Деформируемость волокна

Харрис с сотрудниками предположили, что этот механизм в решающей степени определяет энергию разрушения некоторых материалов на основе углеродных волокон. Очевидно, что оба этих механизма в сочетании с собственной энергией разрушения волокон и матрицы вносят основной вклад в общую энергию разрушения волокнистых композиционных материалов. Нехрупкая матрица и пластически деформируемые волокна могут вносить за- [c.127]

Рис. 8.14. Значения нагрузки перед разрушением повторно деформируемых сегментов волокна ПА-6 [53].

В производстве резиновых изделий применяются разнообразные текстильные материалы, в том числе ткани, трикотажные материалы, крученая пряжа, шнур. Назначение текстильных материалов состоит в повышении прочности изделий, в уменьшении их деформируемости в отдельных случаях ткани применяются для утепления и для внешней отделки резиновых изделий широкого потребления. Текстильные материалы готовятся из различных видов волокон, представляющих собой высокомолекулярные органические вещества 1) натурального волокна, 2) искусственного волокна и 3) синтетического волокна [c.204]

Щелочная целлюлоза, как уже отмечалось, относится к упруговязким материалам. Ее прочность и энергия адгезии между элементарными волокнами сравнительно невелики. Она также не обладает способностью к большим деформациям. Поэтому затраты энергии на ее измельчение небольшие, если его проводят непрерывным способом. Минимальный деформируемый объем AV при измельчении достигается при применении измельчающих устройств, в которых измельчение достигается за счет деформации Сдвига. [c.59]

Легкая деформируемость приводит к появлению особого вида взаимодействий между волокнами — к появлению переплетений. Стационарное течение суспензии волокнистых частиц или раствора аморфного линейного полимера сопровождается непрерывным возникновением и исчезновением переплетений. Кинетические единицы в таких системах могут рассматриваться как обрывки пространственной сетки из переплетенных нитей или пружин [31]. Такой подход позволил довольно успешно описать ряд особенностей растворов аморфных полимеров, в частности зависимость их эффективной вязкости от длины молекул и от скорости сдвига (рис. 4). [c.17]

Целесообразным нагружением полимерных волокон, их растяжением, создается продольно-ориентационная структура с большим повышением прочности и с соответствующим понижением усадочных напряжений и деформируемости. Это хорошо подтверждается результатами, приведенными на рис. 6 для образцов вискозного волокна, взятых с различных этапов технологического процесса [26]. Готовое вискозное волокно с ориентированным и кристаллизационным внешним слоем, так же как продольные образцы древесины, под влиянием внешних нагрузок повышают усадочные напряжения по тому же механизму. [c.211]

Можно предположить, что понижение образцов, содержащих малые количества (до 15%) волокна лавсан длиной 25—75 (х, связано с действием наполнителя на вторичные структуры, которые, но-видимому, существуют в аморфных полимерах и соизмеримы с частицами наполнителя. Это подтверждается тем, что деформируемость таких образцов в эластическом состоянии (величина деформации, рассчитанная на 1 мм толщины таблетки) [c.380]

Эффект структурного барьера наглядно иллюстрируют кривые растяжения (рис. 14) деформируемость образцов с полипропиленовым и тефлоновым волокнами, которые являлись искусственными зародышами структуро- [c.439]

С одной стороны, мы встречаемся с каучуками — материалами мягкими, деформируемыми и вязкими, с другой — с твердыми и хрупкими стеклообразными полимерами. Между этими двумя крайними классами располагаются кристаллические полимеры, умеренно твердые, но в то же время эластичные и прочные. Обширная группа веществ относится к классу волокон — разновидности кристаллических полимеров, в которых макромолекулы ориентированы параллельно направлению оси волокна. Основное научное достижение нашего столетия в области полимеров заключается в понимании того, что все эти различные вещества имеют общую черту строения — их молекулы представляют собой длинные цепочки. Большое разнообразие физических свойств различных полимеров является результатом варьирования химического состава полимерных молекул, который определяет способ укладки или соединения между собой отдельных молекул с образованием конечной структуры. Изучение этих явлений и есть предмет полимерной науки, основные разделы которой обсуждаются в последующих главах. [c.27]

Изученные к настоящему времени кардовые ароматические полиамиды, по-видимому, не пригодны для получения волокон с практически полезными свойствами. Это объясняется тем [60], что высокая жесткость макромолекул и наличие прочных глобулярных агрегатов приводят к плохой деформируемости волокон при формовании и вытяжке, не позволяющей достигнуть достаточной ориентации полимерных цепей вдоль оси волокна. [c.217]

Проблема получения волокна с высокими прочностью и жесткостью уходит своими корнями в исследование и технологию макромолекулярных систем. Она есть следствие того обстоятельства, что теоретическое значение модуля упругости длинноцепочечных молекул определяется деформируемостью ковалентных связей в направлении полностью развернутой цепи, в котором оно должно быть очень высоким. Отсюда следует, что макроскопический образец, содержащий цепи в развернутой форме, должен также обладать высоким значением модуля упругости. [c.241]

Имеются и другие возможности, например утверждается наличие корреляции между мнимой компонентой комплексного модуля и внешним трением [17]. Наложением вынужденных колебаний на образец, деформируемый по стандартной методике упругих испытаний, можно определить начало разрыва связей между матрицей и усиливающим наполнителем в композиционном материале [18] (см. раздел 5.3.3). Изменение поглощения ультразвука в процессе деформирования композиционного материала свидетельствует о развитии дефектов в узлах волокон или на границе волокно—матрица [19]. [c.75]

Исключительно важное значение, которое приобрел термомеханический метод исследования полимеров, обусловлен тем, что он позволяет получить ясное представление о том, для каких практических целей можно использовать данный полимер. Полимеры, обладающие высокой температурой стеклования, используются в таких областях, где важно, чтобы изделие обладало малой деформируемостью в достаточно широком температурном интервале (волокна, некоторые пленки, конструкционные материалы и т. д.). Полимеры с низкой температурой стеклования составляют класс эластомеров. [c.544]

Направленность движения шерстяного волокна является основной причиной свойлачиваемости шерсти. Если ткань состоит из миллионов волокон, обладающих способностью перемещаться только в одном направлении, и если такая ткань, находясь в легко деформируемом состоянии (что наблюдается, когда она мокрая), 32 409 [c.499]

С увеличением длины вытягиваемого участка расчетный градиент скорости деформации уменьшается с 3,3 до 0,22 с . Однако фактический градиент скорости изменяется в меньшей степени. Для его оценки на разных участках между дисками определяли фактическую толщину нити для этого вырезали участки волокна и устанавливали зависимость деформации от длины нити в зоне вытягивания (рис. 7). При расстоянии между галетами 40 и 160 см деформация осуществляется на всем участке нити между дисками при дальнейшем увеличении расстояния между дисками до 600 см длина деформируемого участка практически не увеличивается, оставаясь равной 200 см. С учетом данных, приведенных на рис. 7, фактический градиент скорости при расстоянии между дисками [c.100]

К этим данным следует привести замечание автора о некоторых различиях в поведении вискозного волокна и хлопковой целлюлозы. При одних и тех же условиях у хлопковой целлюлозы резкое изменение деформируемо- [c.144]

ЭТОГО был сделан вывод о том, что роль цинка сводится к повышению остаточного ксаитогената в волокне, повышению его пластичности и большей способности к деформации и ориентации [131, с. 331]. Однако наряду с возрастанием остаточного ксаитогената изменяется структура деформируемого волокна. Доля оболочки возрастает с 26 до 63%, а размеры структурных элементов уменьшаются с 2,14 до 1,44 мкм [95]. Следовательно, на способность волокна к деформации оказывает влияние не только величина остаточного ксаитогената, но и структура свежесформованного гелеоб-разоваииого волокна. [c.227]

К особенностям ККМП относится высокая выносливость к статическим и динамическим нагрузкам по сравнению со стеклопластиками и ее сохранение в большом интервале низких температур вплоть до —196 °С. Это положительное свойство ККМП обусловлено малой деформируемостью волокна и, следовательно, связующего, что препятствует развитию трещин. Приведенные ниже данные наглядно иллюстрируют преимущества ККМ.П по сравнению с другими материалами И] [c.319]

Первые креповые нити изготавливались из натурального шелка. Креповая нить имеет крайне высокую крутку чем тоньше нить, тем выше должна быть крутка так, при номере нити 120 оптимальная величина крутки равна 2800 круч м. Нити креповой крутки применяются обычно в качестве утка ткани для основы используются нити невысокой крутки. При замачивании таких тканей в воде нити, обладающие высокой круткой, набухают и образуют сукрутины, что приводит к возникновению специфического крепового эффекта. У большинства креповых тканей типа марокена и крепдешина в системе утка чередуются две нити левой крутки с двумя нитями правой крутки. В некоторых случаях нити левой и правой крутки чередуются через одну. Вискозный шелк оказался превосходным материалом для изготовления креповых тканей и для этой цели его используют в огромных количествах. Ацетатный шелк с высокой круткой (2400—2800 круч/м для нити № 90) не дает в ткани полноценного крепового эффекта, так как ткани из ацетатного волокна при отделке не обнаруживают усадки, необходимой для возникновения крепового эффекта. Впоследствии было найдено, что из нитей ацетатного шелка, подвергшихся кручению в атмосфере водяного пара, лучше всего под небольшим давлением, получаются ткани, которые при последующей отделке приобретают хороший креповый эффект. Непригодность ацетатного шелка, скрученного в обычных условиях (в отсутствие пара) для получения креповых тканей, объясняется отчасти его малым набуханием в воде, а также пластичностью и легкой деформируемостью волокна. Кручение в атмосфере пара не изменяет степени набухания волокна в воде, но вызывает ориентацию макромолекул, придает нитям некоторую жесткость, а ацетатная креповая нить приобретает внешний вид высококрученой нити. [c.444]

Принципиальная схема испытания обогатимости, например, хризотил-асбестовых руд включает дробление до крупности 30—40 мм, грохочение с отсасыванием из руды вскрытого волокна, сущку дробленой руды до влажности 1,5—2 %, мелкое дробление в четыре-пять стадий и воздушное обогащение после каждой стадии дробления, классификацию черновых концентратов, перечистку их н сортировку. При испытании обогатимости антофиллитовых руд учитывают легкую деформируемость волокна и более Трудное рас-пушивание, В связи с этим увеличивают число стадий мелкого дробления с использованием в последних стадиях кулачковых дробилок. [c.262]

Обычно водоактивируемые ХИТ конструктивно оформляются в виде батарей, собранных из биполярных электродов. Отрицательный электрод представляет собой лист, пластину, а иногда фольгу из деформируемого сплава. Катоды изготавливают из хлоридов серебра, меди(1), свинца путем прессования, намазки, прокатки или литья. Между рабочими поверхностями разноименных электродов помещают сепаратор. В батареях небольшой мощности с длительным временем разряда используют пористые сепараторы из ткани, волокна, некоторых сортов бумаги (алиг-нин), которые служат также и для удержания электролита, препятствуя его испарению, например, в условиях вакуума на больших высотах (метеорологические радиозонды). [c.80]

Прочность тканей полотняною переплетения ограничена возможным числом иитей на единице размера ткани. Повышение плотности нитей нежелательно, так как уменьшает возможности затекания резиновой смеси в структуру полотна, что приводит к снижению прочности связи в армированном изделии. Кроме того, эти ткани характеризуются галичием большого числа переп. 1ето-ний и значительной извитостью нитей. Высокая извитость нитей способствует повышению деформируемости ткани, но снижает степень реализации прочностных свойств волокна. [c.20]

Волокнистьп ) наполнитель, воспринимая напряжения, к-рые возникают при деформации материала, определяет его прочность, жесткость и деформируемость (см. табл.). Связующее, запо шяющее межволоконное пространство, придает А.н. монолитность, передает напряжения отдельным волокнам и воспринимает напряжения, действующие в направлениях, отличающихся от направления ориентации волокон. Монолитность А. п. повышается при использовании наполнителя, подвергнутого предварительной обработке, напр, аппретированию, травлению. [c.197]

Повышение модуля упругости волокна в мокром состоянии предотвращает сильную деформируемость изделий во время отделки, в результате чего они усаживаются меньше. Повышение модуля у вискозных волокон удалось достичь благодаря частичному использованию технологии производства высокопрочных вискозных кордных нитей (см. раздел 8.2). Получаемые волокна были названы ВВМ-волокнами, т. е. волокнами, обладающими высоким модулем упругости в мокром состоянии или, просто, высокомодульными волокнами [30]. Подобно различным типам кордных нитей известны два типа высокомодульных волокон — высокопрочные и с умеренной прочностью. Высокопрочные ВВМ-волокна имеют прочность 38—42 сН/текс и модуль в мокром состоянии 120—140 сН/текс. Для их производства необходимо применять целлюлозу с содержанием а-целлюлозы 97—98% и вискозные растворы с отношением щелочи к целлюлозе 1,0. Для их получения необходимо проводить формование при пониженных скоростях — 22—26 м/мин — с пластификационной вытяжкой индивидуальных жгутов и раздельной термофиксацией. Все это существенно осложняет технологический процесс. Поэтому производство высокопроч- [c.286]

Деформируемость и модуль упругосги армированных полимеров, а также распределение напряжений в них в значительной степени зависят от того, как расположены армирующие волокна (переплетение, перекрещивание, параллельная укладка), и, кроме того, от размеров и прочности волокон и силы их взаимодействия с полимером. Очевидно, что в ненаполненных полимерах роль армирующих материалов могут играть сами пачки, величина которых гораздо больше размеров макромолекул и которые состоят из того же вещества, что и окружающая их среда Таким эффектом самоармирования, по-видимому, объясняются высокая прочность и стойкость к удару некоторых химических волокон, поликарбонатов и т. д [c.441]

Задача сочетания возможно более высокой прочности и деформируемости может быть решена путем создания волокнистых структур. Отдельное достаточно тонкое волокно, как правило, сочетает высокую прочность (результат масштабного фактора и ориентированного состояния) со значительной гибкостью (результат высокой анизометричности). Волокнистые системы сохраняют те же качества, если в них возможно перераспределение напряжений и отсутствует опасность концентрации напряжений на отдельных волокнах. Для этого волокна должны быть подвижно соединены друг с другом, а отрезки волокон между точками их соединения — достаточно длинными. По-видимому, в наибольшей степени этим требованиям удовлетворяют волокнистые системы типа войлока, т. е. структуры переплетения. Усовершенствование механических и физико-химических приемов получения таких структур представляет собой задачу большого (народнохозяйственного значения в то же время это интереснейшая задача физико-химической механики. [c.26]

Большинство технологических процессов в практике использования и переработки торфа связано с его деформацией. Являясь во влажном состоянии легкодеформируемой системой, торф, особенно малоразложившийся, обнаруживает при нагружении все три вида деформаций упругую, эластичную и пластичную. Степень развития каждой из них при постоянном напряжении зависит от многих факторов, среди которых решающим является прочность структурного каркаса. Как известно, его основу в торфе образуют малодеформируемые растительные остатки — дисперсии высокополимеров целлюлозной природы и вязко-пластичные продукты распада, в основном гуминовые вещества. Однако следует заметить, что если растительное волокно в силу своего строения мало-деформируемо, то образующийся из него каркас, заполненный продуктами распада и дисперсионной средой, даже при незначительных напряжениях деформируется необратимо. Возникшие в местах контакта напряжения легко релаксируют. [c.421]

Структура сплавов и неравновесная сегрегация. Основной макроструктурной характеристикой деформируемых сплавов, влияющей на их сопротивление КР, является расположение волокна (рис. 6.5). В образцах из плит максимальное сопротивление КР при росте трещин в направлении П, если нормаль к трещине в направлении Д (см. п. 3.1). Сопротивление КР минимально, если трещина растет в направлении П, а нормаль к ее поверхности параллельна направлению В (короткое поперечное направление на рис. 6.5). [c.233]

На изломах технических деформируемых сплавов с неравноосными зернами неравноосны и фасетки межзеренного разрушения. Если излом в образцах из таких сплавов проходит поперек волокна, то на нем встречаются при превалировании межзерен-ных фасеток фасетки квазискола рис. 6.020). [c.239]

Пленки и волокна в отличие от массивных полимеров имеют малые размеры в одном или двух направлениях. Условия формирования пленок у поверхности, контактирующей с воздухом, отличаются от условий при контакте с подложкой, что может приводить как к слоевой, так и поверхностной неоднородности [34, 35]. Причем, чем тоньше пленка, тем в большей степени начинают влиять на ее свойства поверхностные слои, отличающиеся по своей структуре не только от глубинных слоев, но и друг от друга на отдельно выбранных участках поверхности. Структурная слоевая неоднородность в наибольшей степени влияет на деформируемость пленок и ударную вязкость. В [36] проведены сравнительные исследования структуры свободной поверхности пленки (1мкм) и внутреннего среза СПУ пленки толщиной 200 мкм, отлитой из раствора, которая представляла блочную структуру. Морфология свободной поверхности отличалась от внутренних слоев СПУ пленки количеством доменов жестких блоков (во внутреннем слое ПУ содержание доменов возрастает), их размерами и формой, а также междоменным пространством. Это говорит о различиях протекания микрофазового разделения во внутренних слоях и на поверхности СПУ пленок, формуемых из раствора. Однако при рассматриваемой толщине пленок 0.1-0.8 мм тонкие поверхностные слои не будут играть существенной роли, поскольку размеры внутренних неоднородностей могут быть более значительными. [c.230]

ДУБЛЕНИЕ — обработка кожи дубящими веществами, к-рые в процессе Д. распределяются в обрабатываемом материале и частично связываются с его функциональными группами (—NH2,—СООН и др.). Д. применяется также при обработке желатины для фотографич. целей (см. Дубление фотографическое) и казеина (см. Пластики белковые). При Д. между структурными элементами белка и молекулами дубителя образуются различ]1ые виды связи водородные, электровалентн ые и ковалентные. В результате Д. волокна коллагена связываются ( сшиваются ) молекулами дубителя в структуру о большим числом поперечных связей. При ЭТ01Л кожный покров животного превращается в выдубленную кожу, для к-рой характерна совокупность след, свойств уменьшение деформируемости обводненной дермы сохранение пористости кожи в процессе сушки уменьшение склеиваемости повышение прочности при растяжении уменьшение влагоемкости при набухании в воде повышение термич. стойкости коллагена и его стойкости к химич. и ферментативным воздействиям уменьшение общей упорядоченности структуры коллагена. [c.606]

Существует много других кристаллических полимеров, и их число непрерывно растет. Однако приведенные выше примеры достаточно хорошо иллюстрируют их главные свойства и области применения. По совокупности свойств кристаллические полимеры как класс можно расположить между мягкими, легко деформируемыми кау-чуками и стеклами, которые тверды, с трудом деформируются, хрупки. Кристаллические полимеры умеренно деформируемы и упруги, но достаточно тверды, чтобы сохранить свою форму при не слишком больших нагрузках. Строго говоря, волокна относятся к специальной подгруппе кристаллических полимеров, но благодаря их большому практическому значению, а также тому обстоятельству, что исторически они предшествовали появлению синтетических кристаллических полимеров, принято рассматривать их как отдельный класс. [c.23]

Общепринятое теперь объяснение эластичности каучуков впервые было дано Мейером (Швейцария) в 1932 г. Мейер был поражен сходством в строении различных веществ, хотя и не обладающих такой сильной деформируемостью, как каучуки, но тем не менее проявляющих каучукоподобную эластичность, т. е. способность к растяжению на 50—200%- Среди таких материалов следует упомянуть шерсть (особенно влажную), шелк, желатину, волокна мышечной ткани. В ранних теориях эластичности каучука внимание концентрировалось исключительно на самом каучуке, и явление эластичности пытались объяснить, исходя из особенностей строения именно молекул каучука. Мейер, наоборот, обнаружив общность явления эластичности, объяснил его неким общим фактором, присущим если не всем длинноцепочечным молекулам, то по крайней мере многим из них. В предыдущей главе уже кратко упоминалось о том, как это произошло. Именно Мейер первый ясно понял, что молекула полимера не жесткая, как прямой стержень, а способна изменять свою форму посредством различных независимых колебаний и вращений отдельных атомов цепи под влиянием теплового движения. Он понял, что идея о способности цепей изменять конформацию неизбежно приводит к выводу об определенной эластичности самих молекул. Из всех конформаций, которые могут возникнуть в результате таких произвольных вращений, большинство относится к сильно свернутым или перекрученным, наподобие представленной на рис. 2.12. Конформации с далеко расположеннылГи друг от друга концами цепи возникают в результате маловероятной комбинации вращений и, следовательно, сравнительно [c.54]

Очевидно, что процессы, протекающие на границе раздела полимерной матрицы и упрочняющего ее наполнителя и их механизмы очень сложны и обусловлены различными и часто противоположно действующими факторами. Поэтому весьма полезно кратко проанализировать теории, пытающиеся выявить эти основные факторы. Полный их обзор дан в работе Эриксона и Плюдемана [29]. Все теории основаны на предположении о том, что для обеспечения высокой прочности композиционных материалов необходима эффективная передача усилий на все части материала от волокна к волокну через границу раздела матрица — наполнитель. Предполагается, что при этом решающую роль играет один из следующих факторов — образование химических связей между наполнителем и матрицей, смачивание поверхности наполнителя полимерной матрицей, образование на поверхности наполнителя пластически деформируемых слоев или слоев с промежуточным значением модуля или все эти факторы действуют одновременно [29]. [c.45]

Большое число исследований посвящено анализу возможности образования аппретами легко деформируемого слоя между матрицей и наполнителем, снижающего термические напряжения, возникающие при охлаждении матрицы. Теория деформируемых слоев основана на предположении о том, что замасливатели или аппреты образуют на поверхности стекла пластически деформируемую буферную зону [46]. Однако большинство исследователей считает эти представления несостоятельными, так как количество аппрета слишком мало для образования достаточно толстого слоя, обеспечивающего проявление пластичности. Были высказаны также предположения, что аппрет может мигрировач ь с поверхности стекловолокна, изменяя активность некоторых компонентов неотвержден-ного связующего. В отвержденном состоянии структура и свойства полимерной матрицы вблизи границы раздела будут резко отличаться от ее структуры и свойств в объеме [47—48]. При этом возможно образование эластичного межфазного слоя толщиной значительно больше 10 нм, способного снижать термические напряжения. Однако известна высокая чувствительность эластичных полимеров, находящихся на стеклянной поверхности, к отслаиванию под действием влаги, поэтому предполагается, что теория легко деформируемых слоев может быть эффективно применена только для анализа сцепления жестких полимеров с гидрофобными волокнами, такими как графитовые [29]. [c.46]

Макроскопические характеристики усталостного разрушения металлов и волокнистых композиционных материалов очень похожи, хотя на микроуровне они различаются очень сильно. Хрупкие материалы, такие как стекло, углерод и бор, не снижают свою несущую способность при циклических нагрузках в отличие от пластически деформируемых материалов. Следовательно, композиционные материалы на основе хрупких волокон должны обладать высокой усталостной выносливостью, если волокна выдерживают основную нагрузку. Это предположение выполняется в случае пластиков, армированных однонаправленными углеродными и борными волокнами при усталостных испытаниях на одноосное напряжение. Диаграммы зависимости максимального напряжения от числа циклов до разрушения (диаграммы а—М) для таких материалов действительно практически горизонтальны и при циклических нагрузках, лежащих ниже полосы разброса статической прочности при растяжении, истинное усталостное разрушение практически не наблюдается. Бимон и Харрис [140], а также Оуэн и Моррис [141] получили одинаковые результаты для карбопластиков на основе эпоксидных и полиэфирных связующих [c.136]

Армируюи ие материалы, применяемые при изготовлении резиновых изделий, позволяют им сохранять свои размеры под нагрузкой или при нагревании. При работе вводимый в резиновые изделия каркас из ткани или металла воспринимает всю механическую нагрузку, регулирует деформируемость изделия, а резина придает ему необходимую эластичность. В зависимости от назначения изделий армирующими материалами могут быть стальные тросы и проволока, природные и химические волокна, различные ткани и т. д. [c.380]

Капсулирование растворов кристаллических веществ - важная прикладная задача. Поглощение деформируемыми полимерными пленками и волокнами растворов кристаллических красителей, антипиренов, антистатиков и других низкомолекулярных добавок известной применяется в различных производственных процессах[29]. Факт поглощения полимеров молекул кристаллического вещества при вытяжке пленок в растворе несложно установить экспериментально калориметрическими методами путем использования окрашенного соединения или растворения пленки с последующим анализом раствора. Сложнее проанализировать содержимое структурных капсул, размеры которых существенно уменьшаются при использовании в качестве среды для вытяжки пленок растворов кристаллических веществ достаточно высокой концентрации. [c.82]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология