Анизотропия волокон

Впервые обработку целлюлозы 16...18%-ми растворами NaOH изучал Мерсер в 1844 г. Волокна хлопковой целлюлозы при такой обработке при комнатной температуре сильно набухали в поперечном направлении и укорачивались, т.е. целлюлозные волокна проявляли характерную анизотропию набухания. Хлопчатобумажная ткань после обработки щелочью при растяжении, отмывки щелочи и сушки в натянутом состоянии приобретает блеск, повышенную прочность на разрыв и лучшую окрашивае-мость красителями. В честь Мерсера такую обработку тканей, а также обработку технических целлюлоз концентрированными (12... 18%-ми) растворами NaOH стали называть мерсеризацией, обработанную целлюлозу - щелочной целлюлозой (алкалицеллюлозой) и ту же целлюлозу после отмывки щелочи - мерсеризованной целлюлозой. Дальнейшие исследования показали, что при действии на целлюлозу концентрированных растворов гидроксида натрия и других щелочей происходит ряд изменений, которые можно подразделить на три типа структурные (физические), физико-химические и химические. [c.563]

Твердые полимеры обладают другой важной особенностью в отличие от обычных твердых тел. Они при больших напряжениях подвергаются так называемому холодному течению, или вынужденноэластической деформации, что приводит к ориентированному состоянию полимеров. Все химические волокна и пленки находятся в этом состоянии и обладают ярко выраженной анизотропией структуры и физических, особенно прочностных и деформационных свойств [17, гл. IV]. [c.71]

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПОЛИАМИДНЫХ ВОЛОКОН АНИЗОТРОПИЯ ВОЛОКНА [c.228]

Мерой степени ориентации полипропиленового волокна может лужить разность показателей преломления, измеренных в двух ззаимно перпендикулярных направлениях, т. е. величина так называемого двойного лучепреломления. Метод основан на возник-гювении у ориентированных полимеров оптической анизотропии и, как уже упоминалось выше, устанавливает среднюю степень ори-гнтации цепных молекул. [c.89]

Анизотропия волокна важна в том [c.192]

Примерно 100 лет назад Негели открыл оптическую анизотропию волокон и пытался объяснить ее тем, что волокна построены из огромного числа мицелл — агломератов молекул, которые располагаются в волокне ориентированно и, подобно кристаллам, определяют анизотропию волокна. По-видимому, Негели, говоря о мицеллах, рассматривал их как тонкие кристаллы волокна. [c.67]

Диамагнитная восприимчивость образцов полимеров, в которых молекулы ориентированы, меняется с изменением направления колебания, подобно электрической поляризуемости магнитная анизотропия волокна — разность между диамагнитной восприимчивостью вдоль и поперек волокна—также может быть использована для определения степени ориентации молекул. [c.251]

Внедрение СиСЬ, так же как и других акцепторных соединений, например брома, приводит к образованию МСС УВ в центральной части волокна, но не на его поверхности. Углеродные волокна, полученные из пековой мезофазы, по данным электронно-микроскопических исследований, образуют плоские слои МСС, которые располагаются радиально вдоль оси волокна. Их электропроводность и модуль Юнга находятся в линейной зависимости от межслоевого расстояния 002 исходного волокна. Чем больше эта величина, тем ниже значения электропроводности и модуля [6-78]. С повышением 002 (унижается и анизотропия д — фактора, измеренного по спектрам электронного парамагнитного резонанса. [c.317]

Высокотемпературное растяжение СУ приводит к анизотропии ряда его свойств. Наблюдаемые при этом изменения структуры весьма близки по своему характеру к структурным превращениям, которые происходят при высокотемпературном изометрическом нагреве углеродного волокна. [c.501]

Рис. 9-64. Изменение с температурой термообработки анизотропии д-фактора электронного парамагнитного резонанса УВ на основе мезофазного пека и ПАН-волокна.

При введении волокнистых наполнителей не только улучшаются физико-механические свойства резин, но и обеспечивается анизотропия свойств в материале. В той или иной мере применение при производстве РТИ нашли природные, химические и минеральные волокна. Важной характеристикой волокнистых наполнителей является фактор формы — отношение длины волокна к диаметру. У большинства волокон он изменяется в широких пределах от 5 до 2700, хотя оптимальным считается фактор формы от 100 до 200. При среднем диаметре волокон 20-30 мкм желательна длина 3,0-4,5 мм. Волокна большей длины сложней равномерно распределить в объеме резины, они, как правило, перепутываются, образуя клубки. Поэтому рекомендуется волокна перед введением измельчить. Если необходимо ввести волокна большей длины, можно рекомендовать вво- [c.27]

Характерной особенностью высокомолекулярных веществ с линейными молекулами является волокнистая структура, обусловливающая анизотропию свойств и высокую механическую прочность. Поэтому такие вещества обладают способностью образовывать волокна и пленки. Некоторые полимеры обладают ценнейшим свойством — высокой эластичностью. [c.418]

Твердые полимеры в отличие от обычных твердых тел обладают важной особенностью — способностью при больших напряжениях подвергаться так называемым вынужденно-эластическим деформациям, что приводит к возникновению ориентированного состояния полимеров. Все химические волокна и пленки находятся в этом состоянии и обладают ярко выраженной анизотропией структуры и физико-механических свойств. [c.104]

Высокая молекулярная масса и гибкость макромолекул— важные характеристики, с которыми связаны особенности физико-химических свойств полимеров. Особенности полимеров выражаются в следующем 1) могут пребывать в характерном только для них высокоэластичном состоянии, обусловленном гибкостью их длинных молекул 2) способны набухать в жидкостях 3) растворы полимеров обнаруживают ряд аномалий по сравнению с растворами низкомолекулярных веществ 4) могут образовывать волокна, пленки, отличающиеся высокой анизотропией свойств 5) способны к своеобразным химическим превращениям. [c.469]

Ярко выраженная способность образовывать волокна и пленки, т. е. способность проявлять высокую анизотропию свойств. Эта способность обусловлена также длиной и гибкостью макромолекул и связана с изменением их формы и ориентацией в направлении действия внешнего силового иоля. [c.246]

Для изготовления пластмасс на основе непрерывного волокиа применяют -чаще всего стеклянное волокно. Получаемые материалы обладают высокой механической прочностью (до 160 кГ/мм ). При этом возможно создание практически любой заданной анизотропии свойств. [c.267]

На сетке бумагоделательной машины волокна бумажной массы ориентируются преим. по направлению движения, причем в большей степени на нижней (сеточной) стороне листа и в меньшей-на верхней (лицевой). Поэтому Б. анизотропна во всех направлениях. Анизотропия усиливается неравномерным распределением по толщине мелких волокон, наполнителей и проклеивающих в-в. Многослойную структуру имеют, напр., Б. и картон, получаемые на многосеточных машинах, а также Б. с покрытиями, напр, мелованная. [c.323]

Представленная на рис. 3.22 кристаллическая решетка графита отвечает идеальному кристаллу в зависимости от условий получения обра уются углеграфитовые материалы с более или менее искаженной структурой. В частности, получены и широко используются стекловидная форма графита (стеклографит), пирографит—материал с сильно выраженной анизотропией тепло- и электропроводности (значения этих свойств различаются в зависимости от направления в образце почти на 2 порядка), тончайшее и очень прочное графитовое волокно (из него изготовляют ткань, выдерживающую в отсутствии окислителей температуру 2000 °С). [c.354]

Возможность существования макромолекул в вытянутой конформации приводит к появлению в полимерных кристаллах выделенного направления — кристаллографической оси с, совпадающей с направлением вытянутых конформаций или, как чаще говорят, с главным, направлением полимерных цепей. Структурная анизотропия, характеризующаяся одним выделенным направлением, существует не только, когда цепи полностью вытянуты, но и тогда, когда под влиянием растягивающего напряжения или других сил клубки хотя бы частично разворачиваются и звенья макромолекул приобретают преимущественную ориентацию. Это приводит не только к механической и оптической, но и к термодинамической анизотропии (именно ее и обнаружил в свое время Джоуль в опытах с растягиванием каучуков). Специфичность свойств полимеров с ориентированными макромолекулами (к ним относятся все полимерные волокна, и природные, и синтетические) потребовало рассмотрения особого ориентированного состояния полимеров, которому в книге посвящена гл. XVI. [c.20]

Целлюлозные волокна обладают значительной анизотропией свойств, что доказывается большим значением двойного лучепреломления. Анизотропия свойств является следствием преимущественной ориентацией кристаллических участков, а также цепей, находящихся в аморфных областях, вдоль оси волокон. [c.22]

Анизотропия является характерным и наиболее общим свойством волокна. Наличие. в волокнах анизотропии обусловлено как структурой цепи молекулы, так и морфологией ориентированного волокна. В случае свернутой в статистический клубок молекулярной цепи образец волокна иэотроп-ен независимо от ее ориентации. Наличие преимущественной ориентации цепных молекул всегда (вызывает макроскопическую анизотропию волокна. Анизотропия проявляется практически во всех физико-механических свойствах волокна. [c.228]

Рис. 107. Влияние крутки нити на характер дефектов волокна при утомлении (снимки в поляризованном свете) а—изменение однородности волокна (увелич. ХП8) б—изменение формы и ориентации волокна (образец помещен под углом 45° к осям скоешенных нпколей увелич. Х473) в—изменение оптической анизотропии волокна (снимок в положении полного погашения увелич. Х473)

В процессе перемешивание волокон с матрицей имеет место их диспергирование. Конечный размер волокна влияет на свойства материала. Не смотря на многочисленные экспериментальные исследования в настоящее время от-сутствутот теоретические модели поведения волокна в условиях течения смеси. Кроме того, нет теоретического объяснения, так называемого, каландрового эффекта , который проявляется в анизотропии прочностных свойств. Он обусловлен ориентацией волокон вдоль направления каландрова-ния. [c.141]

Экспериментальные данные Регеля и Лексовского [75], полученные для долговечности частично-ориентированного волокна ПАН сравниваются на рис. 3.11 с теоретическими кривыми, полученными с помощью уравнения (3.32). Следует подчеркнуть, что увеличение прочности благодаря лучшей ориентации волокна ПАН (или его модельного представления) достигает Ч о/оо = 5. Аналогичные значения увеличения прочности (в 2—5 раз) при ориентации образцов были получены для ПЭ, ПП, ПС, ПВХ, ПММА, ПА [51, 54]. В какой-то степени ограниченный рост жесткости в данных экспериментах, как можно заметить, указывает на то, что ориентированные элементы являются не просто сильно выпрямленными сегментами, а скорее молекулярными доменами с небольшой анизотропией. Последнее не снимает предположения о том, что разрушение элемента, по существу, представляет собой разрушение наиболее сильно напряженных цепных молекул. Так будет в случае. [c.88]

Металлоуглеродные волокна, содержащие ферромагнитные металлы и их сплавы обладают высокой удельной намагниченностью. При формировании в магнитном поле композитов, наполненных магнитными электропроводящими Ме-УВ, происходит ориентация волокнистого наполнителя с образованием цепочечных электропроводящих структур, обеспечивающих анизотропию электрических и магнитных свойств композитов. На основе таких материалов разработаны эффективные экраны и поглотители электромагнитных волн. [c.182]

Несмотря на то что величина молекулярной ориентации, определенная по двулучепреломлению, сильно зависит от температуры и деформации, другие физические свойства волокна практически не зависят от этих параметров. Клеерман объясняет это следующим образом. При низких температурах деформация волокна реализуется за счет подвижности структурных элементов с малыми временами релаксации. Перегруппировка структурных элементов с большими временами релаксации (перемещение целых молекулярных цепей) требует слишком большого времени. Поэтому закаленные образцы, полученные методом низкотемпературной вытяжки, будут содержать много ориентированных сегментов, присутствие которых проявляется в значительной оптической анизотропии, но эти сегменты при отжиге быстро разориентируются под влиянием броуновского движения. Именно это демонстрируют эксперименты по исследованию скорости усадки при температурах выше температуры стеклования. [c.70]

В зависимости от вида волокна, технологии производства и конструкции КМУП могут быть получены как с анизотропными, так и с близкими к изотропным свойствами. При получении КМУП с объемным переплетением волокон и лент анизотропия показателей может быть значительно уменьшена. С развитием производства углепластиков было установлено, что их структура и свойства определяются не только соответствующими показателями составляющих компонентов, но и технологическими параметрами производства. Более 90% углеродного волокна в настоящее время перерабатывается в производстве КМУП. [c.507]

Способы изготовления смесей и их переработки оказывают заметное влияние на степень ориентации волокон. В процессе смешения с жидкими каучуками волокна легко ориентируются, причем даже длинные волокна, обладающие значительной жесткостью, не разрушаются. Смеси, изготовленные в резиносмесителе, обладают незначительной анизотропией свойств, однако степень ориентации волокон несколько увеличивается, если смеси затем перерабатывают на вальцах. Направленная подача резиновой смеси в зазор вальцев способствует дальнейшему увеличению ориентации волокон. Напротив, приемы повышения однородности смеси, такие как частые подрезания и подача в зазор перпендикулярно валкам, нарушают ориентацию волокнистых наполнителей. Поэтому для создания материалов с повышенной анизотропией свойств необходимо по возможности поддерживать постоянным направление ориентации волокон в смеси, и наоборот. Эффект ориентации возрастает при повышении до определенного уровня температуры и продолжительности обработки на вальцах, замене вальцевания шприцеванием и каландрова-нием. [c.184]

Стеклоиластиковые трубы получают намоткой непрерывного волокна в виде нити, жгута или ленты. При этом возможно создание любой анизотропии механических свойств в осевом и радиальном направлениях в зависимости от действующего силового поля. [c.312]

Ориентированные полимеры, в отличие от неориентированных, характеризуются оптической анизотропией, т. е. двойным лучепреломлением. Величина последнего у слабоориентированного полипропиленового волокна почти в десять раз меньше, чем у ориентированного (значение пу—п для невытянутых волокон 0,0042, для вытянутых 0,0310). [c.83]

Анизотропию св-в А. п., обусловленную существенными различиями в Прочностных и деформац. характеристиках напотнитсля и связующего, регулируют, изменяя содержание волокон и их взаимное расположение в материале. Расширение диапазона регулирования достигается созданием гкбридных А п. (содержащих волокна разл. природы, напр, борные н стеклянные), а также введением нитевидных монокристалтов в межволоконное пространство. Наиб, высокими прочностью, жесткостью, анизотропией св-в характеризуются однонаправленно ориентированные А. п. на ос- [c.197]

Волокна так же как и пластические масс1>1, при переработке находятся в вя.5котекучем состоянии, а прн эксплуатации— в стеклообрачпом ити кристаллическом. Их отличительной особенностью явтяется высокая степень ориентации мак- ромолекул и связанная с ней анизотропия свойств. [c.232]

Среди наполнителей особую группу oop-isyro i армирующие материалы. К ним относятся стеклянные, асбестовые, борные, углеродные волокна, монокристаллы оксила алю.миния, карбида кремния и др Отличительной особенностью полимерных композиций, содержащих волокна, является анизотропия свойств. Поэто.чу для характеристики дефор-мационных и прочностных свойств используют несколько показателей Если волокна ориентированы преимущественно в одном направлении, то определяют продольный модуль Юнга (растягивающее напряженне а направлено вдоль оси ориентации волокон), траисверсалышй модуль Юнга т (о направлено перпендикулярно оси ориентации волокон) при сдвиге также определяют (У/, и С-,. [c.349]

В результате ориентации в полимере возникает текстура, обусловливающая анизотропию свойств полимерного материала. У фибриллярных полимеров обычно существует аксиальная (осевая) текстура. В этом случае направлениг осей кластеров и макромолекул более или менее совпадает с направлением оси текстуры (оси волокна). У природных волокон аксиальная ориентация приобретается в ходе биосинтеза. У химических (искусственных и синтетических) волокон аксиальная ориентация может быть достигнута их вытягиванием - одноосным ориентированием. Пленки обычно получаются неориентированными, но при формовании пленок можно применять двухосное ориентирование. Под действием растягивающей силы макромолекулы изменяют свою конформацию, распрямляются и сближаются, в результате чего увеличивается межмолекулярное взаимодействие. Некоторые элементы надмолекулярной структуры могут распадаться, и образуются новые. Ориентирование в аморфном полимере носит характер фазового перехода - направленная кристаллизация. [c.142]

КК 4 с волокнами карбида кремния. При практически равной прочности эти ККМ имеют преимущества перед аналогичными материалами с углеродными волокнами - повышенную стойкость к окислению при высоких температурах и значительно меньшую анизотропию коэффициента термического расширения. В качестве матрицы используют порошки боросиликатного, алюмосиликатного, литиевосиликатного стекла или смеси стекол. Волокна карбида кремния применяют в виде моноволокна или непрерывной пряжи со средним диаметром отдельных волокон 10 - 12 мкм ККМ, армированные моноволокном, по-лу чают горячим прессованием слоев из лент волокна и стеклянного порошка в среде аргона при температуре 1423К и давлении 6,9МПа. Керамический композит Si-Si , получаемый путем пропитки углеродного волокна (в состоянии свободной насыпки или в виде войлока) расплавом кремния, может содержать карбидную фазу в пределах 25 - 90%. Механические характеристики ККМ увеличиваются с ростом содержания Si . ККМ с волокнами углерода и карбида кремния обладают повышенной вязкостью разрушения, высокой удельной прочностью и жесткостью, малым коэффициентом теплового расширения. [c.159]

Другое дело, термодинамическая размерность (теперь именно размерность, ибо доминируют размеры, а не число измерений), возвращающая нас к критерию Онзагера и, следующей из него термодинамики малых систем по Хиллу [13]. Воздавая должное этому блестящему автору, трудно все же удержаться от удивления, что он не заметил, а если заметил, то не подчеркнул прямую причинно-следственную связь между критерием Онзагера и термодинамическим понятием малости. Взаимоотношения между термодинамической размерностью и геометрической мерностью примерно такие же, как и для кинетических задач. Система может быть термодинамически большой в одном или двух направлениях (волокно или пленка), но малой в третьем или третьем и втором. Тут уже начинаются характерные для полимеров псевдопарадоксы с анизотропией фазовых переходов или термодинамических свойств вообще. [c.79]