Кривые механических потерь

Существует несколько связанных между собой характеристик механических потерь при динамических режимах испытания . Коэффициентом механических потерь (или относительным гистерезисом) X называется отношение площади петли гистерезиса к площади, заключенной между кривой напряжения и осью абсцисс, где отложены деформации. Из этого определения следует, что [c.217]

Фиг. 57. Экспериментальные кривые механических потерь компрессора

Переход от упругой деформации к высокоэластической у полимеров сопровождается прохождением кривой механических потерь через максимум (рис. 2.7), поэтому Гм определяется как температура, которой соответствует максимум механических потерь [2.4]. [c.43]

Такие высокие значения /ам "(0, Т) могут быть обусловлены либо сильным повышением сегментальной подвижности в аморфной фазе, либо изменением ее надмолекулярной организации — появлением дефектов, пустот или общим разрыхлением . Очевидно, что в этих случаях должно наблюдаться соответствующее изменение скорости течения релаксационных процессов в полимерной матрице. Действительно, результаты исследования методом РТЛ показали, что 7 с (точнее, положение максимума на кривой высвечивания, соответствующего 3-максимуму на кривых механических потерь), несмотря на значительный разброс результатов, в области высоких степеней кристалличности несколько уменьшается, в сравнении с 7 аморфного аналога и образцов при ф кр<0,6, достигая 232 К для образцов с 76% (рис. 5.10). Подобное поведение 7 с в кристаллических полимерах отмечалось в [290] и приписывалось понижению эффективности межмолекулярного взаимодействия, в результате чего сегментальное движение в аморфных областях может быть реализовано при более низких температурах . Однако увеличение /(О, Г), рассчитанное по уравнению /(О, Г) =/(О, 7 с) +4,8- 10 (Г—Гс), составляет всего лишь 10—15% от наблюдаемого изменения /эксп (О, Г) и 7 кр =". [c.179]

Также как и для диэлектрических потерь (стр. 145), форма кривых механических потерь непрерывно меняется с изменением концентрации пластификатора. В случае механических потерь наряду с главным максимумом, обусловленным тем, что большая часть цепи макромолекулы при обретает подвижность, имеются меньшие, побочные, максимумы, по-видимому связанные с подвижностью ее сегментов. У всех трех систем полимер — пластификатор главные максимумы лежат при значительно более низких температурах, чем соответствующие максимумы диэлектрических потерь. Только для чистых пластификаторов максимум механических потерь лежит при более низкой температуре, чем максимум диэлектрических потерь. Побочный максимум систем полимер — пластификатор находится то при более высокой, то при более низкой температурах или перекрывает максимум диэлектрических потерь. Главные максимумы этих систем не-соответствуют максимумам пластификаторов. Вообще ни в одной из температурных областей не наблюдается перехода этих максимумов друг в друга. Поэтому авторы считают возможным сделать вывод, что в системе полимер — пластификатор не имеется несвязанных молекул пластификатора, т. е. молекул, на подвижность которых не влияют макромолекулы полимера. [c.137]

Кривые механических потерь обнаруживают весьма сложную форму. Наряду с главным максимумом у пластифицированного полимера появляются и малые побочные максимумы, связанные с подвижностью молекулярных отрезков, по-видимому неполярных, так как они не отражаются на кривой фактора диэлектрических потерь. [c.665]

Естественно, что в зависимости от температуры и от скорости деформации для разных кинетических элементов будут наблюдаться различные переходы из одного состояния в другое. Эти переходы обнаруживаются различными по физическому смыслу методами. Такими, например, как дилатометрия, калориметрия,рентгенография, дифференциальный термический анализ, измерение термомеханических кривых, механических потерь, вязкости расплава и т. п. [c.121]

Этим способом можно получить целый пучок кривых Q—Я одной и той же машины при разных частотах вращения. Вследствие того, что при небольших частотах вращения доля механических потерь в балансе мощности возрастает (А/ п и ), вдоль парабол одинаковых режимов к. п. д. насоса т], в отличие от не остается постоянным, а падает с уменьшением частоты вращения. [c.50]

Механическое стеклование определяется частотой или временем механического воздействия, а структурное — тепловым режимом (скоростью охлаждения). Опыт показывает, что оба процесса стеклования независимы и их можно экспериментально разделить. Значение Тм соответствует максимуму механических потерь (см.. рис. 2.7), а Тс Р — точке излома на кривой тепловой усадки (см. рис. 2.5). Если тепловой режим охлаждения задан, то тем самым задана Тс р. При этом механическое воздействие может производиться независимо от теплового. Меняя режим механического воздействия, можно получать различные Тс . И наоборот, меняя скорость охлаждения, можно наблюдать различные Те при постоянной температуре механического стеклования, если задана частота внешнего воздействия. Например, эластомер НК (натуральный каучук) при медленном охлаждении со скоростью т= 1 К/мин стеклуется при температуре — 200 К. Выше этой температуры структура полимера является равновесной, что соответствует жидкому состоянию. Подвергая НК выше этой температуры механическим воз- [c.46]

Цель работы. Получение кривых зависимости модуля кручения и тангенса угла механических потерь аморфных полимеров от температуры. [c.161]

Задание. Проанализировать характер кривой зависимости модуля кручения от температуры при заданном моменте инерции системы определить температурные области переходов полимеров из одного физического состояния в другое проанализировать полученную зависимость тангенса угла механических потерь от температуры при заданном моменте инерции системы объяснить смещение температур стеклования полимеров при изменении момента инерции системы. [c.163]

Термомеханические кривые. По кривой, полученной в координатах механические свойства — температура, находят температуру механического стеклования, которая зависит от времени действия силы. Так, Гс натурального каучука равна —56° при частоте действия силы (о==0,167 С и —14° при со = 2-10 = с . Установлено, однако, что если время действия силы не выходит за пределы от нескольких секунд до десятков минут, то значение Те практически совпадает с температурой структурного стеклования. Учитывая, что точность определения температуры стеклования часто составляет (0,5—Г), временные интервалы действия силы можно еще более увеличить без заметного изменения значения Гс.. Термомеханический метод определения Гс наиболее широко распространен благодаря его простоте. Определяют зависимость от температуры разных механических показателей, таких, как модуль, деформация, твердость, податливость, тангенс угла механических потерь. Последний особенно предпочтителен, поскольку зависимость —Г выражается кривой с максимумом, по которому можно более точно определить Тг, чем по другим термомеханическим кривым, на которых в точке стеклования наблюдается перегиб. [c.145]

Положение минимума на релаксационной кривой, соответствующее температуре стеклования, зависит от частоты воздействия чем ниже частота, тем ниже температура стеклования, определенная этим методом. Поэтому измерение температуры стеклования методом механических потерь (частота воздействия 10 ) дает значение на 20-30 градусов ниже. Путем несложных вычислений можно получить формулу для пересчета температур стеклования, полученных различными методами. Если частота воздействия одного метода сО , а другого оь, то в минимумах релаксационных кривых действуют соотношения [c.386]

Это уравнение является уравнением параболы, пересекающей ось Q в двух точках Qк = О н Qк = Л1В (кривая 8 на рис. 4.1). Так как механические потери в насосах (сальниках, подшипник,ах) мало зависят от подачи Qк, то их можно принять примерно постоянными. Увеличивая мощность на величину механических потерь в насосе получим кривую N = f ((Э ) (кривая 7 на рис. 4.1) мощности на валу насоса. Для получения кривой мощности насоса в зависимости от его подачи Q остается учесть утечки жидкости (объемные потери). Для этого кривую N = f ((Э ) надо сместить влево на величину (кривая 6 на рис. 4.1). [c.106]

На рис. II.32 показаны теоретические зависимости долговечности от разрушающего напряжения для полоски полиметилметакрилата при 253 К, рассчитанные Г. М. Бартеневым [225, с. 25]. Кривая 1 рассчитана при предположении, что механические потери на внутреннее трение отсутствуют, т. е. что тело идеально хрупкое. Кривая 2 иллюстрирует временную зависимость прочности, когда разрушение происходит по флуктуационному механизму. [c.100]

Существенно было исследовать также влияние концентрации наполнителя на среднее время релаксации полимерной матрицы в наполненном материале. Для этой цели была построена обобщенная зависимость тангенса угла механических потерь от частоты (рис. 111.38). С ростом концентрации наполнителя максимум механических потерь сдвигается в сторону более низких частот так как время релаксации т = 1/(0т (где сот — частота, отвечающая максимуму потерь), то можно вычислить зависимость 1 т = /(Ф) (рис. 111.39). Эта зависимость близка к линейной, что указывает на экспоненциальную зависимость времен релаксации от концентрации наполнителя. Это позволяет прийти к заключению о существовании в наполненных полимерах суперпозиции концентрация наполнителя — время. Действительно, характерная форма и положение кривых 1 С = /(1дю) при разных Ф (рис. 1.11.40) позволяют считать, что к этим системам применим метод ВЛФ. Сделав приведение к наинизшей концентрации наполнителя и вводя кон- [c.145]

Исследование динамических свойств фенол-формальдегидной смолы (Ф-ФС) с гексаметилентетрамином (ГМТА) в качестве отвердителя в интервале температур 300—550° К показало, что характер температурных зависимостей Е и tg б позволяет проследить переходы Ф-ФС при нагревании из стадии резола в резитол и резит (рис. 4). В резольной форме Ф-ФС представляет собой линейный полимер со сравнительно низким динамическим модулем ( = 4500 кГ/см ). В процессе отверждения при переходе из стадии Л в стадию В значение динамического модуля увеличивается более чем в 4 раза. Наконец, при переходе Ф-ФС из стадии В в стадию С происходит дальнейшее увеличение густоты пространственной сетки и значение динамического модуля возрастает до 29 000 кГ1см . В каждом температурном интервале перехода Ф-ФС из одной стадии в другую фактор механических потерь проходит через отчетливо выраженный максимум. Изучение температурных зависимостей динамических характеристик Ф-ФС, отвержденной в течение 50 минут при +150° С, показало, что отчетливо проявляется лишь одна область резкого изменения и tg б. По-видимому, она связана с изменением подвижности участков макромолекул между первичными узлами густой пространственной сетки. О значении условной температуры проявления данной области релаксации можно судить, проведя касательную к восходящей кривой механических потерь (рис. 5). [c.566]

Первым исследователем, применивши динамический механический метод к смесям полимеров, был Нильсен с сотр. [119], несколько позже довольно обширные исследования были проведены Вольфом с сотр. [120]. В этих работах было обращено внимание на то, что кривая зависимости механических потерь от температуры имеет число максимумов равное числу полимерных компонентов, что указывало [c.33]

Повышенное сопротивление утомлению любого полимерного материала в общем случае обеспечивается высокой статической прочностью, низкими значениями механических потерь, высоким сопротивлением старению. Проведенные исследования показали, что для рассматриваемой пары полимеров все указанные показатели свойств изменяются с составом смеси по кривой близкой к аддитивной. Видимо, имеется другая причина повышенного сопротивления утомлению, скорее всего связанная с двухфазной структурой смеси. [c.39]

ПОФ (Ю1) в смеси изменяется не вполне монотонно, что было показано с помощью измерений механических потерь и ДСК (рис. 7). Кривая имеет З-образный характер, указывающий на резкое возрастание Тg в области IVI выше 0,5. Здесь следует обратить внимание на тот факт, что эксперименты производились только с тремя полимерными смесями. Однако аналогичное заключение (об З-образном характере кривой) можно сделать и из анализа результатов измерений 7-релаксационного максимума. Более того, если рассматривать только наиболее интенсивный максимум, обнаруживаемый при динамических механических испытаниях, т. е. не принимать во внимание второй пик и плато, указывающие на присутствие в смеси двух фаз, то и здесь можно зарегистрировать З-образную форму [c.135]

Вследствие более обтекаемой формы пропеллерные мешалки при одинаковом числе Рейнольдса потребляют меньшую мощность, чем мешалки прочих типов (см. рис. У1-2, кривая 6). Переход в автомодельную область для них наблюдается при относительно низких значениях критерия Рейнольдса (Ке 10 ). К достоинствам пропеллерпых мешалок следует отнести также относительно высокую скорость вращения и возможность н посредственного присоединения мешалки к электродвигателю, что приводит к уменьшению механических потерь. [c.256]

В аженаполненных смесях каучуков с пластиками пики на кривых механических потерь выражены еще менее резко Сажа при введении в смесь бутадиен-стирольного сополимера с 40% стирола и полибутадиена преимущественно адсорбирует первый. В смеси полибутадиена и полиизопрена больший процент сажи оказывается в полибутадиенеВ смесях каучуков с разной полярностью сажа в большей степени сорбирует полярный компонент [c.25]

Наполнители могут оказывать влияние также и на вторичные переходы. Мэнсон и Чу [571, 572, 573] отметили, что стеклянные шарики в эпоксидной композиции несколько снижают температуру р-перехода (при температуре около —60°С), соответствующую движению глицидных групп. Аналогичное снижение наблюдали Кляйн и Зауэр [482] в случае алюминиевого порошка в то же время Хираи и Кляйн [392] для углеродных и графитовых наполнителей такого понижения не наблюдали Дженнис [430] сообщил о тенденции к смещению р-максимума в сторону более высоких температур по мере увеличения объемной доли наполнителя. В присутствии адсорбированной воды в эпоксидной смоле, содержащей стеклянные шарики, наблюдается появление по крайней мере одного нового пика на кривой механических потерь при 0°С [573] (рис. 12.44). Дополнительные максимумы в некоторых системах наблюдали также Им и др. [1003] и отнесли их к существованию адсорбированного полимерного компонента (рис. 12.45). [c.377]

Единственным выпгрытем явится большая наглядность и удобство сопоставления с данными других дифференциальных и производных методов термичгеского анализа, например ДТА и ДТГ. Важно отметить, что пики производной записи в принл ппе вполне соответствуют пикам известных кривых механических потерь (см., например, [10, 11]). [c.10]

Весьма чувствительны к релаксационным переходам методы внутреннего трения и термомеханических кривых, а также реологические методы. Наблюдаемые при периодических деформациях механические потери характеризуют внутреннее трение в полимерах. Так, на температурной зависимости коэффициента механических потерь на диффузный фон (или уровень потерь) накладываются отдельные максимумы внутреннего трения. Каждый максимум потерь свидетельствует о существовании отдельного релаксационного механизма с наивероятнейшим временем тг, которое может быть рассчитано из соотношения вида [c.133]

При переходе из высокоэластического состояния в стеклообразное происходит замена одного молекулярного механизма трения другим. В стеклообразном состоянии сила трения образуется из вкладов взаимосвязанных адгезионной и объемно-механической-составляющих. Чем больше адгезионная составляющая, тем больше и объемно-механические потери, которые связаны с внутренним трением в самом полимере. Низкотемпературный максимум при температуре Гм2 существенно связан с механическими потерями в самом полимере, так как при многократных деформациях при этой же температуре наблюдается максимум потерь, связанный с замораживанием подвижности малых участков полимерных цепей. При исследовании фрикционных свойств эластомеров в атмосфере при повышенных температурах на кривой р= Т) (рис. 13.12) появляется еще высокотемпературный максимум, связанный с ин--тенсификацией процессов окисления поверхностных слоев. [c.376]

Механические потери практически не зависят от подачи насоса. Прибавив мощность механических потерь к гидравлической мощности, получаем кривую ТУ == / (Q ) зависимости мощности на валу насоса от расхода жидкости через рабочее колесо. Для получения кривой мощности характеристики насоса остается учесть объемные потери, которые сдвинут кривую п-сопзе N = I QJ влево на величину утечек [c.193]

Изменение расхода воздуха с одновременным забором проб продуктов сгорания и определение их газовых компонентов позволило авторам работы [69 ] установить, что при определенных условиях сжигания мазута (недостаточно завихренный поток и другие факторы) потеря тепла от химической неполноты сгорания может быть и при значительных избьпках воздуха. Так, хроматографическим методом в продуктах сгорания были обнаружены Hj, СО, СН4 по полученным данным построена кривая зависимости потерь от химической неполноты сгорания при избытке воздуха (рис. 38). Потери тепла от механической неполноты сгорания при сжигании мазута составляли 0,05—0,1%, а арланской нефти 0,01 % и менее. [c.84]

С расширением исходных данных о перерабатываемости полимеров в последние годы достигнут определенный успех в однотипности партий резиновых смесей. Наряду с применением имеющихся систем автоматического дозирования компонентов и контроля параметров процесса необходимо вводить средства испытаний непосредственно в потоке. Как, например, системы контроля качества диспергирования в смесях и конечньпс материалах путем измерения на потоке электропроводности невулканизованных композиций. Для более полной оценки различий отдельный партий смесей перспективным является метод измерения тангенса угла механических потерь на торсионном вулкаметре вместо более распространенных пока вулкамет-рических кривых, определяемых по измерениям вязкости [33]. Какие из этих методов исследования применить на практике, зависит от различных факторов. Затраты на испытания, наличие приборов, возможности и воспроизводимость метода - это только некоторые критерии применимости метода. Для текущего контроля продукции наиболее интересны методы испьггания технологических свойств, включая вяз- [c.479]

В большинстве случаев трехмерный аморфный полимер можно рассматривать как застеклованную жидкость, т. е. структура полимера соответствует в значительной мере структуре расплава перед гелеобразованием, так как после перехода полимера р стеклообразное состояние выделение частиц новой фазы невозможно. Вероятно, разделение фаз может наблюдаться в некоторой степени и в течение определенного времени после гелеобра-зования, пока температура стеклования отверждающейся системы выше температуры отверждения и полимер имеет студнеобразную консистенцию с малым модулем упругости. Процесс образования новых фаз в таких системах подобен ликвидации в силикатных стеклах [85]. Разделение фаз может быть обнаружено не только микроскопически, но и другими методами, например по появлению новых максимумов на кривых температурной зависимости механических потерь (рис. 3.4). [c.61]

Для эпоксидно-фенольных композиций характерно небольшгм снижение модуля сдвига при нагревании и отсутствие отчетлив выраженного максимума на кривой температурной зависимост 1 тангенса угла механических потерь [92]. При нагревании от вержденных композиций выше Тс не наблюдается заметного увс личения деформации полимера при нагружении из-за высоко жесткости пространственной сетки. [c.140]

По данным различных авторов , величина энергии разрушения э при 20 °С для полиметилметакрилата примерно равна 5-10 эрг/см и для полистирола 9-10 эрг/см , что превыщает свободную поверхностную энергию почти на четыре порядка. Кроме того, Боргвардт при ударных, а Свенсен при медленных разрущениях полимеров обнаружили максимумы на кривых температурных зависимостей энергии разрушения. Эти максимумы связаны с механическими потерями, наблюдаемыми при переходе полимеров из стеклообразного в высокоэластическое состояние. Это подтверждается сдвигом тех и других максимумов в сторону высоких температур при увеличении скорости разрушения. [c.26]

Этот метод может использоваться для измерения механических потерь по ширине резонансной кривой, как это описано выше. Однако если потери очень малы и из-за узости резонасного пика определить его ширину с приемлемой точностью невозможно, то потери можно находить по методу измерения интенсивности затухания возбужденных колебаний (см. следующую главу). [c.156]

Измерения пиков механических потерь на образцах одного и того же полимера, имеющих разную степень кристалличности, обычно используются для выяснения механизма релаксационных процессов. Чаще всего для этого используется зависнмость tga = f(T). Если с увеличением степени кристалличности высота пика tgo [или площадь под этим пиком на кривой tgo—f(T)] возрастает, то полагают, что релаксационный максимум обусловлен процессами, происходящими в кристаллических областях. Если высота максимума на ривой tgo = f(7 j убывает с po TOiM х, то считается, что этот процесс происходит в аморфных областях. Обычно пик tgo, соответствующий размораживанию сегментального движения в аморфных областях (аа-релаксация), убывает с ростом степени кристалличности и в очень сильно закристаллизованных образцах (при х—н1) полностью вырождается. Положение аа-максимума на температурной шкале обычно зависит от х так же, как п Тg. Иногда полагают, что более достоверные сведения о природе релаксационных ма ксимумов можно получить, если изучать влияние кристалличности на интенсивность и положение максимумов функций E"=f(T) и J" = [(T). На первый взгляд зависимость пиков этих функций от х должна быть такой же, ак в случае максимумов на кривой tg8=f(T). Однако Грей и Мак-Крумм [16] обнаружили, что для релаксационного процесса, связанного со стеклованием политрифторхлорэтилена, Fmax возрастает с ростом степени кристалличности, а J max убывает. Такая зависимость максимумов различных вязкоупругих функций, обусловленных одним и тем же релаксационным процессом, от х длительное время не имела объяснения и казалась странной и аномальной. [c.268]

Результаты исследований негомогепнош ( натурального ) сополимера ММА—Б А (50 50 мол. %) и его Модели, составленной из смеси 22 химически гомогенных компонентов, методом крутильных колебаний приведены на рис. 4, где также показаны соответствующие распределения по химическому составу. Общая форма температурных зависимостей механических потерь для обеих систем совпадает, включая и положение максимума. Различие в ходе кривых в области низких температур не может быть объяснено расхождениями в распределениях по химическому составу (функция распределения модельной системы имеет провалы ), поскольку вторая модельная система. [c.75]