Переходы к пластическому кристаллическому состоянию

Расплавить серу в -пробирке, как указано в опыте (а) и вылить кипящую серу тонкой струей в стакан с холодной водой. Если сера вспыхнет, следует после выливания прикрыть отверстие пробирки крышкой от тигля или кусочком асбеста. Достать из воды полученную массу и убедиться в ее пластичности. Сохранить образовавшуюся пластическую серу и проследить ее переход в кристаллическое состояние. [c.127]

Таким образом, под действием излучения в полиэтилене происходят глубокие изменения химической структуры, причем полиэтилен из кристаллического состояния переходит в аморфное. Жесткость его при этом увеличивается. То же происходит и у силиконовых резин. Наоборот, у полимеров, содержащих четвертичные углеродные атомы в главной цепи (поли-изо-бутилен, полиметилметакрилат), основным проявлением действия излучения является деструкция молекулы. Разрушение структуры у этих пластических материалов усугубляется напряжениями, вызываемыми газообразованием при низкой газопроницаемости полимеров. При этом материал растрескивается и крошится, иногда даже спустя значительный промежуток времени после прекращения облучения [19, 20]. [c.293]

При нагревании стеклообразных или кристаллических пластических масс выше температуры стеклования или плавления они переходят в высокоэластическое состояние, т. е. приобретают каучукоподобные свойства, а каучуки при охлаждении отвердевают. [c.156]

Переходы к пластическому кристаллическому состоянию [c.82]

Два серусодержащих производных адамантана с периферическими метильными группами не имеют перехода в пластическое кристаллическое состояние до температур около 350° К [109]. [c.90]

Аморфные полимеры могут быть стеклообразными, жесткими или эластичными в зависимости от температуры. При низких температурах аморфные полимеры находятся в стеклообразном состоянии, которое сходно с переохлажденной жидкостью. Повышение температуры приводит к переходу из стеклообразного состояния в эластичное при температуре стеклования. При этом наблюдается резкое изменение в физических свойствах, однако изменение плотности происходит непрерывно. Ниже температуры стеклования даже аморфные полимеры приобретают твердость и хрупкость. Атомы и небольшие группы атомов колеблются около среднего положения, но части молекул не скользят одна над другой. Выше температуры стеклования аморфный полимер становится эластичным, а кристаллический — более подвижным и менее хрупким. В аморфных полимерах большие части молекул начинают скользить одна над другой и появляются характерные пластические свойства. Как для аморфных, так и для кристаллических полимеров скорость изменения плотности с температурой гораздо выше температуры стеклования Tg из-за усиления молекулярного движения. Переход от стеклообразного к эластичному состоянию обычно происходит в интервале температур около 50° С, но эта температурная область зависит от типа полимера. Если между поперечными связями и центрами клубков имеются довольно длинные участки молекулярных цепей, которые находятся в броуновском движении, то полимер проявляет эластичные свойства. [c.595]

Термопластичные материалы, благодаря их способности при нагревании переходить в состояние пластического течения, а при остывании приобретать требуемые механические свойства, широко используются в качестве кабельной изоляции, так как позволяют применить простой и вместе с тем высокопроизводительный способ производства проводов и кабелей. Он основан на непрерывном выдавливании (экструзии) изоляционного материала (в состоянии пластического течения), покрывающего провода в виде оболочки. Закрепление формы оболочки достигается при охлаждении без применения химических процессов (вулканизации). Из кристаллических полимеров, накладываемых на провода таким методом, применяется полиэтилен, а из аморфных — пластифицированный полихлорвинил. Полиэтилен, благодаря содержанию в нем аморфной фазы с низкой температурой стеклования, очень гибок и морозостоек вместе с тем упорядоченное расположение цепей макромолекул придает ему необходимую прочность. Полихлорвинил с целью повы- [c.21]

Особняком стоит использование в качестве связок легкоплавких неорганических полимеров типа элементарной серы, которые находятся в жидком состоянии только после плавления. Такие системы напоминают металлические припои, и их применение связано со смачиванием — адгезией в жидком состоянии и последующим переходом в твердое состояние в результате охлаждения. При получении материалов серу расплавляют, а затем жидкую связку охлаждают, в результате чего она отвердевает и превращается в аморфное или кристаллическое тело, способное к пластической деформации. Поскольку у наполнителя и связки разные коэффициенты расширения, при охлаждении в связке возникают остаточные напряжения, что может существенно снизить прочностные свойства изделий. [c.58]

Пластическими массами (ПлМ) называют полимерные материалы, полимерная фаза которых находится в период формования изделия в вязкотекучем или высокоэластическом состоянии, а при эксплуатации в аморфном стеклообразном или кристаллическом состоянии. Таким образом, рабочим интервалом температур для ПлМ, в котором они используются как твердые конструкционные материалы, является Тхр< Тжсп< Тс, где Гхр температура хрупкости, при которой полимер разрушается под нагрузкой, не переходя в высокоэластическое состояние. [c.386]

При изменении параметров состояния температуры и давления твердые вещества индивидуального состава могут переходить из одной структурной формы в другую без изменения стехиометрического состава. Примеры таких переходов — обратимые (энантиотропные) и необратимые (монотропные) превращения модификаций ряда простых веществ и соединений (разд. 33.2.2). Предпосылкой таких процессов является подвижность элементов решетки и перенос вещества, вызванный несовершенством строения твердой фазы. Некоторые свойства твердых веществ определяются не только их структурой и характером дефектов, но и строением микрокристаллитов, в том числе их формой, размерами и составом. Особенно большое влияние строение микрокристаллитов оказывает на механические свойства твердого тела, такие, как твердость, пределы пластической деформации. Проведением специально подобранной твердофазной реакции можно добиться направленного изменения структуры. В результате повышения температуры в достаточно длительного нагревания при постоянной температуре (отжига) можно ускорить рост отдельных кристаллических зерен до больших кристаллов и рекристаллизацию, что обеспечивает улучшение некоторых свойств материала. В отдельных случаях рекристаллизация играет отрицательную роль, например приводит к понижению активности некоторых катализаторов. [c.432]

В узлах кристаллической решетки. Переход к этому состоянию, которое часто называют также ротационно-кристаллическим, легко обнаружить по резкому возрастанию теплоемкости в точке превращения. Для исследования пластических кристаллов и интерпретации характера перехода в это состояние важно знать также энтропию перехода и энтропию плавления вещества, легко определяемые попутно с измерением теплоемкости. Для пластических кристаллов энтропия плавления бывает обычно невелика вследствие того, что значительная неупорядоченность возникает уже при переходе в твердой фазе к ротационно-кристаллическому состоянию, характеризующемуся ориентационным беспорядком молекул. Это находит также отражение и в сравнительно большой энтропии перехода. [c.250]

В зависимости от строения и температуры линейные полимеры, как аморфные, так и кристаллические могут находиться в стеклообразном, высокоэластическом или пластическом состояниях. Переход из одного состояния-в другое происходит в определенном интервале температур, определяемом температурой стеклования (Гс) и температурой текучести (Г.,). [c.10]

В заключение можно сказать, что аморфная или кристаллическая природа материала и температура его эксплуатации определяют, будет ли полимер эластомерным, волокнообразующим или пластическим. Если полимер является аморфным и температура эксплуатации ниже его Т,, то он находится в стеклообразном состоянии и ведет себя как хрупкий пластик. При повышении температуры эксплуатации выше Т, полимера он переходит в каучуковое состояние и ведет себя как эластомер. Если же этот [c.335]

Существует критическое минимальное значение напряжения, ниже которого растрескивание не происходит. Значение критического напряжения снижается с увеличением концентрации водорода. На рис. 7.12 представлены такие зависимости для стали 5АЕ 4340 (0,4 % С), насыщенной водородом при катодной поляризации в серной кислоте, затем кадмированной для удержания водорода и подвергнутой действию статической нагрузки. Концентрацию водорода систематически снижали отжигом. Задержка перед появлением трещин связана, по-видимому, с тем, что для диффузии водорода к специфическим участкам вблизи ядра трещины и для достижения достаточной для разрушения концентрации требуется время. Эти специфические участки окружены дефектами, возникающими в результате пластической деформации металла. Атомы водорода из кристаллической решетки, диффундируя к дефектам, переходят в более низкое энергетическое состояние. Тре- [c.150]

При действии внешних сил, превосходящих предел упругости, нанример при холодной обработке давлением (ковке, прокатке, волочении), металлы подвергаются пластической деформации и приобретают так называемый наклеп. При этом происходит измельчение кристаллической структуры металла и изменение его механических свойств твердость и прочность повышаются, а пластичность и вязкость понижаются. Наклепанные металлы находятся в метастабильном состоянии, которое сохраняется при температурах, близких к комнатной. При нагревании наклепанного металла происходит возврат его механических свойств, связанный с переходом металла в более устойчивое состояние и выражающийся в уменьшении твердости и прочности и повышении пластичности и вязкости. [c.41]

Но на практике при охлаждении и монодисперсных полимеров (особенно с весьма большим молекулярным весом) в большинстве случаев не удается ни определить, ни вообще добиться их кристаллизации вследствие чрезвычайной медленности процесса. Охлаждая полимер, мы так быстро проходим температуру кристаллизации, что за это время громоздкие макромолекулы не успевают перейти из неупорядоченного состояния в состояние порядка (кристалл). При переходе же к еще более низким температурам из-за ослабления обоих родов движения в цепях перегруппировка макромолекул практически прекращается в результате полимер остается по своей неупорядоченной структуре в аморфно-жидком состоянии и при температурах ниже температуры кристаллизации. Таким образом, даже при сильном охлаждении высокополимеры переходят не в кристаллическое, а в переохлажденнде или, по аналогии с такого рода явлением в стекле, стеклообразное состояние. Понятно, что вследствие все большего ослабления обоих родов движения в стеклообразном состоянии полимер постепенно теряет свои как эластические, так и пластические свойства и приобретает свойство хрупкости. В то время как при кристаллизации все свойства вещества изменяются резко, скачком и при строго определенной температуре, процесс застекловывания совершается в некотором, иногда довольно значительном температурном интервале, а изменение свойств в процессе застекловывания идет без резкого скачка. Однако в указанном температурном интервале на кривой исследуемого свойства замечается характерный излом. Явление застекловывания получило наименование фазового перехода второго рода, а та температурная область, в которой происходит такой переход (определяемая по изгибу кривой какого-либо свойства), называется температурой перехода. В частности, для явления застекловывания она называется температурой застекловывания, или точкой хрупкости , и обозначается tg. Фазовый переход второго рода не сопровождается тепловым эффектом и его нельзя смешивать с фазовым переходом первого рода (конкретно—с затвердеванием и плавлением) низкомолекулярных веществ, который происходит скачкообразно, с тепловым эффектом, и имеет иной физический смысл. В зависимости от того свойства (объем, теплоемкость, вязкость и т. д.), по излому на кривой которого находят tg, величина последнего несколько меняется, но если сравнивать величины, найденные по одному и тому же свойству, то они становятся характерными для каждого высокополимера. Так, например, для полистирола / .ж+80°. [c.170]

Для иллюстрации точности, полученной с помош ью такого типа калориметра, на рис. II.3 приведены данные, полученные для три-этилендиамина (1,4-диазабицикло-[2,2,2]-октана) Чангом и Вестрамом [210] для области кизких температур и данные Троубриджа и Вестрама для области жидкого состояния [1519]. Как видно из рис. II.3, низкотемпературные кристаллы II этого вещ ества, состоящего из глобулярных молекул, переходят в пластическое кристаллическое состояние (кристаллы I) при температуре 351,08° К изменение энтальпии этого перехода равно 2524,0 кал1молъ. Образовавшиеся кристаллы I плавятся при 432,98° К при этом изменение энтальпии равно 11776,5 кал/моль. Сходство термодинамического поведения кристаллов I [и жидкой фазы позволяет предположить наличие для пластической кристаллической фазы значительной доли степеней свободы, присущих жидкой фазе. [c.38]

Вследствие сложности своей структуры высокополимерные соединения не имеют твердо выраженной точки плавления, В осиой-ном переход от твердого кристаллического состояния в жидкое происходит у них постепенно. Вместе с тем имеется возможность. выделить некэторые промежуточные состояния. Одним из них является пластическое состояние. Это состояние свойственно полимерам особой молекулярной структуры и формы, а поэтому подробному его рассмотрению здесь не будет уделено место. В то же время все волокна обладают в известной степени способностью к нахождению в пластическом состоянии. Иными словами, все волокна представляют собой термопластические полимеры. Нетермопластические полимеры (обычно именуемые термореактивными), как-то мочевиио-формальдегид, фенолоформальдегид и т. д., не образуют вследствие их хрупкости удовлетворительных волокон, что объясняется чрезвычайно высокой степенью их кристалличности. [c.222]

Выше температуры стеклования аморфные неструктурированные полихмеры находятся в высокоэластическом или в текучем состоянии (см. стр. 106). Кристаллические полимеры при температурах выше их температуры плавления также переходят в текучее состояние. Между высокоэластическим и текучим состояниями высокомолекулярных соединений не существует четкой границы. Для полимеров, у которых проявляются оба состояния при высоких температурах и невысоких скоростях деформаций, определяющее значение имеет их текучесть — способность к необратимому направленному перемещению макромолекул друг относительно друга без нарушения целостности (сплошности) тела. Необратимые деформации называются пластическими. У полимерных систем в текучем состоянии необратимые деформации могут быть неограниченно большими. Если энергия, необходимая для необратимого перемещения макромолекул, существенно меньше энергии химических связей, то процесс течения не сопровождается их разрывом. Однако при высоких напряжениях вследствие разрыва химических связей может происходить деструкция полимера, что приводит к снижению средней молекулярной массы и изменению молекуляр-но-массового распределения (ММР). [c.208]

Выявлено, что ПДЛ в исследованной области температур существует, в жидком и двух кристаллических состояниях к1 и кИ, причем кристаллы к1 могут переохлаждаться. Кристаллы к1 в переохлажденном состоянии мы обозначили как кГ и к1" (рис. 1). Кристаллы к1 получались всякий раз при охлаждении жидкого ПДЛ. Судя по малой энтропии плавления (22,6 0,1 Дж-моль -К ), их можно считать пластическими [4]. Известно, что пластические кристаллы очень склонны к переохлаждению, а глубокое переохлаждение их вызывает обычно появление перехода, напоминающего стеклование первохлаж- [c.7]

В адиабатическом вакуумном калориметре изучена теплоемкость пентадеканолактона (ПДЛ) в области 13,8—330 К с точностью 0,37о- Выявлено, что в указанной области температур ПДЛ может находиться в жидком (ж) и двух кристаллических состояниях к1 и кП, причем кристаллы к1 способны к переохлаждению и в этом состоянии претерпевают превращение С-тппа (по феноменологической классификации переходов Веструма-Мак-Каллафа). Судя по малой энтропии плавления, кристаллы к1 являются пластическими, переохлажденное состояние пх до превращения О-типа нами обозначено как кГ, а после превращения — кГ. Изучены температуры и энтальпии переходов Г(кГ-к1 ), Г(к1- ж), АЯ°(к1 ж), Г(кТ1 к1), 4 кП-> к1). По полученным данным вычислены функции //°(Г)—Я°(0), 8°(Т), 0° Т)—Я°(0) для области 0—330 К. Оценены нулевая энтропия кристаллов кГ 5°(кГ, О К) =481 2Дж моль- -К и разность нулевых энтальпий кристаллов к " и кП Я (кГ, [c.115]

Для оценки величины плотности энергии, расходуемой на пластические деформации, следует принять во внимание, что они приводят к полной аморфизации поверхностных слоев. Следовательно, удельный расход энергии на пластические деформации никак не ниже теплоты перехода кварца из кристаллического состояния в аморфное, равной 9,7 кдж1моль [133]. Отсюда нижняя граница величины (3 равна [c.166]

В этом отношении большого внимания заслуживают опыты Мак-Коя и Трэгера. Суть этих оцытов состоит в том, что в стальные цилиндры вкладывались (тоже цилиндрической формы) куски горючих сланцев, или керогеновой породы, предварительно опробованной на вытяжку растворителями и давшей отрицательные в этом отношении результаты, и подвергались настолько сильному сжатию, что порода переходила в размягченное (текучее, пластическое) состояние. После этого вытяжка растворителями давала сильное окрашивание, и на разлолш породы в лупу можно было видеть небольшие капельки нефти. Значительного подъема температуры во время опыта не наблюдалось. Пз опытов следует, что давление должно быть таковым, чтобы оно могло вызвать молекулярное перемещение, причем порода существенным образом меняет свое физическое состояние, претерпевая глубокий метаморфизм. Нам не известны в разрабатываемых нефтяных месторождениях метаморфические породы типа кристаллических сланцев, возникших, как известно, из осадочных пород под влиянием динамометаморфизма, поэтому и для образования нефти нет необходимости в столь высоких давлениях. Даже в опытах Бэргиуса но ожижению угля при температуре 300—400" С при- [c.341]

Металлы, имеющие кристаллическую структуру объ-емноцентрированного куба (железо-а, вольфрам, магний, цинк, ферритные стали, чугун и др.), переходят иЗ пластического состояния в хрупкое при более высоких температурах по сравнению с металлами, имеющими гранецентрированную структуру [119, 121]. [c.131]

Физико-механические свойства поверхностного слоя характеризуются структурой, глубиной, степенью упрочнения (наклепа), остаточными напряжениями. Эти свойства поверхностного слоя изменяются под влиянием совместного силового и теплового воздействия. В зависимости от метода обработки может доминировать одно из них. Различают три зоны (рис. 1.37) напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя металлических деталей 1 — резко выраженной пластической деформации, которая характерюуется значительным искажением кристаллической решетки, измельченными зернами и значительным увеличением микротвердости 2 - упругопластической деформации, характеризуемой вытянутыми зернами, наволакиванием одних зерен на другие и значительным уменьшением микротвердости 3 — переходной упруго деформированной, представляющей зону влияния деформации и зону перехода к строению основного металла. [c.62]

Большое влияние на качество получаемого кокса имеет температурный режим процесса коксования. Чтобы избежать преждевременного улетучивания маслянистого битума, нагревание угля должно производиться достаточно быстро. Если выделение летучих продуктов достигает максимума в период пластического состояния при температурах, близких к образованию полукокса, то получается хороший кокс. Плохой кокс получается, если га-зовыделение в основном проходит до стадии размягчения угля или после образования полукокса. В последнем случае кокс получается с чрезмерной усадкой, трещиноватый, легкоразрушае-мый при механическом воздействии. При образовании кокса происходит его частичная графитизация, т. е. часть углерода переходит в графит (кристаллическая форма углерода). Степень графитизации кокса зависит от конечной температуры, и она растет с повышением температуры. [c.165]

По современным представлениям, базирующимся в значительной мере на работах А.Ф. Иоффе, Н.Н, Давиденкова и Я.Б. Фридмана [22, 38], переход металла в хрупкое состояние наблюдается, когда разрушающее напряжение (сопротивление отрыву) становится равным пределу текучести. На микроскопическом уровне хрупкое раз-оушение происходит путем скола по плоскостям преимущественной ориентации кристаллической решетки металла [40]. Важная роль при этом принадлежит механизмам ограничения пластического деформирования. Эти механизмы могут иметь различную природу, причем доминирование любого из них определяется совокупностью большого числа факторов (температурой, скоростью деформирования, химическим воздействием и т. д,). Общепризнано, что на степень стеснения пластических деформаций оказывают влияние наличие в металле дефектов, конструктивных концентраторов напряжений, повышение плотности дислокаций, мелкодисперсные выделения [41, [c.23]

В работах Ю. М. Полукарова с сотр. [82] установлено, что увеличение перенапряжения катода при электроосаждении меди вызывает переход от слоисто-спирального роста осадка к образованию и росту двумерных зародышей с появлением дефектов упаковки двойникового типа добавки к электролиту меднения поверхностно активных веществ резко повышают вероятность образования дефектов упаковки, увеличивают искажения кристаллической решетки и плотность дислокаций. Заряд двойного электрического слоя ускоряет процессы возврата в тонких осадках меди (эффект Ребиндера), приводящие к появлению внутренних напряжений растяжения. Влияние электрохимических условий осаждения на состояние кристаллической решетки осадков становится определяющим при достаточно большой толщине осажденного слоя на пластически деформированной монокристал-лической подложке дефектность слоев осадка постепенно уменьшалась при утолщении слоя, а при росте осадка на подложке из граней совершенного монокристалла, наоборот, увеличивалась до значений, соответствующих условиям электролиза. [c.93]

Существенное влияние иа характер разрушения металлополимерных соединений оказывает физическое (релаксационное) состояние полимера. Для металлополимерных соединений, в которых полимер находится в вязкотекучем состоянии, при отсутствии слабых граничных слоев реализуется когезионное разрушение по объему полимера (вязкое или пластическое когезионное разрушение) [1—4, 26]. При увеличении скорости расслаивания [1, 2], а также при понижении температуры [26] наблюдается переход к граничному или адгезионному характеру разрушения. Переход происходит, по-видимому, тогда, когда сопротивление сдвигу полимера оказывается больше, чем сопротивление отрыву адгезионного соединения (с учетом соотношения отрывающих и сдвиговых напряжений в вершине трещины). Аналогичная закономерность имеет место при увеличении степени отверждения для адгезионных соединений на основе полимеризующихся смол (рис. 1.6, кривая 2), уменьшении концентрации пластификатора, увеличении полярности полимера, введении неорганических наполнителей и при других изменениях, вызывающих переход полимера из вязкотекучего состояния в высокоэластическое и твердое (стеклообразное или кристаллическое). [c.31]

Из процессов пиролиза наиболее широкое распространение получило коксование, которое заключается в постепенном нагревании специальной угольной шихты без доступа воздуха до 900—1000° С. Повышение температуры вызывает смену одних химических, физико-химических и физических процессов другими. Так, при нагревании до 200—250° С испаряется влага, содержащаяся в угле, и образуются кислородсодержащие газы (СОа, СО) в результате разложения боковых групп макромолекул . Около 300° С начинается выделение газов, паров смолы и воды (продукты разложения топлива). Около 350° С на зернах угля появляется пленка жидких продуктов разложения. При этом кристаллическая решетка веществ, входящих в состав угля, начинает раскачиваться, что приводит к резкому повышению диффузии твердых веществ. При дальнейшем повышении температуры выше 350° С уголь переходит в жидкое пластическое состояние и вязкость массы постепенно уменьшается. Стедует иметь в виду, что в процессе нагревания угольная шихта не плавится, а в результате термического разложения дает новые соединения, которые и образуют жидкую пластическую фазу . [c.103]

При резком охлаждении нагретой до 200—250 °С равновесной смеси полимерной серы и серы За последняя существует в жидком состоянии, чем объясняется ее пластифицирующее действие. Температура стеклования пластической серы равна приблизительно —30 °С прц дальнейшем понижении температуры изменений в структуре не происходит, и сера сохраняется в этой -форме длительное время. Переход серы при комнатной температуре в твердое состояние объясняется тем, что жидкая сера Зз переходит в ромбическую кристаллическую структуру, а не тем, что полимерная форма серы переходит в форму Зв Однако при нагревании серы до 90 °С может происходить частичный переход полимерной формы серы в форму Зз. Полимерная форма серы может быть выделена путем отделения Зз из пластической серы обработкой СЗ2. Температура стеклования полимерной серы 75 С, при нормальной температуре для нее характерно резинообразное либо твердое состояние. [c.30]

Критерий наибольших касательных напряжений (третья гипотеза прочности). Обоснованием этой гипотезы послужили очевидные предпосылки, что пластическая деформация в металлах возникает в результате необратимых сдвигов в кристаллической решетке. Сначала сдвиги (скольжения атомов и молекул) возникают в отдельных, неблагоприятно ориентированных зернах. Зате.м с увеличением нагрузки вовлекаются в пластическую деформацию новые микрообласти и, когда ею охвачено подавляющее число зерен, можно говорить о переходе материала в пластическое состояние. Мерой (критерием) перехода в пластическое состояние, как было предложено Кулоном в 1773 г. и подтверждено опытами Треска (1868 г.) и других ученых, считают наибольшее касательное напряжение. [c.148]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология