ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Природа усталостного разрушения и влияние состава из "Механические испытания каучука и резины" Так же как и при статическом нагружении, процесс динамического усталостного разрушения может быть относительно четко разделен на две стадии стадию возникновения первичных очагов разрушения и стадию их дальнейшего разрастания, приводящего к разрыву. [c.332] По внешнему виду поверхности разрыва образцы резины, разрушившиеся в результате многократного динамического растяжения, не отличаются от образцов, разрушившихся при однократном растяжении. [c.332] Как будет ясно из дальнейшего, при испытаниях резины на усталость широко применяется раздельное определение стойкости к образованию первичных очагов разрушения и к разрастанию усталостных трещин. Последний вид испытания проводится на образцах с искусственно создаваемыми очагами разрушения (т. е. участками концентрации напряжений в виде надрезов, проколов и т. п.). [c.332] ГОК разрушения, часто плохо сопротивляются их разрастанию, и наоборот. [c.333] Из полученного соотношения следует, что если две резины обладают одинаковой усталостной выносливостью при данной амплитуде напряжения, то в условиях концентрации напряжений преимуществом будет обладать резина с меньшим коэффициентом усталостной выносливости. [c.333] Надо полагать, что относительная роль физических и химических факторов на разных стадиях утомления резины различна. Имеются данные о том, что возникновение первичных очагов связано главным образом с химической стойкостью резины, между тем как сопротивление разрастанию этих очагов определяется в основном ее физическими свойствами. [c.333] Это подтверждается, в частности, данными табл. 8, из которой видно, что кислород воздуха влияет на кинетику разрастания искусственно созданных очагов разрушения гораздо меньше, чем на кинетику разрушения неповрежденных образцов, связанную с образованием такого рода очагов. [c.333] С другой стороны, резины из НК характеризуются относительно низкой химической стойкостью, проявляющейся в их быстром старении, значительной окисляемости и т. д. В соответствии с этими свойствами резины йз НК плохо сопротивляются образованию первичного очага разрушения и обладают высокой стойкостью по отношению к его разрастанию. Наоборот, резины из СКБ хорошо противостоят возникновению первичного очага разрущения и плохо сопротивляются его разрастанию. [c.334] Данные о резинах из НК и СКБ можно использовать и для подтверждения развитого выше положения об относительной роли физических и химических факторов в зависимости от условий утомления. Пониженная химическая стойкость резин из НК должна отрицательно влиять на их усталостную выносливость, причем это влияние должно проявляться тем отчетливей, чем выше температура испытания и ниже механические напряжения, претерпеваемые резиной при утомлении. Действительно, при достаточно высоких температурах (порядка 100 °С) и относительно малых динамических деформациях ( 20%) резины из НК, при симметричном цикле, не только полностью теряют свои преимущества по сравнению с резинами из СКБ, но в ряде случаев оказываются даже менее работоспособными. В то же время при испытаниях в условиях относительно больших деформаций (100% растяжения), при невысоких температурах (менее 70°С) резины из НК значительно превосходят резины из СКБ. [c.334] В общем можно сказать, что резина характеризуется высокой усталостной прочностью, если она обладает а) высокой прочностью, б) малым внутренним трением и в) высокой химической стойкостью. [c.334] Значение прочности очевидно, поскольку она непосредственно определяет значение /г в соотношении (3). [c.334] Что же касается двух других свойств, то они определяют, по-видимому, сопротивляемость резины повторности (или многократности) нагружения и, следовательно, значение коэффициента р. [c.334] Практически относительное значение каждого из перечисленных свойств различно в зависимости от конкретных требований к резине, режима ее динамического нагружения и характера немеханических внешних воздействий. [c.334] Несколько замечаний о влиянии состава па усталостные свойства резин. [c.334] Из приведенных данных видно, что различия в усталостных свойствах, обусловленные природой каучукового полимера, весьма существенны. [c.335] Анализируя влияние других важнейших компонентов рецептуры резины на основные свойства, определяющие ее усталостную прочность, нужно отметить, что оно может быть весьма противоречивым. [c.335] Мягчители (или пластификаторы) влияют на механические свойства резины в значительной мере противоположно активным наполнителям. [c.336] Снижая внутреннее трение, эти вещества одновременно отрицательно влияют на прочность. Влияние их на усталостную выносливость резин может быть различным в зависимости от типа и жесткости динамического режима. [c.336] На основании представлений о связи между усталостной прочностью и старением было проведено много исследований, направленных на изыскание эффективных средств защиты резины. Наряду с антиоксидантами, являющимися ингибиторами окис.тительного процесса , известно большое количество веществ, называемых противоутомителями, введение которых в относительно малых количествах (1—2%) благоприятно отражается на усталостных свойствах резин. [c.337] Согласно распространенному представлению, протнвоутоми-телями являются те вещества, которые препятствуют механически активированному окислению или другим химическим реакция.м, имеющим свободнорадикальный характер. [c.337] Вернуться к основной статье