Энергетическое рассмотрение процесса разрушения

Энергетическое рассмотрение процесса разрушения [c.253]

Энергетическое рассмотрение процесса разрушения привело к выводу о том, что разрушение тел, в том числе полимерных, осуществляется при условии преодоления потенциальной энергии взаимодействия между элементами структуры разрушающегося тела. Это преодоление может осуществляться как за счет тепловой (термическая деструкция), так и за счет механической (механическое разрушение), электрической (электронный электрический пробой) и других видов энергии. Нами показано, что, отвлекаясь от специфики наложения теплового, механического и электрического полей, количественные зависимости, связывающие напряженность внешнего поля, тепловую энергию и скорость наложения поля (или время его действия), во всех рассмотренных случаях аналогичны. [c.306]

Молекулярно-кинетическое и энергетическое рассмотрение механического разрушения неизбежно сопряжено с интерпретацией процесса разрушения как процесса, протекающего во времени и связанного не только с действием деформирующей силы, но и с флуктуациями тепловой энергии. Отсюда неизбежно вытекает большое влияние на прочность полимеров их химического строения, размеров и фор.мы макромолекул, типа надмолекулярных структур и факторов, влияющих на межмолекулярное взаимодей-ств.че. [c.212]

Энергетическое рассмотрение процесса механического разрушения полимеров имело место также и в работах других авторов. [c.242]

Энергетическими представлениями при рассмотрении процесса механического разрушения полимеров пользовались также и другие исследователи. [c.243]

Хотя участие катализатора в механизме реакции и удлиняет путь процесса, скорость его значительно увеличивается, так как энергетические затраты на образование и разрушение промежуточных соединений гораздо меньше, чем на непосредственное, прямое образование продуктов реакции. Иными словами, энергия активации реакции с участием катализатора значительно меньше, чем в его отсутствии. На рис. И1.11 приведена энергетическая диаграмма рассмотренного гипотетического процесса А + В С. В случае прямого процесса энергия активации равна Е, а при участии катализатора процесс делится на две последовательные стадии, каждая из которых имеет свою энергию активации — меньшую, чем энергия активации прямой реакции (Еу < Е и Е < Е ). Следовательно, любая из стадий каталитического процесса протекает быстрее прямой реакции. Зная, что результирующая скорость процесса, состоящего из последовательных стадий, равна скорости наиболее медленной из них, заключаем, что скорость реакции с участием катализатора больше скорости реакции в его отсутствии. [c.172]

Наконец, в эксплуатационных условиях под действием локальных высоких напряженностей поля в масле возникают частичные разряды (ЧР). Последние сообщают свою энергию жидкости в момент образования канала разряда. Рассмотрение энергетического баланса в канале ЧР [5.12] показывает, что на разрушение связей молекул жидкости тратится небольшая часть общей энергии ЧР. В таких условиях происходит образование различных газов [5.13]. Сопоставление этих результатов с нашими данными по составу газа, образующегося при воздействии на масло ионизированной среды, а также излучений высоких энергий [5.14], указывает на подобие механизмов процессов ионизационного и радиационного разложений. (Проникающее излучение отличается более высоким энергетическим уровнем по сравнению с воздействием электрического поля.) Основными в том и другом случаях являются реакции, связанные с образованием водорода при разрыве С—Н-связей. Характерно, что в обоих случаях скорости газовыделения из углеводородов и их смесей подчиняются одним и тем же кинетическим зависимостям, а конечные изменения жидкостей характеризуются одними и теми же тенденциями. Однако энергия активации для радио-литических реакций в несколько раз меньше, чем энергия активации для сходных реакций в электрическом поле. [c.122]

Примером превращения с перестройкой структуры служит переход от формы в к форме а, показанный на рис. 7. Форма а сохраняет координацию 4 2, такую же, как у форм б, в и г, но изменение во вторичной координации уже произошло. Это превращение в отличие от рассмотренного выше сопровождается разрушением старых связей и установлением новых. Разрыв связей приводит к образованию высокого энергетического барьера, который нужно преодолеть в процессе перестройки. В результате превращения с перестройкой структуры протекают медленнее превращений со смещением, в процессе которых также происходит изменение вторичной координации. [c.39]

ИзучеЕ1ие эффектов ассоциации одноименных (пар-твердый конденсат) или разноименных (пар-газ) молекул привело к получению соответствующих зависимостей, Показано, что при конденсации пара в жидкость из парогазовых смесей скорость конденсации резко уменьшается с повышением содержания газа. Рассмотрение процесса конденсации во всей его сложности с учетом молекулярных взаимодействий дает возможность выявить особенности конденсации как в жидкое, так и твердое состояние. Общим является то, что обмен энергией между частицами в объеме и на поверхности происходит в состоянии ассоциации. Можно предположить, что фазовые превращения, например пар-жидкий конденсат, будут растянуты во времени, так как некоторое повышение температуры смеси при конденсации может привести к разрушению только образовавшихся кристаллических решеток за счет собственной энергии фазового превращения. У определенной части молекул кинетическая энергия может становиться больше потенциальной энергии взаимодействия, и эта часть молекул вновь испаряется с поверхности конденсации. В этих случаях процесс теплообмена по физической сущности представляет собой обмен энергией между частицами, находящимися в различном энергетическом состоянии. Такой обмен энергией между частицами обычно называют переносом тепла. При конвективном теплообмене поток тепла вызывается наличием градиента температуры. Однако даже при отсутствии температурного градиента за счет хаотического теплового движения молекул среды непрерывно происходит хаотический перенос тепла. [c.100]

Как показали В.С.Иванова, В.Т.Трощенко и др. [94 — 97], энергия, затраченная на необратимые изменения кристаллической решетки циклически деформируемого металла, является характеристикой, наиболее полно отражающей существо происходящих процессов. Поэтому сведения об относительной продолжительности различных этапов усталостного разрушения с точки зрения дислокационно-энергетического анализа при рассмотрении процессов разупрочнения и упрочнения имеют важное значение. Методики получения данных о текущем состоянии материалов различаются в основном по регистрируемым параметрам усталостного процесса, которыми могут быть изменения частот собственных колебаний, деформаций, нагрузки и др. [c.39]

Таким образом, с помощью примесных молекул, используемых в качестве зондов, для полиэтилена удалось обнаружить различия в плотности аморфных областей в транскристаллических поверхностных слоях, морфология которых практически не зависит от температурного режима плавления и кристаллизации. Было установлено также, что резкое возрастание плотности аморфных областей в граничных слоях полимера не связано с транскристалличностью поверхностного слоя. Методом молекулярного зонда показано также, что температурные режимы плавления и кристаллизации пленок могут оказывать нивелирующее действие на изменение структуры поверхностных слоев таким образом, что энергетические характеристики подложки практически не будут проявляться. Важен лишь сам факт существования этой поверхности. Кроме того, при рассмотрении процессов, протекающих в граничных слоях полимеров, следует обращать внимание на возможность сочетания нескольких факторов, влияющих на формирование структуры. Так, плавление с неполным разрушением исходных структур на высокоэнергетических подложках может привести к образованию напряженных поверхностных структур, к существенному увеличению плотности аморфных областей в этих структурах. При отделении такой полимерной пленки от подложки напряженные структуры испытывают релаксацию, в ряде случаев проходящую через стадию аморфизации с последующей рекристаллизацией. [c.80]

Энергия, выделяющаяся в результате ядерных реакций, на несколько порядков больше прочности химических связей, энергетического эффекта обычных химических реакций или количества энергии, необходимого для образования дефектов (дислокаций и вакантных узлов) в решетке твердых веществ. Ни однн материал независимо от его фазового состояния или внешних условий не является совершенно инертным по отношению к ядерным излучениям. Поэтому в последние годы с появлением легкодоступных источников высокой энергии химическое действие радиации активно исследовалось многочисленными учеными с самыми различными целями. Новая область радиацрюнной химии включает исследования, направленные на предотвращение ущерба от разрушающего действия радиации, на разработку методов избирательного разрушения (например, стерилизация и применение в медицине), или специфическое использование радиации для избирательного проведения химических реакций. Данная глава ограничивается рассмотрением последней из перечисленных областей радиационной химии и, в частности, выявлением возможностей использования ядерных излучений как способа проведения химических превращений в процессах нефтепереработки. [c.114]

Ксантогенат целлюлозы после завершения процесса ксантогенирования растворяют в разбавленной щелочи. Получаемый при этом вязкий раствор называют вискозой. По-существу, начальная стадия растворения — смешение ксаитогената с растворительной щелочью — производится в ксантогенаторах, и в растворители поступает суспензия ксаитогената в щелочи. При растворении осуществляется сложный комплекс процессов сольватация ксантогенатных групп молекулами растворителя, доксантогенирование, переэтерификация и окончательное разрушение кристаллической решетки природной целлюлозы, молекулярная и конвективная диффузия растворителя и полимера. Для ускорения массообмена и интенсификации разрушения природной структуры процесс проводят при интенсивном перемешивании, т. е. в условиях больших градиентов скоростей и высоких напряжений сдвига. Во время растворения продолжаются рассмотренные выше химические реакции. В связи с резким изменением свойств среды (понижение концентрации NaOH с 15—17 до 5—7%) существенно изменяется соотношение их скоростей. За счет растворения появляются свободные гидроксильные группы, ранее связанные в кристаллических участках, что инициирует процесс переэтерификации. Химические реакции вследствие кратковременности растворения и низкой температуры процесса не определяют течения процесса. Они будут рассмотрены в следующем разделе при описании процесса созревания вискозы. Определяющим при растворении является энергетическое взаимодействие растворителя с полимером и последующее выравнивание концентраций растворителя и полимера в системе. [c.105]

Приложение напряжения, даже если его значение ниже критического, может вызвать разрыв полимерных цепей вследствие термоокислительной деструкции полимера, активируемой действием механических сил, которые еще до разрыва цепи вызывают изменение валентных углов, увеличение межатомных расстояний, увеличение потенциальной энергии цепи. Деформированные связи находятся в более высоком энергетическом состоянии и поэтому более реакционноспособны. Таким образом, разрушение молекул полимеров под действием напряжений легче протекает в присутствии кислорода и других химически активных веществ [446, 900, 901, 1125, 1126]. Как известно из технологии резины, началу озонного растрескивания благоприятствуют высокие напряжения [508]. При усталостных испытаниях резин было установлено, что приложение напряжения также интенсифицирует окислительную дрртрукцию. Если образец резины не растянут, окислительные реакции протекают главным образом на поверхности. Если же он растянут, может произойти растрескивание материала, способствующее более интенсивному окислению. Например, на воздухе процесс образования трещин при многократной деформации происходит в 4 раза быстрее, чем в атмосфере азота. Этот вопрос был рассмотрен в [448]. [c.18]