Кривая разрушающее напряжение температура

Для полной характеристики релаксационного поведения полимерного материала необходимо провести многочисленные эксперименты по определению кривых релаксации напряжения в широком интервале температур и деформаций. Задача существенно упрощается при оценке механической работоспособности полимеров сканирующими методами, т. е. при проведении эксперимента в условиях непрерывно возрастающей температуры. Этот метод разработан [1] для линейного роста температуры во времени. В результате такого эксперимента охватывается широкий интервал температур, а полученные результаты позволяют количественно оценить механическую работоспособность полимеров во всем этом интервале. При этом под механической работоспособностью подразумевается способность твердого полимера (пластмассы) не разрушаться и размягчаться во всем возможном для него интервале температур, напряжений и деформаций. Подробно эти вопросы изложены в работе [2, с. 403—442]. [c.40]

При понижении температуры ниже Тс в полимере наблюдается дальнейшее уменьшение теплового движения тех сегментов макромолекул, которые до этого обладали некоторой подвижностью. Чтобы вызвать теперь даже небольшую деформацию за-стеклованного полимера, нужно приложить к нему большую механическую нагрузку. При этом действующее на полимер напряжение (нагрузка) может оказаться выше его разрушающего напряжения, и полимер разрушается как хрупкое тело при очень малой деформации. Температуру, при которой происходит хрупкое разрушение полимера, называют температурой хрупкости Тхр (см. рис. II. 5). Стеклообразному состоянию соответствует участок I на термомеханической кривой. [c.25]

Кривые зависимости градиента скорости от напряжения сдвига ё (Р ) имеют больший наклон к оси абсцисс, характеризуются наличием бингамовского пластического участка течения и предела текучести, после которого следует сразу участок, соответствующий течению с переменной вязкостью. С увеличением температуры в слое возрастают величины пределов текучести и пределов прочности структуры в результате ее упрочнения в условиях стационарного потока Рг- Чем прочнее структура и чем больше взаимодействие между ее элементами, тем больше и пластическая вязкость. При течении, когда структура почти разрушена, пластическая вязкость практически не зависит от изменения температуры в системе, следовательно, как и в случае другого глобулярного белка — сывороточного альбумина, повышение температуры не приводит к изменению параметров структурных элементов. [c.233]

Действительно, при низких температурах кривая зависимости lg т от а начинает приближаться к вертикали, и поэтому в таких условиях небольшому изменению напряжения соответствует иногда огромное увеличение долговечности. Может сложиться впечатление, что существует некоторое напряжение, ниже которого тело может не разрушаться сколь угодно долго, а выше которого — разрушаться очень быстро. Это напряжение приблизительно соответствует пределу прочности. [c.142]

Ориентация оказывает значительное влияние на механические свойства кристаллических полимеров " . На рис. 98 представлены деформационные кривые для предварительно ориентированного полиамида, испытанного в направлении ориентации. Из рисунка видно, что ориентированные кристаллические полимеры обладают более высоким значением разрывного напряжения и значительно меньшим относительным удлинением по сравнению с деформацией в направлении, перпендикулярном ориентации (см. стр. 237). С понижением температуры величина деформации уменьшается, а разрывная прочность закономерно увеличивается. Предварительно ориентированный образец полиамида хрупко разрушается только три —170°С. [c.241]

На рис. 22 показана диаграмма растяжения полимера в зависимости от температуры при постоянной скорости растяжения. На рис. 23 показана зависимость максимального напряжения Омане, от температуры. Кривая на рис. 22 показывает, что полимер при напряжении Ор разрушается хрупко. Если образец того же полимера нагреть до температуры Т , лежащей между Гхр. и Тс, то кривая растяжения по типу разрушения соответствует области 2 (рис. 23), хотя образец находится в стеклообразном состоянии. [c.90]

Как правило, водные суспензии дисульфида молибдена, не содержащие наполнителей, представляют собой идеальные ньютоновские жидкости. При частичной агрегации они приобретают свойства неньютоновских жидкостей. То же явление наблюдается, когда частицы дисперсной фазы имеют вытянутую форму, как у пятиокиси ванадия, или слоистую структуру, как у некоторых твердых смазок. При добавлении небольшого количества электролита, повышении или понижении температуры эти суспензии могут желатинироваться. Получаемые гели вполне обратимы. Они легко разрушаются при механическом перемешивании, вновь переходя в форму текучих суспензий. Важное значение для таких систем имеет явление, называемое тиксо-тропией. Примером тиксотропной суспензии (геля) могут служить краски. При погружении в краску кисти гель разрушается. Находясь на кисти, он восстанавливается. При нанесении краски на окрашиваемую поверхность гель вновь разрушается, что обеспечивает хорошую растекаемость краски, а затем опять восстанавливается и сохраняет свойства геля, пока в процессе сушки краска не затвердеет необратимо. Важным достоинством тиксотропных систем является то, что малоконцентрированные дисперсии твердых смазок в течение длительного времени остаются стабильными. Частицы дисперсной фазы остаются во взвешенном состоянии и не выпадают в осадок. Тиксотропные системы имеют предел текучести — 0, соответствующий характерной точке на кривой течения скорость деформации — напряжение сдвига . Тиксотропное разрушение дисперсий хороша иллюстрируется кривой течения, полученной на ротационном вискозиметре (рис. 4). Как это видно нз рисунка, кривая образует гистерезисную петлю. Во время испытания при определенной скорости деформации напряжение сдвига уменьшается до тех пор, пока не будет достигнут стационарный режим, при котором скорость разрушения и скорость восстановления структуры взаимно компенсируются. Кривую течения можно полу- [c.32]

Не всякая экспериментальная работа по коррозионной усталости имеет своей целью дать объяснение этому сложному процессу, Большая часть ценных и обширных работ Мак Адама была посвящена обеспечению конструкторов данными по поведению конкретных важных конструкционных материалов в характерных коррозионных средах, В испытаниях на усталость частота циклических напряжений мало влияет на окончательную кривую усталости, хотя при очень высоких частотах наблюдается значительный рост температуры образца вследствие более короткого времени для рассеяния тепла, генерированного в каждом из циклов. При коррозионной усталости полное время испытания — важный фактор [16—18], поскольку коррозия определяется длительностью испытаний. Мак Адам взял этот фактор (время) в своих испытаниях в качестве дополнительной переменной величины. Первоначально усталостные испытания проводили для серии образцов при заданной частоте и нагрузке, для данного времени испытания в коррозионной среде. Затем определяли предел усталости на воздухе (т. е. напряжение, ниже которого образец не разрушается при бесконечном числе циклов) и результаты наносили на график зависимости предела усталости на воздухе от длительности испытаний на коррозионную усталость. Таким образом была получена серия графиков для различных нагрузок и частот в [c.288]

После разрушения образца точки наносят на диаграмму От х — М. С уменьшением напряжения число циклов N растет довольно быстро, поэтому удобно откладывать N в логарифмической шкале (рис. 11.4). Испытав все образцы, получим некоторую кривую, называемую кривой усталости или кривой Велера (изучена в середине XIX века). Для большинства сталей при нормальной температуре установлено, что если образец не разрушится до //=10 циклов, то разрушения не произойдет и при более длительном испытании (имеется асимптота на кривой усталости — рис. 11.4, кривая 1). Базой испытания называют число циклов, до которого ведут испытания. [c.162]

В отличие от линейного полимера, где существует только флуктуационная сетка, в пространственно-сшитом полимере, кроме того, имеется сетка химических связей, которые не разрушаются при обычных температурах. В этом случае падение напряжения идет лишь до тех пор, пока будет разрушаться флуктуационная сетка, неразрушенная сетка химических связей будет нести остаточное напряжение, величина которого тем больше, чем гуще сетка химических связей (сравните кривые / и 2 на рис. 53). После длительного времени наблюдения мы [c.85]

Пока силы, действующие на образец, невелики, невелики и перенапряжения кристалла, температура плавления снижается под действием напряжения незначительно, образец деформируется мало, это соответствует первому участку кривой 0—е. Как только напряжения достигают величины 0у, наиболее слабые кристал. иты начинают интенсивно разрушаться, как бы плавиться под действием механических сил. Плавление обеспечивает необходимую подвижность сегментов макромолекул и последние ориентируются в направлении растяжения. Ориентация в случае стереорегулярных макромолекул приводит к кристаллизации, но структура вновь возникшего кристаллического материала в отличие от прежней анизотропна. [c.210]

Деформационные свойства кристаллических полимеров. Кристаллические полимеры, как было сказано в гл 1, состоят из кристаллических и аморфных участков Кристаллические участки деформируются как упругие твердые тела за счет смещения атомов в решетке, деформации связей и углов. Аморфные прослойки в зависимости от условий (температуры и скорости) могут деформироваться как стеклообразные при Г Гс), высо-коэластические (Гт>7 >7 с) или вязкотекучис (7 >Гт)- Кристаллические полимеры отличаются от аморфных повышенными значениями модуля упругости, пО Шженной податливостью, меньшей восстанавливаемостью. Но сочетание жестких кристаллических и податливых (аморфных) участков делает кристаллические полимеры менее хрупкими, чем стеклообразные. Деформационная кривая кристаллического полимера по внешнему виду напоминает кривую стеклообразного полимера (рнс. 5.28). На ней также можно выделить три участка. На первой стадии расгяжс.чия (линейный участок) развиваются упругие обратимые деформации, увеличивающие свободный объем в полимере. Модуль упругости (наклон прямой) тем больше, чем выше степень кристалличности. На этой стадии разрушается исходная кристаллическая структура На // стадии проис.ходит перестройка исходной кристаллической структуры и образование новой в условиях напряженного состояния Этот процесс называется рекристаллизацией. Образец в каком-то месте (на [c.314]

Следует отметить, что Си после РКУ-прессования может показывать и относительно низкую пластичность при растяжении (10%) [326]. По-видимому, это связано с высокой долей малоугловых границ зерен присутствующих в образцах после определенных режимов РКУ-прессования. В работе [61] испытывали Си со средним размерсш зерен 210 нм при сжатии. Испытание проводилось при комнатной температуре с начальной скоростью деформации 1,4 X 10 с 1. Было также обнаружено, что деформационные кривые для Си с различным размером зерен различаются по форме. Типичными особенностями кривой деформации сжатием в случае наноструктурной Си являются высокое напряжение течения, равное 390 МПа, значительное начальное деформационное упрочнение в узком интервале степеней деформации (примерно 5%) на начальной стадии деформации, практически полное отсутствие дефо1шационного упрочнения на последующей стадии деформации. Напряжение течения на второй стадии составило около 500 МПа. В то же время пластичность наноструктурной Си была высока. Образцы при сжатии не разрушались даже после максимальной деформации, которая в данном эксперименте равнялось 83 %. [c.185]

Из данных, приведенных в табл. 5,18, видно, что при повышении температуры и увеличении влажности прочность соединений снижается. Незначительный рост прочности после вакуумирования обусловлен, по-видимому, восстановлением межмолекулярных связей. Различие между исходной прочностью к прочностью после вакуумирования вызвано, видимо, разрушением химических связей на границе раздела. Эти процессы имеют место и при эксплуатации соединений в атмосферных условиях, особенно при повышенной влажности, но они протекают с значительно меньшей скоростью. Тот факт, что происходит разрушение химических связей, дополнительно подтвержден результатами испытаний образцов эпоксидных полимеров, отвержденных по указанному выше двухступенчатому режиму, — после их предварительной выдержки в течение 72 ч при 100 °С на воздухе и в воде с последующим определением прочности в той же среде при различных температурах (табл. 5.19). Образцы, выдержанные при 100 °С и испытанные в воде, имеют более высокие прочность и удлинение по сравнению с образцами, выдержанными на воздухе. Можно предположить [113], что в процессе испытя-нщТвода, проникающая в полимер, разрушает более напряженные связи, происходит их перегруппировка. В этом случае удлинение повышается в большей степени, чем при пластификации клея водой [113], а кривая напряжение — деформация характеризуется наличием значительного плато вынужденной эластичности. [c.149]

Рис. i, взятый из работы Штаудингера в 1929 г., недостаточно точно характеризует явление аномальной вязкости растворов высокополимеров. Рейнер [89] н независимо от него Рабинович и Эйаеишитц [90] в 1933 г. показали, что аномальная (структурная) вязкость растворов высокополимеров всегда люжет быть выражена кривой, схематически изображенной иа рис. 2, где Р — напряжение сдвига iiV — скорость течения. При малых скоростях (от начала координат до точки а) вязкость растворов (характеризуемая отношением PIV) остается постоянной в дальнейшем она плавно понижается до точки Ь, выше которой снова оказывается постоянной. Положение точек а и Ь определяется особенностями полимера и растворителя, концентрацией, температурой. Такой характер кривой Рейнер объясняет наличием в растворах полимеров агрегатов (ассоциатов) цепеобразных молекул, иммобилизующих геометрически охваченный ими объем растворителя. При малых скоростях течения ассоциаты не разрушаются, при достаточно высоких — разрушаются полностью при средних скоростях разрушаемые ассоциаты успевают в процессе течения частично восстанавливаться, освобон дая лишь часть иммобилизованного ими растворителя. Некоторые авторы дают другое объяснение л)еханизма структурной вязкости. В частности, Пауэль и Эйринг [91] рассматривают аномалию вязкости с точки зрения современных иредставлений о внутреннем движении сегментов цепеобразной молекулы. Это движение происходит Свободно в расплавленном полимере, когда каждый сегмент окружен себе подобными, и тем менее свободно, чем более разбавлен раствор, т. е. чем оолее сегменты полимера окружены сольватирующими их малыми молекулами растворителя в очень сильно разбавленном растворе, при полной сольватации, движение сегментов вовсе не имеет места. Кинетической единицей в [c.179]

Построение диаграмм их изменения в зависимости от амплитуды напряжений п числа циклов дает возможность оценить предел выносливости на одном образце. Применимость таких ускоренных оценок зависит от типа материала (папр., саморазогрев не характерен для алю.миния сплавов и нек-рых аустенитных сталей) и требует эксперимент, обоснования. Чтобы оценить сопротивление материалов распространению усталостных трещин при циклических испытаниях, измеряют протяженность и глубину трещины средствами дефектоскопии (или иснользуя следящие приборы) и строят кривые, отражающие зависимость скорости роста трещины от числа циклов. Усталостные разрушения зарождаются в области структурных несовершенств (распределяющихся обычно случайным образом), вследствие чего характеристикам У. м. (числам циклов, разруша-ющим напряжениям)свойственно рассеяние, подчиняющееся вероятностным закономерностям. Испытания на У. м. проводят на машинах, создающих циклическое нагружение в широком диапазоне частот, напряженных состояний, температур и сред. См. также Акустическая усталость. Лит. Давиденков Н. Н. Усталость металлов. К., 1949 Писаренко Г. С. [и др.]. Прочность материалов при высоких температурах. К,, 1966 Серен-с е н С, В., Г а р ф М. Э., К у з ь м е и -ко В. А. Динамика машин для испытаний на усталость. М., 1967 Трощенко В. Т. Усталость и неупругость металлов. К., 1971 Труфяков В. И. Усталость сварных соединений. К., 1973 Трощенко В. Т. [и др.]. Методы исследования сопротивления металлов деформированию и разрушению при циклическом нагружении, К., 1974 Фридман Я. Б. Механические свойства металлов, ч, 2. М., 1974 Иванова В. С., Терентьев В. Ф. Природа усталости металлов. М., 1975 С е р е н с е н С. В. Сопротивление материалов усталостному и хрупкому разрушению. М., 1975 М э н с о н С. Температурные напряжения и малоцикловая усталость. Пер. с англ. М.. 1974. [c.631]

В тех случаях, когда предполагалось, что разрушение образцов не сможет произойти за достаточно длительный срок (1000—2000 ч), применялась вторая методика, которая заключалась в следующем. Образцы выдерживались под напряжением при заданных условиях, и через промежутки времени, кратные 200—240 ч, нагрузка снималась, образцы извлекались из среды, сушились на воздухе до постоянного веса и разрушались на разрывной Д1ашине. По результатам таких опытов строились зависимости время экспозиции — прочность после экспозиции , которые дают кинетику снижения прочности. Исследования показали, что интенсивное снижение прочности наблюдается в первые 200 ч выдержки образцов в среде под напряжением, а на участке от 200 до 700 ч кривая снижения прочности практически вырождается в прямую линию. Экстраполяцией этой кривой до линии, параллельной оси абсцисс с ординатой, равной заданному напряжению, можно приблизительно определить момент разрушения материала, т. е. его долговечность. Эта методика весьма полезна при качественной оценке материала и при сравнении его характеристик в различных условиях эксперимента, особенно при изучении влияния температуры, так как для некоторых стеклопластиков долговечность при комнатной температуре во много раз выше, чем, [c.169]

Температура начала ползучести зависит от металла труб. Для обычной стали, эта температура больше 375° Сз, для низколегированных сталей — 420° С, а для нержавеющих сталей — 525° С. Выше этих температур стали начинают терять свою обычную прочность временное сопротивление разрыву и предел текучести их с течением времени снижаются. В условиях высоких температур при постоянном значении напряжения (нагрузки) величина деформации металла непрерывно растет. Кривая ползучести (рис. П1-13) состоит из четырех характерных участков ОА—упруго-пластической деформации в момент приложения нагрузки АВ — неустановив-шейся скорости ползучести ВС — установившейся скорости ползучести СД — возрастающей скорости ползучести. Начиная с точки С, металл интенсивно разрушается. [c.128]

Получение термоантрацита, т. е. термическая обработка антрацита в атмосфере пара, сводится к нагреванию его по определенной температурной кривой от 600°С, температуры колошника шахтной печи, в которой обрабатывается антрацит, до 1300°С, после чего проводят сравнительно медленное охлаждение антрацита. Такая кривая нагрева антрацита обеспечивает медленное прохождение термических напряжений в массе антрацита в пределах упругих деформаций. В результате такой обработки антрацит теряет способность разрушаться при резких изменениях температурных воздействий, приобретает повышенную механическую прочность и нористооть, в нем уменьшается содержание серы (благодаря разложению пирита), повышается его реакционная способность. [c.184]

Показанная на рис. 26 характерная кривая не всегда реализуется полностью у кристаллических полимеров. Процесс деформации кристалл 1ческих полимеров очень сильно зависит от температуры и молекулярного веса полимера. На рис. 29 i 30 представлены эти зависимости. Как видно из графиков, при очень низких температурах образец разрушается на первой стадии растяжения. Это сгязано с тем, что напряжение рекристаллизации возрастает с понижением температуры и становится больше прочности полимера. Поэтому разрушение происходит раньше, чем начинается процесс рекристаллизации. С повышелием температуры возникает шейка , но так [c.108]

Определение области работоспособности этого полимера показывает (рис. III.15), что он не разрушается в очень широком интервале температур и нагрузок, превосходя в этом отношении другие полиамиды. Несмотря на то, что температура размягчения образцов этого полиамида при очень малых напряжениях практически совпадает с температурами размягчения некоторых других ароматических полиамидов, содержащих лишь одну фталидную группировку, во всем остальном интервале напряжений этот полимер не размягчается при более высоких температурах кривая, ограничивающая область работоспособности полиамида VI, сдвинута в сторону более высоких температур по сравнению, например, с аналогичной кривой для полиамида 4,4 -дифенилфталидди-карбоновой кислоты и п-фенилендиамина. [c.155]

На рис. 3 и 4 показан характер изменения ударной вязкости и изгибающего напряжения некоторых марок полиамидов в зависимости от действия температур. Температурные зависимости ударной вязкости, полученные на образцах без надреза (кривые I—3) и с надрезом по ГОСТ 4647—69 (кривая 4), различны. В первом случае образцы не разрушаются во всем исследованном интервале температур, а прогибаются между опорами маятникова копра. С повышением температуры ударная вязкость монотонно снижается. При снижении температуры ниже —60 С повышается жесткость полиамидов, и происходит их хрупкое разрушение. Кривая 4 (см. рис. 3) характеризует изменение ударной вязкости полиамида П-12, определенной на образцах с надрезом. Образцы с надрезом при темпер ату-рах до 60 °С разрушаются при ударе, после чего происходит прогиб материала. Аналогичная зависимость характерна для всех ненаполненных полиамидов. Значение ударной вязкости стеклонаполненных полиамидов типа П-610-ВС остается постоянным. [c.268]

Рис. 5.63. Кривые напряжение — удлинение для малоуглеродистой стали в масле (вязкое разруше ние) и в 4 и. растворе NaNOз (коррозионное растрескивание) при одной и той же температур (104 С)

Справочник химика 21

Химия и химическая технология