Деформация релаксационный характер

Релаксационный характер механических свойств и физических состояний полимеров. Специфика полимеров заключается не только в проявляющейся при определенных условиях способности к большим обратимым деформациям, но также в том, что их механические свойства носят резко выраженный релаксационный характер, т. е. сильно зависят от временной, а в случае периодических деформаций, от частотной шкалы. Эта. зависимость, как и высокоэластичность, является следствием длинноцепочечного строения полимеров и обусловлена необходимостью длительных промежутков времени (времен релаксации) для конформационной перестройки большого числа связанных ме.жду собой структурных элементов цепи при переходе ее из одного равновесного состояния в другое. Время релаксации является функцией температуры и за- [c.40]

Выражением релаксационного характера механических свойств полимеров являются гакие широко известные факты как трудность достижения равновесного значения высокоэластической деформации, медленное увеличение деформации при постоянной нагрузке (ползучесть), убывание напряжения со временем в деформированном образце (релаксация напряжения), различие в напряжении при одной и той же величине деформации в случае нагружения и в случае разгружения (механический гистерезис и связанные с ним тепловые потери), отставание при периодическом деформировании деформации от напряжения и, как следствие этого, существование так называемого тангенса угла механических потерь. [c.41]

Релаксационный характер деформации полимеров оказывает влияние на многие механические, диэлектрические и другие свойства их. Так, при периодически действующей внешней силе деформация полимера в условиях, когда время релаксации значительно, будет в той или другой степени запаздывать по сравнению с действием силы. В результате этого при короткопериодических (высокочастотных) воздействиях полимер проявляет более высокий модуль упругости (точнее — модуль эластичности), а следовательно, и меньшую эластичность, чем при постоянно действующей силе. [c.581]

Релаксационный характер деформации полимеров необходимо учитывать и при исследовании термомеханических кривых ( 236). Полная высокоэластическая деформация данного полимера при одинаковой нагрузке довольно слабо зависит от температуры, но скорость достижения этого состояния сильно возрастает с [c.581]

Температура стеклования данного полимера не является величиной вполне постоянной, так как релаксационный характер процессов деформации делает ее зависящей от скорости охлаждения, от характера механических 7 si Jo W W воздействий и некоторых других t,° [c.583]

При низких температурах высокоэластическая деформация полимеров D вследствие ее релаксационного характера не успевает развиться. Поэтому с понижением температуры D уменьшается и при некоторой температуре (ниже 7 с) небольшие напряжения могут вызвать лишь малые упругие деформации. [c.365]

Релаксационный характер деформации полимеров [c.218]

Исследования показывают, что стеклообразное состояние реализуется почти во всех полимерах. Важной его особенностью является возможность упругих обратимых деформаций, обусловленных растяжением химических связей и деформацией Рис. 12.9. Термо- валентных углов. Стеклообразное состояние по-механическая кри- лимеров служит ОСНОВОЙ производства синте-вая аморфного ли- тических волокон, лаков и, пленок, нейного полимера Высокоэластическое состояние полимеров лежит в основе резиновой промышленности. Это состояние возникает в полимерах, молекулы которых достаточно гибки и быстро изменяют свою форму под действием внешних сил. Взаимодействие между молекулами замедляет их перемещение и изменение формы. Поэтому процесс деформации полимера в высокоэластическом состоянии имеет релаксационный характер. Высокоэластическая деформация обычно сопровождается упругой деформацией, особенно при больших удлинениях, когда возможности дальнейшего распутывания молек улярных цепей оказывается почти исчерпанными. [c.320]

Для проявления высокоэластичности необходимо соблюдение двух условий достаточно большой гибкости макромолекул и высокой скорости изменения их формы. Любое взаимное перемещение звеньев цепных молекул при растяжении, изгибе, кручении и т. д. протекает во времени, из-за чего высокоэластические деформации оказываются неравновесными и носят релаксационный характер. Релаксационными называются процессы, в которых равновесие устанавливается во времени (см. 3). [c.397]

РЕЛАКСАЦИОННЫЙ ХАРАКТЕР ДЕФОРМАЦИИ КАУЧУКА [c.98]

Деформации каучука и резины имеют особенность, заключающуюся в том, что величина напряжения и деформации зависит от скорости деформации и продолжительности действия деформирующей силы. Эта особенность релаксационного характера деформации каучука проявляется в релаксации напряжения, ползучести (крип), упругом последействии. [c.98]

Релаксационный характер деформации каучука [c.99]

В основе современной теории эластичности каучука лежат представления о молекулярно-кинетическом строении каучука. Теория эластичности раскрывает механизм эластических деформаций, устанавливает причины релаксационного характера этих деформаций. Сущность современных представлений о молекулярно-кинетическом строении каучука заключается в том, что молекула каучука состоит из молекулярных звеньев, обладающих способностью изменять свое взаимное расположение благодаря непрерывному вращательному и колебательному движению вокруг простых связей. Вследствие непрерывного хаотического теплового движения молекулярных звеньев молекулы каучука находятся не в растянутом, а в свернутом состоянии, как это изображено на рис. 15 (стр. 82), форма молекул при этом все время меняется. [c.101]

При достижении равновесия определенной величине внешней растягивающей силы соответствует некоторая определенная степень растяжения молекулярных звеньев. Но для достижения такого равновесия и перегруппировки молекулярных звеньев в соответствии с величиной внешней силы, ввиду сложности молекулярной структуры, требуется достаточно большой промежуток времени, зависящий от типа молекулярной структуры (типа каучука) и от температуры. Изменение величины деформации всегда отстает от изменений деформирующей силы, благодаря этому деф ормации имеют релаксационный характер. [c.102]

Ориентация полимерных молекул возможна как для аморфных, так и для кристаллических полимеров, у которых при растяжении наблюдается также и ориентация кристаллических областей. Для аморфных полимеров возможна ориентация всей цепной молекулы в целом (при необратимой пластической деформации) и ориентация участков молекул (при высокоэластических или вынужденно-эластических деформациях). Оба механизма ориентации имеют релаксационный характер, причем преобладание одного механизма ориентации над другим определяется температурой и скоростью вытяжки полимера. [c.146]

Таким образом, одной из главных особенностей механических свойств эластомеров, общей для каучуков и резин и отличающей их от упругих твердых тел, является существенная зависимость напряжения от времени действия силы или скорости деформации, т. е. известное явление релаксации напряжения или деформации. Зависимость напряжение—деформация носит сложный релаксационный характер. В свою очередь релаксационные свойства зависят от тем- [c.14]

Упругая деформация происходит со скоростью звука, и скорость ее практически не зависит от температуры. Развитие высокоэластической деформации имеет релаксационный характер. Скорость ее чрезвычайно сильно возрастает прн нагревании. Время релаксации при этом может изменяться от десятков и даже сотен лет (ниже Tg) до значений порядка 10 с при высоких температурах. [c.75]

Обычно говорят, что высоко эластическая деформация имеет релаксационный характер. Это означает, что скорость развития [c.19]

Релаксационный характер высокоэластической деформации является следствием ее молекулярного механизма. [c.19]

Реологическое уравнение состояния в простейшей форме, учитывающее релаксационный характер развития высокоэластической деформации и справедливое при малых обратимых деформациях, имеет [c.74]

Учитывая значительный радиус действия поверхностных сил, молекулярная теория большое внимание уделяет эффекту дальнодействия, следствием которого является зависимость структуры и свойств слоев и пленок полимеров от характера твердой поверхности. По сути дела молекулярное взаимодействие адгезива с субстратом в рамках молекулярной теории следует рассматривать не только как чисто поверхностное явление, но и в определенной степени как объемное. Молекулярная теория адгезии включает и вопросы адгезионной прочности. При этом учитываются современные представления о механических свойствах твердых тел вообще и высокомолекулярных соединений — в частности. Особенно большое внимание уделяется специфике механического поведения полимеров, релаксационному характеру развития деформаций. [c.7]

Параллельное соединение М- и МТР-элементов дает возможность учитывать релаксационный характер сорбции вещества растворителя в материал сополимера. Действительно, когда проводимость М-элемента мала (при С = О, т) = 10 П и — 3,81- 10 мV ), поток диффундирующего растворителя определяется скоростью деформации сплошной среды у, т. е. релаксационными процессами вязкоупругости. После прохождения наиболее быстрых релаксационных процессов кинетика набухания полностью контролируется диффузионными явлениями вследствие увеличивающейся проводимости М-элемента в условиях достаточной подвижности макромолекул среды. [c.307]

В общем же деформируемость полимеров в стеклообразном состоянии, естественно, много меньще, чем в высокоэластичпом. Модуль упругости линейных полимеров в стеклообразном состоянии обычно не превыщает модуля упругости дерева (ели). При длительных статических нагрузках у полимеров (даже при температурах ниже температуры стеклования) наблюдается ползучесть, тоже связанная с релаксационным характером деформаций. Это необходимо всегда иметь в виду, так как у стали и большинства других металлов ползучесть становится заметной только при высоких температурах, а у полимеров она во многих случаях обнаруживается даже при обычных или умеренно повышенных температурах. Это объясняется недостаточно прочной связью между цепями и способностью их распрямляться под действием внешних сил. [c.586]

Модель Максвелла представляет собой упруговязкую л<ид-кость, которая мол<ет течь (релаксировать) под действием любых нагрузок. Для нее характерна необратимость деформаций. Урав-H iiHe (VII. 16) показывает, что различие между жидкостями и твердыми телами ие является резким и носит кинетический (релаксационный) характер. Если, напрпмер, время релаксации значительно болыгге времени действия напряження, то тело называют твердым. Если же премя релаксации мало по сравнению с временем действия напряжения, то тело ведет себя как жидкость — напряжения умеиьи1а10тся благодаря ее течению. [c.361]

Высокоэластическая деформация, как и упругая, обратима, однако ее полное развитие несколько отстает от момента приложения нагрузки, а исчезновение происходит не одновременно со снятием напряжения. Это явление обусловлено релаксационным характером высокоэластической деформации. Макромолекулярные цепи не успевают изменить свою форму мгновенно с изменением нагрузки. Поэтому, в отличие от упругой деформации, высокоэластическая зависит от длительности приложения нагрузки и частоты смены зпакопере.менного напряжения. При одинаковой температуре материал, эластичный в случае редкой смены напряжения, кажется жестким при частой смене напряжения. [c.41]

Ползучесть. Ползучестью полимерных материалов называют процесс малой непрерывной пластической или высокоэластической деформации, протекающей в условиях длительного статического напряжения. [ олзучесть наблюдается иногда даже при темпаратурах ниже температуры стеклования и связана тоже с релаксационным характером леч ормаций. В отличие от полимерных материалов, у стали и большинства других металлов ползучесть становится заметной только при высоких температурах, а у полимеров она во многих случаях обна- [c.221]

Релаксационный характер высокоэластических деформаций каучука и резины проявляется только прп достаточно медленно проходящих деформациях, так как для развития релаксационных процессов необходимо продоллсительное время. Поэтому деформации, происходящие с большой скоростью, а также многократные деформации, происходящие с большой частотой и небольшой амплитудой, имеют в основном характер упругих деформаций, мгновенно достигающих равновесия и также мгновенно исчезающих после снятия нагрузки. Все релаксационные процессы ускоряются с повышением температуры и, наоборот, сильно задерживаются с ее понижением. [c.100]

Из изложенного выше следует, что температуру стеклования можно определять по изменению различных физических свойств полимера в зависимости от температуры При этом, принимая во внимание релаксационный характер процесса стеклования, необходимо учитывать временной фактор (скорость н 1гревания или охлаждения, время действия силы и т д ). При достаточно медленном охлаждении или достаточно большом времени воздействия силы значения температур стеклования для одного и того же пол 11-и ера, полученные разными методами, обычно совпадают. Так, излом на кривых изменения уде.1Ьного объема с температурой происходит в той же области температур, что и резкое увеличение модуля. Это свидетельствует о сходстве характера молекулярных перегруппировок, происходящих при охлаждении и при высоко-эластических деформациях Однако при этом наблюдается и некоторое различие, в связи с чем возникли понятая структурного 1 механического стеклования [c.189]

Температурная зависимость предела вынужденной эласгичности прн разных скоростях деформаций представлена на рис. 90. Из Этого рисунка видно, что величина Ов зависит не только от темпе ратуры, но и от скорости приложения напряжения, т. е. виден релаксационный характер вынужденной эластичности. Прямая Тв = (7 ) пересекается с осью абсцисс в точке, соответствующей [c.213]

Разрушенне полимеров в высокоэластическом состоянии. Полимер находится в высокоэластическом состоянии при 7>7 с н в этих условиях высокоэластическая деформация на чикает развиваться практически сразу с нача.па деформирования, поэтому разрушению предшествуют значительные высокоэластические деформации, имеющие релаксационный характер Механизм, разрушения полимеров в высокоэластичсском состоянии называют вязколокальиым . Ои реализуется при 7 >7 >7 с, где Гп<7 т (Тг-—температура, при которой появляются локальные области вязкого течения). [c.331]

Метод термостимулированной ползучести, или метод определения восстанавливаемости. - метод, близкий к ТМА по характеру получаемых результатов, - заключается в определении способности образца восстанавливать свои размеры после деформации и характери- зует релаксационные свойства эластомеров. Если образец деформиро- вать путем растяжения или сжатия при некоторой температуре То, соответствующей высокоэластическому состоянию (например, при [c.374]

Релаксационный характер процессов деформации полимеров приводит к тому, что границы между релаксационными (физическими) состояниями определяются не только температурой, но и прилагаемой нагрузкой (значением, скоростью и длительностью приложения). Поэтому релаксационные состояния называют также деформационными состояниями. В зависимости от характера нагрузки один и тот же полимер при данной температуре может вести себя как упругое, высокоэластическое или пластическое (текучее) тело. При действии быстрых сил -ударной нафузки - главным образом проявляется упругость, а в случае медленных сил - текучесть. Полимер, яааяющийся при данной температуре высокоэластическим, при большой скорости приложения кратковременных нафузок ведет себя как упругое тело (явление механического стеклования), а при длительно действующей силе обнаруживает текучесть. Жидкий полимер может в определенных условиях проявить высо-коэластичность и даже упругость. [c.156]

Общей причиной аномального поведения полимеров при течении является одновременное развитие всех видов деформации [см. уравнение (1.1)] и их релаксационный характер. В первой области скорость накопления высокоэластической деформации меньше скорости релаксации, вследствие чего величина накопленной высокоэластической деформации незначительная и материал течет с постоянной ньютоновской вязкостью х . Увеличение напряжения или скорости деформации приводит к тому, что деформация не успевает релаксировать. Поэтому часть общей деформации носит высокоэластический характер. Увеличение скорости деформации приводит к тому, что между скоростью накопления высокоэластической деформации и скоростью ее релаксации устанавливается динамическое равновесие. Этому режиму деформации полимера соответствует свое значение сопротивления деформации, мерой которого обычно считают величину коэффициента эффективной вязкости. Таким образом, зависимость эффективной вязкости от скорости деформации определяется комплексом релаксационной структуры полимера. Кроме того, нужно иметь в виду изменения структуры полимеров в процессе течения, которые также являются причинами аномалии вязкости. Эти изменения предполагают уменьшение сил взаимодействия между соседними слоями, происходящее, в конечном счете, вследствие очень высоких значений молекулярной массы полимера. Изменение структуры материала может происходить в следующих направлениях анизодиаметричность макромолекул и возможность ориентации их в потоке, межмолекулярное взаимодействие и затраты сравнительно небольших усилий для его нарушения, разрушение [c.18]

Температурная зависимость продела вынрклекной эласгичности при разных скоростях деформаций представлена на pi . 90. Из Этого рисунка видно, что велачина ста зависит ие только от температуры. но н от скорости приложения напряжения, т. е. виден релаксационный характер выпуждскной эластичности. Прямая Ов=/(7 ) пересекается с осью абсцисс в точке, соответствующей [c.213]

Вынужденная эластичность, так же как и высокая эластичность, зависит от скорости лефор.мации, что указывает ца ее релаксационный характер. Чем больше скорость деформаиии, тем больше напряжение, вызывающее вынужденную эластичность. Это означает, что предел вынужденной эластичности с увеличением скорости деформац (и повышается. Можно вывести следующую эмпирическую зависимость между (Тв и скоростью деформаиии ь Ов = В- с1п1< (3) [c.212]

В высокоэластическом состоянии деформация полимера осуществляется изменением канформаций цепей и взаимоперемеще-нием их отдельных участков. Эта деформация велика, обратима при данной температуре (выше Тс.) и имеет релаксационный характер, т. е. развивается во времени. [c.53]

В аморфных полимерах те1мпературные переходы имеют релаксационный характер. В кристаллических полимерах к температурным переходам относятся и термодинамические фазовые переходы. Если температурный переход обусловлен релаксационным процессом, то с повышением частоты он должен смещаться в сторону более высоких температур. Температуры переходов, измеренные различными исследователями в каком-либо полимере, на одинаковых частотах и при использовании одного и того же вида деформации, как правило, хорошо согласуются между собой. Наиболее часто эти темпера- [c.260]

Следует заметить, что механизм разрушения одного и того же полимера может быть различным в зависимости от того, в какой области температур испытывается образец. Например, ниже температуры хрупкости большинство полимеров могут испытывать разрушение, протекающее как по атермическому (гриффитовскому), так я по термофлуктуационному механизму разрушения. Вблизи ОК, где тепловое движение, по-видимому, не играет большой роли и не влияет на кинетику роста микротрещии, разрушение полимеров иредставляет собой атермический процесс. При более высоких температурах (но не выше Гхр), когда тепловые флуктуации определяющим образом влияют на долговечность, разрушение полимеров представляет собой термофлуктуа-ционный цроцесс. В случае твердых полимеров ири температурах Тхр<Т<Т0 возможен как термофлуктуаци-онный, так и релаксационный механизм разрушения. Последний связан с образованием трещин серебра и возникновением вынужденно-эластических деформаций. Явление вынужденной эластичности, природа которого была выяснена Александровым [21], заключается в том, что под действием больших напряжений аморфный полимер, находящийся в стеклообразном состоянии, способен испытывать большие деформации. Остаточная деформация, возникшая в полимере, сохраняется, если он находится в стеклообразном состоянии, но исчезает, если его нагреть выше ТВ работах Александрова [21] и Лазуркина [22] было показано, что вынужденная эластичность имеет релаксационный характер. Долговечность полимера, находящегося в области температур, в которой возможна вынужденно-эластическая деформация, будет определяться в основном временем, н течение которого трещины серебра распространятся на значительную часть образца. [c.301]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология