Механизм по Бикки

В работах 7 рассматривается как структурная константа, учитывающая неоднородность распределения напряжений по цепям в объеме полимера. Величина ее определяется механизмом перераспределения напряжений между цепями. Таким образом, авторы вслед за В. Куном и Г. Куном - , Ф. Бикки и др. предполагают, что в массе полимера выборочно рвутся наиболее перенапряженные цепи. Этот механизм разрушения полимеров неоднократно подвергался критике и противоречит наблюдаемому механизму разрушения полимеров путем развития трещин и других неоднородностей в материале. Поэтому и физический смысл 7 в флуктуационной теории иной и связан с неоднородностью напряжений вблизи трещин и других дефектов, а неравномерное распределение напряжений по цепям вдали от трещин в массе полимера является второстепенным фактором разрушения. [c.56]

Разрушение каучукоподобных полимеров с теоретической точки зрения является чрезвычайно трудным вопросом. Сложность явления препятствует в настоящее время созданию сколько-нибудь удовлетворительной теории прочности этих материалов. В. Кун и Г. Кун предложили механизм разрушения резины, основанный на статистической модели сетки негауссовых цепей. Предполагается, что при растяжении каждая цепь претерпевает аффинную деформацию. Цепь рвется, если ее растяжение превысит некоторое критическое значение. Вследствие наличия в пространственно-структурированном полимере цепей различных длин цепи разрываются одна за другой по мере увеличения растягивающего усилия. Этот процесс нарастает, при некотором растяжении он становится катастрофическим, и образец рвется. Работы Ф. Бикки - по теории прочности каучукоподобных полимеров основываются на подобной гипотезе разрушения. [c.102]

Журков и Абасов вывели формулу (IV. 9) для предельно ориентированного образца в предположении, что разрушение полимера происходит по механизму Куна—Бикки и что разделение образца на две части происходит одновременно по сечению образца в некотором критическом зазоре. Толщина зазора выбрана такой малой, чтобы концы разорванных макромолекул внутри зазора могли самопроизвольно из него выдергиваться. [c.150]

В. Кун и Г. Кун [6.10] предложили механизм разрушения сетчатых полимеров выше 7с, основанный на статистической модели хаотически перепутанной сетки цепей. При растяжении каждая цепь претерпевает аффинную деформацию. Цепь рвется, как только ее растяжение превышает некоторое критическое значение. Вследствие наличия в полимерной сетке коротких и длинных цепей между узлами вначале рвутся короткие (самые напряженные) цепи, затем более длинные и т. д. Этот процесс при некотором растяжении полимера становится катастрофическим, и образец рвется. Бикки исходит из подобной гипотезы разрушения. [c.148]

Как ни странно, такое представление о механизме разрыва полимеров широко распространено, хотя этот механизм маловероятен, поскольку допущение об аффинности деформации цепей в области больших напряжений не соответствует реальной картине процесса деформации. Цепь, которая подвергается сильному натяжению, может не разорваться, а перетянуть соседние узлы в новые положения (локальная релаксация деформации). Исследования автора монографии [5.7] привели к выводу о том, что реальный механизм разрушения сшитых и линейных полимеров выше Тс отличается от представлений В. Куна, Г. Куна и Бикки. К такому же выводу пришли Патрикеев [c.148]

В последнее время были сделаны серьезные попытки развить теорию прочности эластомеров- , исходя из рассмотрения молекулярного механизма разрыва. Ф. Бикки - рассмотрел четырехфункциональную сетку, содержащую цепей в единице объема. Каждая из цепей состоит в среднем из х элементарных [c.169]

Недостаток молекулярной модели, предложенной Ф. Бикки, состоит также и в том, что она не учитывает роли надмолекулярных структур в механизме разрыва. [c.171]

Орован [4.71, 4.72] и Ирвин [4.28] предложили для металлов формулу (4.32), где вместо а стоит характеристическая энергия разрушения Ок- Считалось, что в Ок. входит свободная поверхностная энергия и механические потери при пластическом деформировании зоны перенапряжения впереди растущей трещины. Из этого следует, что Ок должна зависеть от I, так как с увеличением длины растущей трещины скорость ее роста возрастает, а следовательно, возрастают и механические потери. Это обстоятельство делает формулу (4.32) некорректной. Между тем эту формулу часто применяют для расчета характеристической энергии разрушения по измеренной кратковременной прочности [4.28, 4.71—4.74]. В качестве примера можно указать на работу Берри и Бикки [4.73], где показано, что кратковременная прочность органического стекла подчиняется линейной зависимости <Тр = а—ЬТ. При расчете О , если считать, что 0р сго, получается, что Ок с повышением температуры уменьшается, тогда как известно, что механические потери полимера при этом возрастают. Несоответствие объясняется тем, что механизм разрущения является термофлуктуацион-ным, а не атермическим. Линейно понижающаяся температур- [c.93]

В работах Патрикеева [6.11, 7.116—7.118] предложен молекулярный механизм разрыва эластомеров при кратковременных испытаниях, когда термофлуктуационные и вязкие процессы не успевают ярко проявиться. Особенностью теории Патрикеева является попытка учесть роль надмолекулярных структур в эластомерах — упруго растянутой пачки макромолекул. Он нред-лон ил схему перехода от молекулярных характеристик связей в цепях полимера к прочности образца в целом. Лишь небольшая часть упруго растянутых макромолекул образует непрерывную систему — прочный каркас, армирующий растянутый полимер. Напряжение, приводящее к разрыву, зависит от небольшого числа упруго растянутых макромолекул, образующих каркас, воспринимающий практически всю внешнюю нагрузку. Вот почему, но Патрикееву, прочность эластомеров не соответствует модели цепей с равномерно распределенной нагрузкой. В отличие от теории А. Бикки и Ф. Бикки и модели Куна, неравномерная нагрузка падает пе на отдельные полимерные цепи сшитого полимера, а на упруго растянутые пачки цепей. При этом температура и межмолекулярное взаимодействие существенно влияют па число упруго растянутых полимерных цепей. Каркасная связанность деформируемых полимеров играет существенную роль и в прочности стеклообразных и кристаллических полимеров. В концепции Патрикеева интересна попытка выявить структурные причины неравномерного распределения напряжений по отдельным элементам структуры в варианте кратковременной прочности, близкой к атермическому механизму разрушения. Кроме того, Патрикеев предложил характеризовать структуру полимеров вероятностью образования каркасных связей при деформировании и рассматривать каркасную связанность как условце жесткости и прочности полимеров. Хотя концепция Патрикеева не объясняет временные эффекты прочности, она представляет интерес как один из подходов, позволяющих учесть реальную структуру полимера. [c.227]

В самом деле, принимая концепцию Бикки о коротких и длинных цепях между соседними частицами активного наполнителя, а точнее о распределении по длинам цепей, связанных узлами 3 (см. рис. 8.3), необходимо сделать некоторые уточнения. Как было показано в предыдущих разделах, ф-процесс релаксации связан с разрывом связей цепь—частица (узлов З рис. 8.3) и подвижностью вследствие этого частиц активного наполнителя. На релаксационном спектре максимуму ф-релаксации соответствуют наиверо-ятное время релаксации (при 20 °С примерно равное 10 с) и энергия активации 74 кДж/моль для активного технического углерода. Максимуму б-процесса, связанному с распадом химических поперечных связей сшитого эластомера, соответствует время релаксации на три порядка больше, чем для ф-релаксации и энергия активации, равная около 126 кДж/моль, но прочность С—С-связей вдоль цепи значительно выше прочности полисульфидных поперечных связей, отсюда следует, что разрыв цепей маловероятен. Эти соображения подтверждают правильность предположений о том, что ответственным за размягчение резины является отрыв или скольжение полимерных цепей относительно частиц активного наполнителя [113—117]. Механизм отрыва и скольжения цепей в наполненной резине впервые был предложен Александровым и Лазуркиным [3]. [c.276]

Несколько по-иному механизм разрушения трактуется в работах Викки и его последователей Они также считают, что в нагруженном состоянии рвутся химические связи, а нагрузка снижает активационный барьер. Поскольку число неразорванных связей уменьшается со временем, Викки вводит второе предположение о непрерывном нарастании нагрузки, воспринимаемой этими связями. Описывая обычным путем вероятность разрыва связей, Бикки получает следующее уравнение для долговечности [c.387]

Различные исследователи — Бикки, Смит и Стедри — использовали метод Ферри в работах для обработки данных по прочности и долговечности эластомеров [224, 225]. Этот метод не имел, однако, достаточного экспериментального обоснования. Исходя из общности механизмов вязкоупругости и разрушения эластомеров, ясно, что применение метода Ферри в прогнозировании прочностных свойств эластомеров имеет некоторое основание. С другой стороны, метод Ферри неприменим к прогнозированию прочностных свойств твердых полимеров, особенно в хрупком состоянии. Это объясняется различием в механизмах процессов вязкоупругости и хрупкого разрушения полимеров. В последнее время методам прогнозирования механических свойств полимеров уделяется большое внимание [226, 227]. [c.87]

Дальнейшее развитие активационный механизм разрушения полимеров получил в работах Бикки [34], который ввел важное допущение о непрерывном нарастании нагрузки на уменьшающееся количество нераспавшихся химических связей. [c.240]