ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Механические свойства коллоидных систем, проявляющих истинную упругость из "Курс коллоидной химии" Однако прежде чем рассматривать механические свойства упругих гелей, остановимся кратко на таких важных для понимания этих, свойств характеристиках систем, как модуль сдвига и период релаксации напряжения. [c.331] Период (или время) релаксации связан с тем, что обычно молекулы или другие структурные элементы материальной системы обладают некоторой подвижностью и способны перемещаться относительно друг друга. В результате этого напряжение, создавшееся в теле вследствие его деформации, спо собно со временем в значительной степени рассасываться . Подобный процесс уменьшения напряжения во времени получил название релаксации. Релаксация является следствием теплового движения и имеет совершенно общий характер. [c.332] Отсюда видно, что с течением времени напряжение в деформированном теле убывает по экспоненциальному закону, а константа т, характеризующая скорость релаксации, равна промежутку времени, в течение которого начальное напряжение тела при постоянной деформации уменьшается в е = 2,72 раза (е — основание натуральных логарифмов). [c.332] Обращает внимание сравнительно большой период релаксации для весьма разбавленного 0,5%-ного водного раствора желатина. Период релаксации для этого раствора ближе к периоду релаксации напряжения твердых тел, чем к периоду релаксации напряжения жидкостей. Это объясняется наличием в растворе желатина сравнительна больщих структурных элементов (макромолекул желатина), требующих для перегруппировки сравнительно большого времени. [c.333] Часто при деформации реальных тел наряду с явлениями релаксации наблюдается так называемая запаздывающая упругость. В то время как релаксация приводит к переходу упругой деформации в пластическую, запаздывающая упругость проявляется в том, что не вся упругая деформация возникает мгновенно (как в идеально твердых телах). Часть этой деформации развивается во времени, так что упругая деформация достигает предельного значения, отвечающего заданному напряжению, лишь после определенного промежутка времени. Как правило, запаздывающая упругость проявляется тем сильнее, чем неоднороднее структура твердого тела. [c.333] Возвратимся к рассмотрению механических свойств твердообразных микрогетерогенных и коллоидных систем, обладающих истинной упругостью. К таким системам относятся поликристаллические металлы, самые разнообразные структурированные дисперсные системы, гели, концентрированные растворы мыл, а также высокомолекулярные вещества п их концентрированные растворы, способные проявлять не только упругость, но и высокую эластичность. [c.333] Поведение всех этих систем при незначительных деформациях сходно с поведением идеально упругих тел. Однако при напряжениях, ведущих к разрушению структурной сетки, эти системы способны течь как вязкие жидкости, причем их эффективная вязкость всегда падает с увеличением скорости течения или напряжения. [c.333] Очень часто при деформаций этих систем явления упругой (мгновенной) деформации, запаздывающей упругости и течения накладываются друг на друга и дают характерную картину изменения суммарной деформации во времени, представленную на рис. X, 8. Как можно видеть, под влиянием деформирующей силы, например напряжения сдвига Р, приложенного к системе в момент Т], развивается мгновенная упругая деформация 81. Этой деформации отвечает мгновенный модуль сдвига 1 = Р/г. Затем система под действием сплы начинает течь в результате необратимой перегруппировки структурных элементов. Одновременно в системе развивается запаздывающая упругость, обусловливающая деформацию гг вследствие обратимой перегруппировки структурных элементов. Этой замедленно развивающейся упругой деформации отвечает модуль сдвига Яг = Р/ег. Все это приведет к тому, что кривая на рис. X, 8 будет асимптотически приближаться к некоторой прямой, соответствующей течению системы. Если через некоторое время в момент Тг деформирующее усилие будет устранено, упругая деформация 8] исчезнет со скоростью звука. Далее постепенно исчезнет деформация 82, обусловленная запаздывающей упругостью, а деформация 8з, обусловленная течением (истинной релаксацией), останется как необратимая. [c.333] Вернуться к основной статье