° МН/связь. Аналогичные результаты получены и для других типов связей [12, 115, 123]. [c.110] Предварительно рассмотрим качественные характеристики процессов хрупкого и вязкого разрушения. В первом случае остаточные деформации малы (///о 1), а во втором велики (1/1о 1). Большинство реактопластов независимо от температуры разрушается по хрупкому механизму. То же самое наблюдается у некоторых жестких а1морфных термопластов (полистирол, полиакрилаты, поливинилхлорид и т. п.) ниже температуры стеклования, хотя локальные пластические деформации в устьях возникающих трещин наблюдаются и в этих условиях оплоть до температуры хрупкости [12]. [c.111] Проще всего характер разрушения прослеживается по диаграмме растяжения. Отсутствие на ней участка пластической деформации (см. рис. 2.1, тип С) указывает на хрупкость материала. В этом случае образец вплоть до разрушения деформируется однородно, без образования шейки и перестройки структуры. [c.111] Как правило, характер разрушения полимеров не является постоянным. Он определяется эксплуатационными факторами видом напряженного состояния, температурой, средой и т. д. Например, объемлое сжатие способствует вязкому разрушению, а двухосное растяжение — хрупкому [10]. С ростом скор ости деформирования (нагружения) хрупкие свойства полимеров нарастают. Аналогичная картина наблюдается и по мере понижения температуры. [c.112] В заиисимости от величины напряжения разрушение м ногих конструкционных термопластов (полиэтилена, полипропилена, полиамидов, поликарбонатов и т. п.) в условиях ползучести может быть вязким или хрупким. На кривой долговечности участии вязкого и хрупкого разрушения разделены сра1вннтельн0 узкой областью перегиба [26], в которой наблюдается смешанный (хрупко-вязкий) разрыв. [c.112] Типу разрушения соответствует расположение и форма возникающих структурных дефектов, имеющих статистическую природу. Сдвиговые дефекты, присущие вязкому разрушению, поддаются визуальному наблюдению. Разрывы сплошности материала образуются под углом 45° к направлению растяжения, т. е. в плоскости максимальных касательных напряжений. Затем эта плоскость под действием силового поля стремится повернуться в сторону увеличения угла между нормалью к ней и направлением растяжения. [c.112] На рис. 5.1 показана картина вязкого разрушения труб из различных термопластов пластиката ПБ-2(а), полиамида ПЭ-12 (б), фторопласта-4 (в) и полипропилена (г). Данные получены в результате гидравлических испытаний. В процессе нагружения сначала однородно увеличивается диаметр трубного образца. Затем в ослабленном сечении образуется вздутие (шейка), где происходит интенсивная ориентация материала в тангенциальном направлении, совпадающем с максимальным нормальным напряжением. Ориентированная пленка разрушается под действием осевого напряжения, а магистральная трещина располагается в радиальной плоскости. [c.112] Одноосное растяжение тех жа образцов при 20 °С с постоянной скоростью показало, что ет = 0,1. Таким образом, и в условиях ползучести, и при моиотонном нагружении деформация, соответствующая возникновению пластического течения, т. е. пределу текучести, сохраняется црактически постоянной, хотя при сложном напряженном состоянии она несколько меньше, что вполне закономерно [26, 108]. [c.116] Вернуться к основной статье