Кривая растяжения волокна

Рис. 94. Изменение угла наклона касательной к кривой растяжения в зависимости от свойств нити или волокна.

Рис. 3. Термомеханические кривые растяжения волокна анид

Рис. 4. Термомеханические кривые растяжения волокна анид, содержащего 56 вес. % полифенилацетилена

Воздействие этих трех факторов хорошо иллюстрируют кривые растяжения волокна при изотермических условиях с заданной скоростью нарастания деформации (рис. 5.14). [c.181]

Кривая 1 (для воздушносухого волокна) отличается от трех других тем, что в начале растяжения напряжение резко возрастает. Затем кривая изгибается и переходит в прямолинейный отрезок. Из хода кривой 1 видно, что структурные единицы в этом случае подвергаются наименьшей ориентации перед разрывом. Кривым растяжения влажных волокон (2,3, 4) соответствует значительно большая ориентация по сравнению с воздушно-сухим волокном. Полагают [381, с. 61 ], что максимальная относительная длина волокна Ур имеет определенный физический смысл и связана с завершением процесса ориентации. Это положение вызывает известные возражения в результате перенапряжения в местах дефектов предельная ориентация в микрообъемах может быть уже достигнута, хотя деформация образца в целом не соответствует предельно ориентированному состоянию. [c.126]

Данные рис. 2 показывают также, что предварительный нагрев полученного привитого волокна способствует дальнейшему улучшению его термомеханических характеристик. В самом деле, при снятии термомеханической кривой растяжения двухслойного ориентированного образца [c.546]

С Приложением относительно большой нагрузки волокно рвется уже при низкой температуре (90—100°). Однако, если предварительно нагреть волокно до температуры, превышающей температуру плавления полиэтилена, при наложении относительно небольшой нагрузки (кривая 2), а уже затем снять термомеханическую кривую растяжения при большой нагрузке (кривая 4), то волокно в этом случае начинает растягиваться [c.547]

Рис. 4. Термомеханические кривые растяжения капронового волокна, содержащего 41 вес. % привитого полимера пропаргилового спирта

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

Рис. 3. Термомеханические кривые растяжения привитого полиэтиленового волокна в зависимости от степени ориентации

При этом образуется устойчивая ориентация кристаллитов, показывающая характерную рентгенограмму концентрических сгустков, так называемую рентгенограмму волокна (рис. 205). Ориентация кристаллитов приводит к значительному увеличению механической прочности в направлении растяжения. Ориентированные таким образом полиамиды и полиэфиры имеют кривую растяжения, характерную для упругих тел, подобную кривой растяжения природных волокон. Ориентация кристаллитов (в отличие от кристаллических каучуков) не исчезает со снятием нагрузки, а сохраняется вплоть до весьма высоких температур (150 и выше), что объясняется высокой те.мпературой плавления, значительной концентрацией кристаллической фазы, а также температурой стеклования аморфной фазы, лежащей в пределах положительных температур (40—100°). [c.571]

Начальный прямолинейный участок кривых по аналогии с металлами нередко считают полностью соответствующим упругой деформации. Однако легко убедиться, что при растягивании волокна или нити и последующем освобождении их от растягивающих усилий в подавляющем большинстве случаев, за исключением лишь некоторых сильно упрочненных малодеформируемых (хрупких) волокон и нитей, кривая растяжения которых характеризуется большим углом подъема прямолинейного участка по отношению к оси абсцисс, процесс сокращения нити [c.436]

На рис. 6 показана зависимость деформации от напряжения для стеклянных волокон и стеклошпонов из этих волокон. Растяжение волокон диаметром 9 и 20 мк характеризует кривая 1. Волокно при растяже- [c.25]

При медленном растяжении волокна найлон 6,6 в термостате наблюдается [36] отчетливая зависимость Ап от температуры. Кривые [c.242]

Рис. 11.8. Диаграммы растяжения волокна нитрон при различных температурах (цифры на кривых — температура в °С) скорость растяжения равна 1,3 10" с" .

Сильно упрочненным искусственным (вискозные, ацетатные) волокнам с хорошо ориентированными элементами структуры присущи кривые растяжения первого вида. [c.36]

Для полиамидных волокон с менее ориентированными элементами структуры, слабо воздействующими между собой, характерны кривые второго вида. В начале процесса растяжения у них происходит ориентация молекул и фибрилл в волокнах и волокон в нитях (участок Ой), затем кривая растяжения становится по- [c.36]

Ориентированный полимер проще всего получить под действием одноосно растягивающего напряжения. За процессами, происходящими при растяжении образца в одном направлении, удобно следить по динамическим кривым деформации. На рис. 4.21 показана кривая деформации полипропиленовых волокон, которую можно разделить на два характерных участка (стадия текучести и стадия упрочнения). На стадии текучести молекулярная структура полипропиленового волокна претерпевает ряд существенных [c.83]

Под влиянием этих сил происходит растяжение полимерных струй и волокна, вследствие чего структурообразование протекает в поле продольного фадиента скорости, меняющегося по длине пути Ф. соотв. изменению реологич. св-в и изменению сил по длине пути Ф. Это приводит к 5-образной форме кривой распределения скоростей с макс. фадиентом в ее средней части (рис. 2). [c.118]

Наиболее достоверное заключение, которое вытекает из описанных экспериментов, сводится, по-видимому, к существенному влиянию технологических факторов, благоприятствующих ориентации, на прочность волокна. Особенное значение имеет способность материала ориентироваться в процессе деформации до разрыва, как мы это наблюдаем на примере изотропного ксантогенатного волокна (см. кривую 4 на рис. 11.57). Было проведено исследование [382] девяти модельных образцов нитей из вискозы различных типов. Зная степень растяжения по отнощению к длине сухого волокна, можно найти конечную длину в относительных единицах (у = 1 + е , е. — относительное растяжение) и относительную длину при разрыве Тр = 1 + вр (где — относительное удлинение при разрыве). [c.126]

Прочность при изгибе и при растяжении армированных термопластов. Интересно представить графически, как улучшаются характеристики термопластичных материалов при армировании стеклянным волокном. На рис. 1 приведена зависимость предела прочности материала при растяжении от содержания стеклянного волокна. Прочность неармированных полимеров варьируется в пределах от 140 до 840 кгс/см . При добавлении к ним 40% стеклянного волокна предел прочности повышается до 2100 кгс/см (верхняя линия). Нижняя линия характеризует процесс повышения предела прочности у низкопрочных материалов. Часть диаграммы над пунктирной линией характеризует область значений прочности, которые не могут быть достигнуты у неармированных полимеров. Аналогичные изменения наблюдаются и в отношении модуля упругости (рис. 2). Пределы изменения модуля — от 7-10 до 3,5-10 кгс/см . Введение 40% стеклянного волокна расширяет эти пределы до 1,4-10 кгс/см (верхняя кривая). И снова часть графика, лежащая над пунктирной [c.273]

Приведенные данные показывают, что вытяжка вискозного волокна в предельно набухшем состоянии сопровождается закономерно идущими параллельными процессами постепенным (по мере увеличения нагрузки) упрочнением волокна, особенно в мокром состоянии, почти в 2 раза, непропорционально большим падением растяжения и вследствие этого резким уменьшением механического произведения. При этом значительно возрастает ориентация волокна, как это ясно показывают приведенные кривые. Как мы и [c.23]

Уайт [49] изучал влияние механической деформации на поведение найлоновых волокон при плавлении. При плавлении волокон нерастянутого найлона 66 наблюдается единственный термический пик в области 240—265°. Если те же самые волокна растянуть до 400%, то наблюдаются два пика (рис. 84). Первый, больший пик проявляется при 240—257°, после чего термограмма совпадает с термограммой недеформированного волокна. Рентгенограмма образца, нагретого до 258°, совпадает с рентгенограммой нерастянутой нити. Два пика на кривой ДТА появляются в результате исчезновения ориентации, вызванной растяжением, и последующего обычного плавления образца. [c.147]

На рис. 3 в качестве примера приведены гермомеханические кривые растяжения такого комбинированного волокна, полученного полимериза-дией акрилонитрила на полиэтиленовом волокне. Контрольный опыт по испытанию исходного полиэтиленового волокна, облученного той же дозой, которая была применена при прививке, показывает отсутствие сши- [c.135]

Обратимся теперь к рассмотрению прочностных и деформационных свойств. Изменения прочности и модуля упругости в зависимости от ориентации наполнителя [130, гл. 12] рассмотрены несколькими исследователями, например Сяо [943] и Броди и Уордом [123]. Если даже полимерная матрица обладает низким модулем, который не может внести большого вклада в общий модуль композиции, все же матрицей ни в коем случае нельзя пренебречь, так как разрушение часто происходит в результате катастрофического роста трещины в матрице. Кривые растяжения композиций с однонаправленными волокнами обычно являются линейными вплоть до разрушения при приложении нагрузки вдоль направления ориентации волокна [130, с. 370], но имеют нелинейный характер при растяжении в направлении, перпендикулярном направлению ориентации волокна. В последнем случае напряжение в момент разрушения также очень мало, что объясняется высокой концентрацией напряжений в матрице. [c.364]

Изменяя условия вытяжки, особенно скорость и степень растяжения, можно до некоторой степени регулировать свойства растянутого полимера. На рис. 8.8 показаны типичные кривые в координатах напряжение — деформация для высокопрочных и среднепрочных най-лоновых волокон. Высокопрочные волокна применяют для изготовления шинного корда, где требуется максимальная разрывная прочность, однако последняя связана с высоким значением модуля упругости и малой способностью к растяжению. Волокна средней прочности имеют меньшее значение модуля упругости, но обладают большей способностью к растяжению. Эти свойства ценны в тканых и вязаных изделиях, так как эластичность и мягкость ткани для одежды важнее, чем высокая разрывная прочность. [c.163]

Как видно из табл. 1.3, полиамидное волокно по сравнению с вискозным и полиэфирным обладает более низкой плотностью (соответственно на 33 и 19%). При одинаковой толщине нити разрывное напряжение полиэфирного и полиамидного корда одинаково, а вискозного корда ниже при большей толщине нити (см. табл. 4). На рис. 1.18 в координатах напряжение — удлинение приведены кривые растяжения сравниваемых типов корда. При рабочих нагрузках на нить разрывное напряжение у полиэфирного корда близко к разрывному напряжению термообработанного капронового корда. [c.25]

На рис. П. 15 приведены зависимости модуля упругости от степени экструзионной вытяжки образцов. Очевидно, что увеличение модуля упругости связано с двумя различными механизмами преобразования структуры. На это указывают две различные формы кривых. Модуль упругости быстро возрастает до тех пор, пока не произойдет деформационное отверждение материала, о чем свидетельствует быстрое увеличение кажущейся продольной вязкости [12]. При соответствующей этому моменту характерной экструзионной степени вытяжки коэффициент растяжения волокна становится отрицательным, а температура плавления, ориентация аморфной и кристаллической фаз и двойное лучепреломление достигают предельных значений. Как показали Халпин и Кардос [73], значение модуля упругости должно приближаться к верхнему пределу, вычисляемому как [c.79]

Вновь вернемся к кривым растяжения кор-доволокнитов (рис. 75). Точки А, В ж С — это пределы пропорциональности, соответствующие моменту снятия сжимающих напряжений, зафиксированных в растянутых шнурах. Вследствие этого прямолинейные участки ОА, ОВ и ОС) вовсе не характеризуют работу композиции против действия внешних сил. Рассмотрим кривую 1 для шнуров, прессованных без натяжения. Она может быть разделена на две зоны — зону ОО, где кривая не очень сильно отличается от секущей (пунктир), и зону ОР, где явственно превалирует составляющая течения. В первой зоне обе составляющие работают совместно, тогда как во второй зоне происходит ползучесть по преимуществу нитей шнуров. Ползучесть композиций из волокон и связующих всегда осложнена действием адгезионных сил на границе волокно — связующее. На рис. 77 показано влияние количества непрерывного и штапельного стекловолокон в композициях с полиэфирной смолой на прочность композиции. Из рисунка видно, что в обоих случаях на кривых появляется максимум , обусловленный влиянием адгезионных сил. [c.166]

Для стали предел текучести яри изгибе иревышает предел текучести ири растяжении и составляет ири а,,200- 500 МПа для образцов прямоугольного сечения соответственно =< (1,44- --1,35) а,,. Это об ьясняется иеоднородностыо напряженного состояния в условиях пластических деформаций при изгибе, когда эпюра напряжений характеризуется кривой (см. рис. 2), а не прямой, как в условиях упругих деформаций. Если для определения действительных напряжений в крайнем волокне при изгибе применять формулы, соответствующие распределению напряжений по кривой, то при этом велич1ша напряжений в край- [c.7]

Деформация любого волокна характеризуется вогнутой кривой напряжен,ие—деформация. Соответствующая ей нагрузка сначала возрастает, достигает максимума, а затем падает [44]. Область отрицатель- ного наклона кривой является неустойчивой. Действительно, если удлинение образца продолжает увеличиваться при падающем напряжении, то при наличии в образце неоднородностей (колебания поперечного сечения, тем пературы, вязкости) часть образца может растягиваться и при понижающейся нагрузке, в то время как другие участки волокна могут сокращаться или растягиваться более медленно [45]. Если во время такой деформации не происходит упрочнения материала, то вязкоупругий полимер будет растягиваться до бесконечности на сла1бом участке. Однако в реальных полимерах при деформации происходит упрочнение вещества, поэтому после некоторого падения нагрузка вновь начинает возрастать. Одновременно с этим в соседних точках по мере увеличения затраченной работы будет повышаться температура, которая вызывает искусственное ослабление образца в плечах шейки. С этого момента вытяжка будет происходить с самоудер-живающейся шейкой. Если в результате небольшого растяжения в наиболее слабом месте по длине волокна происходит упрочнение, то для повышения температуры соседних участков требуется совершить небольшую работу, в результате этого точка вытяжки переместится из наиболее слабого места к другому слабому месту. В результате будет происходить однородное растяжение волокна. Величина факторов, которые оказывают влияние на процессы упрочнения или ослабления участков волокна при малом растяжении, зависит от показателя двойного лучепреломления, влагосодержания и химического строения невытянутого волокна. [c.172]

Были определены [34] температурные зависимости механического и акустического модуля упругости для И типов волокон. На рис. 8.11 представлены эти зависимости. Механический модуль упругости определяется из диаграммы ст—е, полученной на разрывной машине при растяжении волокна на 1%- Акустический модуль упругости определяется по скорости измерения звука при частоте импульсов 10 кГц. Ка видно из рис. 8.11, отношение величины акустического модуля к динамическому изменяется в зависимости от температуры испытания и типа волокна. В зависимости от хода кривой В—Т волокна М0Ж1Н0 разбить на две группы. Для тех волокон, у которых Tg ниже или близка к комнатной, уменьшение модуля упругости при комнатной температуре является заметным, кривые сливаются при приближении температуры к Гпл, когда кристалличность резко снижается. Для тех волокон, у кото-торых Tg выше комнатной, кривые Е—Т не зависят от температуры в широком диапазоне и расположены параллельно друг другу, они заметно снижаются только в области температур, близких к температуре плавления. В этой области отмечается резкое снижение модуля упругости с температурой и слияние обеих кривых. Разница между акустическим и механическим модулем становится понятной, если общую деформацию волокна рассматривать как состоящую из трех частей уп- [c.240]

Рис. 11.9. Диаграмма растяжения волокна кашмилон при различных температурах (цифры на кривых — температура в ).

Спикмен [249] предложил использовать данные по изменению механических свойств элементарных волокон для обнаружения изменений в этих волокнах после химических или физических воздействий. Если быстро растягивать волокно шерсти в воде при 25°, то кривая напряжение — деформация обратима при условии, что удлинение при растяжении не превышает 30%. После растяжения волокно должно быть немедленно освобождено от нагрузки и оставлено на несколько часов для релаксации, а затем оно снова может быть подвергнуто растяжению. Определяя площадь под кривой напряжение — деформация при растяжении до 30%, определяют работу растяжения. После периода, требуемого для релаксации, те же волокна могут быть подвергнуты какой-либо химической обработке (например, реакции введения или разрушения поперечных связей) или физическим воздействиям, после чего вновь определяют работу растяжения таких волокон. Изменение этой характеристики, выраженное в процентах (за 100% принимают значение, полученное для необработанного волокна), связывают с химическими или физическими изменениями модифицированного волокна. Известны случаи, когда этим способом было установлено образование новых поперечных химических связей в волокнах шерсти. Этот метод, как и описанные выше, должен использоваться наряду с другими методами интерпретация на молекулярном уровне получаемых при помощи этого метода результатов, мягко говоря, довольно сомнительна. [c.397]

Подгонка полученных и расчетных кривых напряжение— деформация по первому и второму циклам растяжения была выполнена при условии, что расчетное число образовавшихся радикалов (или разорванных цепей) значительно больше, чем получено в эксперименте. Нагамура и др. [52] вводят фактор /с, равный 40 для волокна из поли [пара-(2-гидроксиэтокси) бен- [c.248]

В общем случае диаграмма растяжения однонаправленного волокнистого композита (рис. 7.3) должна состоять из трех основных участков [ - матрица и волокна деформируются упруго, П - матрица переходит в упруго-пластическое состояние, волокна продолжают деформироваться упруго III - оба компонента системы находятся в состоянии пластической дефор.мации. В зависимости от свойств компонентов композита участки II и III на кривой могут отсутствовать. [c.83]

КОМПОЗИЦИЙ, упрочненных короткими волокнами. Если У,ол > V p, то композиция разрушается хрупко и диаграмма растяжения имеет такой же вид, как и для волокон (рис. 5, а). При Увол < Vnp кривая [c.338]

Это объясняется неоднородностью напряженного состояния в условиях пластических деформаций при изгибе, когда эпюра напряжений характеризуется кривой (рис. 1), а не прямой, как это наблюдается в условиях упругих деформаций. Если бы при изгибе для определения действительных напряжений в кра11нем волокне применялись формулы, соответствуюш ие распределению напряжений по кривой, то при этом величина напряжений в крайнем волокне была бы равна Оз при растяжении. Однако формулы, применяемые для определения напряжений, отвечают прямолинейному закону распределения напряжений, поэтому при изгибе часто считают возможным несколько повысить допускаемое значение напряжения в сравнении с допускаемым напряжением при растяжении. [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология