Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Релаксационные явления влияние температуры

    МГц. На более низких частотах преобладает влияние внутреннего трения. При повышении температуры внутреннее трение увеличивается и поглощение становится еще более преобладающим фактором затухания ультразвука. Кроме того, внутреннее трение может нерегулярно изменяться с изменением частоты и температуры при существовании релаксационных механизмов. На этом основано исследование структуры материалов с помощью измерения затухания ультразвуковых волн. Получаемая при этом информация в основном имеет тот же характер, что и при изучении релаксационных явлений с помощью низкочастотных методов. Могут быть изучены, диффузия, возврат, [c.45]


    При повышении температуры усиливается тепловое движение частиц и, естественно, ослабляется влияние релаксационных явлений. Скорость процессов релаксации всегда сильно возрастает с повышением температуры. На рис. 206 показана зависимость времени релаксации от температуры для полихлоропрена и полиме-тилметакрилата. При прочих равных условиях зависимость эта выражается уравнением вида [c.572]

    Александров и Лазуркин [11] впервые применили частотный метод для исследования релаксационных явлений в каучукоподобных полимерах при многократных деформациях. Они показали, что увеличение частоты воздействия оказывает такое же влияние, как и эквивалентное понижение температуры. [c.19]

    Таким образом, в зависимости от размеров, состояния и природы структур, температуры и других факторов времена релаксации различаются существенно. Для структур с малой вязкостью дисперсионной среды времена релаксации незначительны (10 —10 о с). С повышением молекулярной массы соединений, переходом из жидкого в вязко-текучее, эластичное и твердое состояния времена релаксации увеличиваются. Большое влияние релаксационные явления оказывают иа процессы стеклования и кристаллизации нефтепродуктов. Релаксационные явления оказывают влияние ие только на упорядоченность, но и па форму ССЕ. Например, формы пор в вязкой среде принимают причудливые очертания. [c.92]

    Время релаксации зависит от температуры с ее повышением сильно возрастает скорость релаксации. Это связано с усилением теплового движения частиц и ослаблением влияния релаксационных явлений. [c.362]

    Однако не все упомянутые процессы настолько значительны, чтобы вызывать большие по величине временные эффекты. Эти эффекты могут быть очень длительными, но малыми а отношении влияния на величину деформации. В связи с этим релаксационные явления становятся тем внушительнее, чем ниже температура, так как при понижении температуры все времена релаксации увеличиваются и поэтому часть времен, бывших ранее малыми, становится сравнимой с временем воздействия. [c.61]

    Поскольку Та<Тб < Тв, а 2 > з, то мы видим, что влияние увеличения времени воздействия может быть компенсировано понижением температуры. Этот вывод, являющийся одним из важнейших, прямо следует также из всех изложенных выше представлений о природе высокоэластической деформации и механизме релаксационных явлений в полимерах. [c.64]

    Интересно, что модуль упругости стеклообразных полимерО даже при очень низких температурах (намного ниже Г ) не являете ЧИСТО упругим, хотя о влиянии высокоэластической деформации в таких условиях говорить трудно. Объясняется это релаксационными явлениями, в данном случае деформацией упругого последействия, которая добавляется к упругой деформации и искажает форму [c.128]


    В настоящее время общепризнанной является кинетическая концепция прочности твердых тел [1—3], в соответствии с которой под действием тепловых флуктуаций происходит разрыв молекулярных связей, а энергетический барьер разрыва снижается под влиянием механического напряжения. Нужно сказать, что кинетические представления, базирующиеся на термофлуктуационном механизме, составляют основу не только современной физической концепции прочности они лежат в основе современных представлений о деформационных свойствах твердых тел, ползучести, вязком течении, релаксационных явлениях [3]. Применимость этого подхода ко всем перечисленным процессам основана на том, что во всех этих случаях действию внешней силы подвергается система частиц, находящихся в тепловом колебательном движении, в результате которого происходит изменение локальных напряжений молекулярных связей. Тепловые флуктуации обеспечивают протекание элементарных актов межатомных или межмолекулярных перегруппировок, а механические напряжения снижают энергетический барьер для этих перегруппировок. Все эти процессы определяются энергией взаимодействия между элементами структуры, участвующими в элементарном акте перегруппировки, энергией теплового движения этих элементов, размерами элементов, которые в свою очередь могут зависеть как от структуры полимера, так и от условий испытания (температура, скорость нагружения, внешние силовые поля). [c.176]

    При весьма малой сегментальной подвижности и больших величинах сорбции могут наблюдаться некоторые аномалии процесса диффузии, такие, как влияние толщины пленки, даже при температурах несколько выше значения Tg (см.) [144, 253]. По-видимому, скорость набухания все еще остается гораздо меньшей, чем это необходимо для обычной диффузии, так как сегментальная подвижность слишком мала, чтобы оказать влияние на наблюдаемые релаксационные явления [13]. Однако эта точка зрения должна быть проверена дальнейшими исследованиями. [c.309]

    Выше температуры хрупкости полимерные стекла становятся все более упругими. Упругие деформации возрастают с увеличением свободного объема по мере дальнейшего повышения температуры. Переход макромолекул стеклообразного полимера из одной конформации в другую возможен только под влиянием больших напряжений и при медленном нагружении. Скорость изменения конформаций чрезвычайно мала, и релаксационные явления выражены особенно резко. Деформация полимера длительное время сохраняется и после снятия напряжения, так как изменение конформаций макромолекул происходит крайне медленно. Только нагреванием до температуры, при которой гибкость цепей проявляется и без приложения внешнего напряжения, можно вернуть полимер в исходное состояние. При быстрой смене нагружения стеклообразный полимер деформируется как хрупкое или как упругое тело, и его разрушение часто сопровождается разрывом химических связей в макромолекулах. Наблюдаемая значительно более низкая прочность полимеров по сравнению с теоретической, рассчитанной по энергии химических связей, объясняется неоднородностью распределения механических напряжений в полимере. Эта неоднородность вызвана неупорядоченным расположением макромолекул и наличием дефектных участков. [c.45]

    Из всего изложенного следует, что в настоящее время научная интерпретация явления пластификации возможна лишь в качественном виде. Баланс между полярными (поляризуемыми) и неполярными компонентами пластификатора, с одной стороны, и соответствующими компонентами полимера, с другой стороны, определяет их взаимную растворимость. Сравнительные релаксационные характеристики полимера и пластификатора, в свою очередь, определяют величину смещения температуры стеклования, а следовательно, пластифицирующее действие пластификатора. Следует иметь в виду, что на релаксационные свойства композиции может оказать влияние поляризация, и поэтому совместимость и пластифицирующее действие пластификатора целесообразно рассматривать совместно. [c.68]

    Следовательно, для аморфных полимеров степень ориентации структурных элементов пленок зависит только от скоростей протекания двух процессов ориентационных, связанных с характером и скоростью приложения деформирующих усилий, и релаксационных. Для кристаллизующихся полимеров эти процессы усложняются влиянием третьего фактора — кристаллизационными явлениями, протекающими при температурах выше точки стеклования полимера. [c.547]

    В настоящее время объяснение природы явлений, связанных с наполнением полимеров, пересматривается с учетом влияния надмолекулярных структур. С одной стороны, наличие вторичных образований накладывает отпечаток на формирование комплекса механических свойств полимеров при введении в них наполнителя и в некоторых случаях по этим свойствам судят о размерах надмолекулярных структур С другой стороны, образование тех или иных надмолекулярных структур зависит от присутствия частиц наполнителя в композиции, в особенности на поверхности раздела частица — полимер. На этой поверхности происходит ориентация макромолекул , облегчающая образование пачек. Часть пачек сохраняется в расплаве полимера при температурах, немного превышающих температуры плавления. Эти оставшиеся пачки иод давлением прессования могут принимать форму, отличную от равновесной, и соответствующую рельефу поверхности частицы наполнителя. При охлаждении пачки фиксируются далеко не в самых благоприятных положениях и формах, что приводит к появлению внутренних напряжений в наполненном полимере. При механическом воздействии происходит нарушение связи пачки с поверхностью частиц наполнителя и изменение ее формы. Изменение проявляется по-разному на поверхности частицы наполнителя и в объеме полимера вблизи поверхности. Все это, естественно, влияет на релаксационные свойства наполненных полимеров, изучение которых необходимо для понимания глубоких структурных изменений, происходящих при наполнении. [c.205]


    В волокнах, подвергающихся действию высоких температур, протекают два существенно различающихся процесса. Первый из них — обратимый процесс, который связан с физическими явлениями в полимерах при их нагревании, приводящими к потере заданной формы волокна (усадка, размягчение, плавление). Протекание этого процесса в основном определяется только температурой, хотя некоторое влияние на количественные показатели этого процесса может оказывать и временной фактор вследствие релаксационной природы полимеров. Обратимый процесс условно оценивается критерием теплостойкости. [c.11]

    Имеются указания на то, что взаимодействие между люминесцентными молекулами и полимерной цепью оказывает влияние на процесс люминесценции. Многие минералы, предварительно подвергнутые ионизирующему облучению, при нагревании люминесцируют (термолюминесценция) 16]. Аналогичное явление наблюдается для полимеров [7], а также и для мономеров [8], облученных ионизирующим излучением при температуре жидкого азота и нагретых затем до комнатной температуры. По-видимому, термолюминесценция возникает благодаря рекомбинации локальных заряженных частиц и должна соответствовать релаксационным процессам, происходящим в непосредственном окружении зарядов. Кислород может повышать термолюминесценцию, как это наблюдается, например, для окиси цинка [9]. Обычно кислород тушит фосфоресценцию органических соединений, но не влияет на их флуоресценцию, за исключением некоторых ароматических углеводородов. [c.170]

    К числу других проявлений релаксационных процессов относится, например, хорошо известное явление упругого последействия. Однако почти все описанные исследования зависящих от времени механических свойств органических твердых тел касаются измерений релаксации напряжения, ползучести или механических динамических свойств. Причина столь большого интереса к этой области исследований заключается не только в необходимости получения конкретных инженерных данных относительно зависимости деформационных характеристик конструкционных материалов от времени, но и в том, что макроскопические вязко-упругие свойства, по-видимому, чувствительны к характеристикам движения атомов и молекул, которые в свою очередь зависят от молекулярной структуры вещества. Поэтому экспериментальное изучение релаксационных процессов и других нестационарных явлений, особенно когда оно проводится в широком интервале температур на материалах со специально подобранными изменениями химической структуры, является мощным методом получения информации о природе и типах движения молекул и о влиянии химического состава, молекулярного строения, физического состояния и т. д. Экспериментальные [c.329]

    Многие аморфные гомополимеры и статистические сополимеры в пределах обычной то ости экспериментальных измерений оказываются термореологически простыми средами. Однако Плачек [23, 241 обнаружил, что температурные зависимости вязкости при установившемся сдвиговом течении и равновесной податливости полистирола не могут быть описаны уравнением ВЛФ с одними и теми же значениями констант. Влияние температуры на образование зацеплений макромолекул может привести к термореологически сложному поведений материала. Это положение было продемонстрировано на примере полиметакрилатов и их растворов [22, 23, 26, 31]. Принцип температурно-временной суперпозиции, сформулированный для термореологически простых материалов, очевидно, не может быть перенесен на полимеры, проявляющие множественные переходы. Классические исследования в этой области были проведены Ферри с соавторами [5, 8] на примере полиметакрилатов с относительно длинными боковыми ответвлениями. Для этих полимеров комплексная податливость оказалась суммой двух компонент, каждая из которых связана со своим набором времен релаксации, а именно, с релаксационными явлениями, обусловленными движением основной и боковых цепей. [c.207]

    Недавно получены экспериментальные доказательства того, что процесс разрушения в хрупком состоянии имеет кинетический характер [5.23]. Для таких абсолютно хрупких тел, как монокристаллический кремний, корунд и карбид кремния, анализ влияния релаксационных явлений на зависимость разрывного напряжения от скорости нагружения га показал, что аномальный характер этой зависимости (при малых скоростях нагружения Ор возрастает, затем проходит через максимум и при больших скоростях уменьшается с увеличением скорости на-гружения) обусловлен взаимодействием двух кинетических процессов разрушения и локальной неупругой деформации (рис. 5.16,а). При малых о) стр возрастает с увеличением скорости нагружения (как возрастает прочность с уменьшением времени нагружения), при больших w—снижается, так как локальная неупругая деформация проявляется все меньше, а коэффициент концентрации напряжения возрастает. Большие скорости нагружения эквивалентны низким температурам. Поэтому температурная зависимость СТхр (рис. 5.16,6) имеет ана- [c.128]

    Как показано в работе , oбъя ниtь снижение температуры стеклования только уменьшением роли межмолекулярного взаимодействия не удается. Частично сдвиг температур стеклования рассмотренных двух полимеров действительно связан с межмолекуляр-ным взаимодействием, а частично с внутримолекулярным взаимодействием (стерическими факторами). Таким образом, необходимо учитывать как роль межмолекулярных связей, так и роль релаксационных явлений. В различных случаях влияние одного из факторов может преобладать (см. стр. 37). [c.22]

    В заключение укажем, что релаксационные явления играют огромную роль при деформации каучука. Особенно сильно они выражены при температурах ниже О, когда время релаксации резины сравнимо с длительностью обычных воздействий на резиновые детали. Пренебрежение влиянием времени на измеряемые механические свойства часто привадит к совершенно ошиботым зак тючениям. Именно в этом причина хорошо известных расхождений между лабораторными механическими характеристиками резин и их эксплоатационными свойствами. [c.206]

    Таким образом, химические релаксационные процессы при высоких температурах можно рассматривать как один из видов линейных вязкоупругих процессов. Однако при больших напряжениях проявляется его влияние на скорость химических релаксационных процессов. Так, Каргин и Соголова [18] обнаружили, что химическое течение для твердых полимеров при высоких напряжениях идет вследствие чисто механических разрывов напряженных цепей и сопровождается сложной системой реакций деструкции и структурирования полимеров. Кузьминским с сотр. [И, 19] было показано, что в присутствии кислорода и при относительно большом напряжении последнее может влиять на скорость окисления и механические свойства резин. Известно влияние напряжений и на другие химические реакции в полимерах [12, 20]. Такие механохимические явления наблюдаются и при больших механических воздей- [c.193]

    Подобные закономерности должны, по-видимому, сопровожда1ь изменение площади фактического контакта. Согласно преобразованному уравнению (277) кинетическая зависимость параметра [а -ь1п(1 — О/)] изображается прямой. Тогда тангенс угла ее наклона, представляющий собой г , характеризует вязкость переходных слоев адгезива. Учитывая роль релаксационных процессов, определяемых прежде всего природой и строением полимеров, нетрудно предположить, что значения Г1 в каждом случае должны быть практически постоянными и независимыми от внешних факторов, например от нагрузки. Действительно, площадь фактического контакта полиизобутилена со стеклом зависит от нагрузки, в то время как вязкость г практически неизменна и, согласно расчетам [16], для интервала нагрузок 0,08-0,62 МПа составляет 2,4—2,8 кПа с. Аналогичный результат обнаружен для резин [624]. Эти факты свидетельствуют о том, что закономерности формирования площади макроскопического контакта определяются главным образом релаксационными явлениями. Как следствие, рост температуры обусловливает ускорение достижения предельного значения а . Так, превышение температуры текучести полиизобутилена всего на 10 °С приводит к завершению этого процесса уже за 5 с [630]. Разумеется, влияние температуры не может не сказаться и на величине г , однако роль этого фактора существенна лишь для адгезивов с редкой сеткой межмолекулярных связей. Например, для несшитых эластомеров повышение температуры с 295 до 413 К приводит к снижению г с 2,2 до 0,86 кПа с [16]. [c.149]

    При достаточно низкой температуре или больших скоростях разрушения термофлуктуационный механизм не реализуется и разрушение происходит по атермичесрюму механизму. Чем выше температура, тем интенсивнее проявляется термофлуктуационная природа прочности полимеров. При температурах выше температуры стеклования существенное влияние на процесс разрушения начинают проявлять релаксационные свойства (см. табл. 11.2). Так, в высокоэластическом состоянии ведущим процессом в разрушении является не термофлуктуационный разрыв химических связей, а преодоление межмолекулярных сил и процессы рела сации. Это явление подробно рассматривается в следующей главе. [c.331]

    Эквивалентная электропроводность изменяется с температурой. Для большинства электролитов с повышением температуры электропроводность увеличивается, что объясняется повышением подвижности ионов. Однако для некоторых электролитов, особенно в неводных средах, возможно и снижение электропроводности. Это связано с уменьшением диэлектрической проницаемости растворителя. Величина эквивалентной электропроводности зависит также от амплитуды и частоты приложенного электрического поля. Особенно заметно это проявляется в растворах сильных электролитов, где на перемещение ионов оказывает влияние окружающая противоионная атмосфера. При высоком напряжении ион движется значительно быстрее, чем образуется ионная атмосфера, и поэтому отсутствуют, катафоретиче-ские и релаксационные эффекты. Электропроводность растворов в этих условиях резко возрастает. Релаксационное торможение снижается, кроме того, при повышенных частотах (эффект Дебая—Фаль-кенгагена). В растворах слабых электролитов электропроводность также растет с увеличением градиента поля, однако природа этого явления связана с изменением равновесия диссоциации. При высоком градиенте потенциала равновесие сдвигается в сторону образования ионов. [c.225]

    Влияние остаточных сварочных напряжений возрастает по мере перехода от пластических форм разрушения, т. е. разрушений, характеризующихся значительной степенью пластической деформации, предшествующей разрушению, к хрупким формам разрушения с малой степенью пластической деформации. При кратковременных испытаниях пластических материалов достаточно малых величин пластических деформаций, чтобы произошла релаксация остаточных напряжений. Поэтому при значительной общей деформации значение релаксационных деформаций мало. В случае низкой деформационной способности материала, вызванной как внутренними факторами (низкая исходная пластичность материала, снижение пластичности вследствие закалочных явлений, деформационного старения, насыщения вредными примесями и др.), так и внешними (жесткая схема напря-жений, низкие температуры и др.), остаточные напряжения, суммируясь с эксплуатационными, неблагоприятно влияют на прочность. Влияние остаточных напряжений растет с уменьшением значения рабочих напряжений и с увеличением длительности испытаний. При длительных испытаниях, при повторно-статических нагружениях, которые характеризуются весьма малым значением общей пластической деформации и локализацией деформации в концентраторах, значение остаточных напряжений возрастает. Упругая энергия их, локализуясь в концентраторе, может вызвать значительную местную пластическую деформацию, достаточную для коррозионного разрушения. [c.516]

    Некоторые исследователи полагают, что при циклическом нагружении в формуле для долговечности могут меняться не только V и Т по сравнению с у п Т при статическом нагружении, но также и энергии активации /о и предэкспоненциальны й множитель Тд по сравнению с соответствующими значениями 1 о и То для статического нагружения [717]. Не отрицая в принципе и таких возможностей, мы полагаем все же, что в первую очередь при изучении явления циклической усталости необходимо учесть влияние разогрева (т. е. научиться правильно определять э( )фективную температуру Т ) и релаксационных явлениц и [c.402]

    Методом ЯМР также можно установить температуры перехода, так как сужение линий спектра при повышении температуры происходит довольно резко. Это явление аналогично переходу из стеклообразного состояния, с той только разницей, что оно соответствует началу релаксационных процессов при частоте примерно 10 ООО гц. Баженов, Волькенштейн, Кольцов и Хачатуров [54] исследовали три формы нолиметилметакрилата при разных температурах. Они наблюдали температуры перехода для изотактической и атактической форм при 50—70° и 100—120° соответственно, что хорошо коррелирует с найденными дилатометрическим методом величинами, приведенными в табл. 1.. Для синдиотактического полимера они не обнаружили перехода до 200°, что-опять-таки указывает на сильное влияние кристаллических областей на подвижность цепей в аморфных участках. Одаджиме, Вудворду и Сауэру [55] удалось наблюдать переход и для синдиотактического полимера. Найденные этими авторами температуры перехода для трех форм нолиметилметакрилата соответственно составляют 87, 137 и 147°. [c.19]

    В некоторых случаях а-максимум считали совпадающим с точкой плавления кристаллитов. Без сомнения, на процесс плавления кристаллитов оказывает влияние приложение механических напряжений, что сказывается на явлении механической релаксации. Температура этого релаксационного процесса может совпадать либо с а-максимумом, либо со вторичным подъемом затухания — -процессом. В первом случае после расплавления кристаллитов необходимо еще предусмотреть другой механизм сцепления, чтобы предотвратить возможность появления текучести сразу при а-максимуме. Такого рода сцепление при очень больших значениях молекулярных весов может проявиться в форме переплетения цепей молекул, как это имеет место для очень длинных несшитых полимеров. При обычно достижимых значениях молекулярных весов у промышленных полимеров это очень маловероятио. [c.607]

Смотреть страницы где упоминается термин Релаксационные явления влияние температуры: [c.597]    [c.130]    [c.252]    [c.65]    [c.155]    [c.192]    [c.52]   
Высокомолекулярные соединения Издание 2 (1971) -- [ c.304 ]



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Релаксационные явления



© 2025 chem21.info Реклама на сайте