Деформация вязкого течения

Рис. 6.8. Зависимость обратимой высокоэластической деформации (/) и необратимой деформации вязкого течения (2) от времени

Механизм этого вида спекания заключается в том, что нагретое до высокой температуры кристаллическое тело под действием давления приобретает способность к достаточно интенсивной пластической деформации (вязкому течению), за счет чего происходит перераспределение вещества с заполнением пор. Кроме того, в этом виде спекания участвует (особенно на конечной стадии) и диффузионный механизм переноса вещества. Приложение давления вызывает появление в кристаллическом теле внутренних напряжений, что способствует увеличению перепада концентраций вакансий и, следовательно, усилению диффузионного механизма переноса вещества. [c.344]

Наиболее простой моделью, сочетающей упругие и вязкие свойства, считается модель Максвелла. Общая деформация модели (7) складывается из мгновенной упругой деформации пружины и необратимой деформации вязкого течения. Реологическое уравнение модели Максвелла [c.23]

Под ползучестью понимают развивающуюся во времени деформацию при постоянном напряжении. Пол-ная деформация включает упругую, высокоэластическую и деформацию вязкого течения. Упругая деформация развивается очень быстро, высокоэластическая развивается во времени с убывающей скоростью и стремится к достижению равновесного значения. Деформация вязкого течения наблюдается главным образом в полимерах линейного строения. В условиях релаксации макромолекулы стремятся перейти в равновесное состояние путем превращения вытянутой конформации в свернутую, а при ползучести, наоборот, свернутой в выпрямленную, причем это происходит с некоторым временем запаздывания. Следовательно, для полимерных материалов и релаксация напряжений и ползучесть определяются их структурой (линейная, сетчатая), длиной, ориентацией и конформацией макромолекул. На рис. 1П.З представлены кривые релаксации напряжений и ползучести, характерные для термопластичных и термореактивных полимеров. Кривую ползучести термопластов характеризуют три области / — неустановившейся ползучести, /У —постоянной скорости ползучести и 111—быстрого нарастания деформации вплоть до разрущения. Данные для конкретных термопластов (кривые их ползучести и релаксации напряжений) приведены в работах, [19, с. 53, 20, с. 43 50 231. [c.39]

Следовательно, деформация вязкого течения в координатах т, Р [c.147]

Особенность течения в полимерах состоит в том, что в них длинные гибкие цепные молекулы не могут перемещаться как единое целое. Как упругая высокоэластическая деформация, так и деформация вязкого течения осуществляется путем последовательного перемещения сегментов макромолекул. Это значит, что макромолекула, являющаяся совокупностью сегментов 345678 (рис. 11.6), при наличии дырки в положении 2 может деформироваться так, что сегмент 3 перейдет в положение 2. Далее при наличии дырок по соседству с сегментами 7 или 8 произойдет их перемещение па освободившееся место перейдут сегменты 5 или 6 и т. д., что приведет к смещению (вязкому течению) всей макромолекулы. [c.162]

Температура, при которой необратимые деформации (деформации вязкого течения) начинают преобладать над эластической (обратимой) деформацией, называется температурой текучести Т - Она [c.168]

Рассматривая общую деформацию как сумму упругой, эластической и остаточной деформаций вязкого течения, с помощью аппроксимации закономерностей деформирования механических моделей можно описать механическое поведение реальных систем посредством нескольких структурно-механических констант. [c.67]

Следует подчеркнуть, что для полимеров в любом релаксационном состоянии характерно сосуществование всех трех видов деформаций - упругой, высокоэластической и вязкого течения - с преобладанием одного из них. Например, у линейных эластомеров (каучуков) на обратимую высокоэластическую деформацию накладывается необратимая деформация течения, причем та и другая развиваются во времени (ползучесть). Вулканизация каучука с образованием редкой сетки не мешает проявлению высокоэластических свойств, но предотвращает процессы течения. Наоборот, деформация вязкого течения расплава полимера сопровождается высокоэластической и упругой деформациями, что способствует распрямлению полимерных цепей, их ориентации и обусловливает способность полимера к волокнообразованию. [c.156]

Наличие статистической структурной сетки в концентрированных вискозах приводит к появлению у них необычных гидродинамических свойств. Наряду с вязкостью они обладают упругими свойствами и относятся к числу вязкоупругих, или эластичных жидкостей. Деформация эластичных жидкостей состоит из двух составляющих вязкой и упругой. Обычно в первом приближении такую жидкость представляют моделью Максвелла, состоящей из последовательно соединенных поршня и пружины (рис. 5.12). Поршень имитирует деформацию вязкого течения, пружина — упругую деформацию. Таким образом, уравнение общей деформации у (растяжения или сдвига) имеет вид [c.120]

Итак, чем лучше заполнение дефектов поверхности, тем полнее реализуются условия межмолекулярного или химического взаимодействия, природа которых может быть различна. Если заполнение микродефектов происходит вследствие развития деформации вязкого течения е, то влияние на адгезию факторов, действующих в процессе формирования адгезионного шва, можно учесть, зная зависимость е от Т , Р , 4- Зависимость е от Р дана в виде [401, с. 88] [c.133]

Для одноосной деформации вязкого течения полимера под действием напряжения о со скоростью и закон течения имеет вид [c.228]

На рис. У.П, а представлена зависимость сГр от температуры для испытаний со скоростью раздвижения зажимов 0,083 см/с. Как видно из рис. У. , б, области перехода от хрупкого характера разрушения к высокоэластическому (второй участок на рис. У.9) соответствует область возрастания коэффициента дополнительной ориентации б. В области высокоэластического разрыва (третий участок на рис. У.9) б максимально при дальнейшем повышении температуры (четвертый участок на рис. У.9) б уменьшается, так как с появлением деформаций вязкого течения двулучепреломление уменьшается. В отличие от сшитых эластомеров (см. рис. 11.39) увеличение дополнительной ориентации после роста не остается постоянным, а вновь уменьшается. [c.241]

Рис. 6.7. Зависимость продольной вязкости полистирола при 130 °С от деформации вязкого течения (см. обозначения и ссылку к рис. 6.6).

При адиабатическом процессе нагружения тела, проявляющего деформацию вязкого течения, принимают [561, с. 119], что будет происходить увеличение энергии. Возрастание энтропии обусловлено необратимым характером деформации. (Следует, однако, иметь в виду, что для полимеров характерно одновременное возрастание обратимой высокоэластической или вынужденно-эластической составляющей деформации). Возрастание энтропии будет [c.263]

Хотя теория Гриффита удовлетворительно описывает поведение неорганических стекол, Берри [89] (см. также [773, гл. 11]) и другие исследователи показали, что экспериментально определяемые значения 5 в 100—1000 раз превышают теоретически рассчитанные, если расчет проведен в предположении, что разрушение происходит только вследствие разрыва связей. Исследования поверхностей разрыва показали, что полимеры испытывают большие пластические деформации, следствием которых, по-видимому, и является упомянутое расхождение. Для набухших резин, не подверженных пластическому течению, экспериментальные значения 5 близки к предсказываемым. Таким образом, в приложении к полимерам в уравнении Гриффита следует учитывать возможность локализованной пластической деформации (вязкого течения) даже для чисто хрупкого разрушения. Уравнение в более общем виде можно получить, если в уравнении (1.14) заменить 5 на 5 + Р, где Р учитывает энергию пластической деформации [704], или использовать обобщенную величину Т, учитывающую все процессы, протекающие с рассеиванием энергии [767]. Для характеристики критического количества энергии, необходимого для начала процесса разрушения, используется поверхностная энергия разрыва у, которая может быть рассчитана по уравнению [c.45]

Yn — пластическая деформация (вязкое течение). [c.20]

Для полимеров, находящихся в текучем состоянии, полная деформация складывается (пренебрегая мгновенной составляющей) из необратимой деформации вязкого течения и высокоэластической деформации, которая носит обратимый характер и восстанавливается после прекращения принудительного деформирования. Этим обусловлена частичная упругость формы текучих полимерных систем. Соотношение между пластической (необратимой) и высокоэластической компонентами деформации при заданной температуре зависит от режима и длительности нагружения. Если рассматриваются состояния установившегося течения, то каждой скорости сдвига и напряжению отвечает свое значение равновесной высокоэластической деформации, которое сохраняется в системе при сколь угодно длительном деформировании. После устранения внешней нагрузки происходит растянутое во времени изменение формы, причем это изменение осуществляется по-разному в зависимости от того, представлена ли образцу возможность изменять свою форму свободно, деформируясь в любом направлении (свободное восстановление), или же упругое восстановление происходит только строго в напра-. влении, обратном направлению предшествующего сдвигового течения (стесненное восстановление). Первый случай имеет место, например, когда струя полимера выходит из капилляра и ей предоставляется возможность свободно изменять свои размеры ( разбухать ), вследствие восстановления накопленных при течении высокоэластических деформаций. Второй случай наблюдается, как правило, при количественном исследовании эффекта упругого восстановления, когда полимер находится в рабочем зазоре в ротационных приборах и образец деформируется в заданном режиме в условиях простого сдвига. После прекращения принудительного вращения образцу [c.374]

Аналогичным образом выражается относительная деформация вязкого течения [c.402]

ВЯЗКОТЕКУЧЕЕ СОСТОЯНИЕ полимеров. При мех. нагружении полимеров, находящихся в этом состоянии, развиваются преим. необратимые деформации (вязкое течение). Для аморфных полимеров переход в В. с. наступает [c.113]

Всякая деформация полимера, как известно [1], складывается из трех составляющих — истинно упругой деформации (обусловленной изменением межатомных расстояний и углов валентностей), высокоэластической деформации (связанной с изменением формы цепных молекул) и необратимой деформации вязкого течения (связанной с взаимным перемещением цепных молекул в целом). Первая часть деформации очень мала и становится заметной лишь в застеклованном состоянии полимера. В связи с этим мы ею пренебрегаем в первом приближении. [c.279]

Если в какой-то момент времени снять нагрузку, действующую на образец, то поскольку в сшитом образце необратимые деформации вязкого течения отсутствуют, он полностью восстанавливает свою исходную форму произойдет его быстрое сокращение вследствие скручивания макромолекул в результате теплового движения (рис. 37). Образец линейного (несшитого) полимера не возвращается в исходное состояние, так как необратимое перемещение макромолекул после снятия нагрузки не исчезает (так же как жидкость не восстанавливает свою форму при переливании ее из одного сосуда в другой). Однако и в линейном, и в сшитом полимере эти процессы релаксации протекают во времени. Перечисленные выше факторы, способствующие ускорению протекания релаксационных процессов, приводят к более быстрому восстановлению исходного состояния полимера. [c.92]

Согласно закону Ньютона скорость изменения деформации вязкого течения во времени постоянна [c.95]

Совершенно очевидно, что большие обратимые деформации полимеров (т. е. опособность проявлять высокоэластичность) не всегда являются достоинством для конструкционных материалов, а в определенных условиях чрезвычайно вредны, например, в тех случаях, когда полимерному материалу необходимо придать определенную форму. Заданная форма изделия наилучшим образом сохранится тогда, когда деформация расплава (или раствора) полимера истинно необратима, т. е. является деформацией вязкого течения. Поэтому практически все методы переработки полимеров в изделия (начиная от автопокрышек и кончая волокнами и пленками) основаны на переводе полимера в вязкотекучее состояние и придании ему формы именно в этом состоянии, когда вся деформация полимера или ее большая часть является необратимой. [c.126]

Необходимо подчеркнуть еще ряд особенностей полимеров. В любом физическом состоянии полимеров при любой температуре в действительности сосуществуют все три основных вида деформаций упругая, высокоэластическая и пластическая (вязкое течение). Но при этом один из видов резко преобладает над другими. Эта особенность полимеров оказывает существенное влияние на их свойства и имеет большое практическое значение. Из-за релаксационного характера деформаций полимерам свойственна ползучесть — постепенное развитие деформации вязкого течения во времени ( холодное течение) при постоянно приложенных механических нагрузках. [c.45]

У линейных каучукоподобных полимеров на основную обратимую высокоэластическую деформацию накладывается необратимая деформация вязкого течения, и после снятия нагрузки первоначальные размеры образцов полностью не восстанавливаются. Всегда остается небольшая остаточная деформация (см. рис. 9). С этим явлением можно бороться. Каучук превращают в резину способом вулканизации (см. с. 63). При этом образуется редкая сетка, которая не мешает проявлению высокоэластических свойств, но предотвращает процессы течения (пластическую деформацию). [c.45]

Для полимеров в состоянии расплава (в вязкотекучем состоянии) характерна необратимая пластическая деформация (вязкое течение), которая всегда сопровождается высокоэластической и упругой деформациями. Упругие деформации способствуют выпрямлению цепей, а это в свою очередь обусловливает способность полимера к образованию волокон при их формовании. [c.45]

Не останавливаясь на общих понятиях, относящихся к механике полимерных систем, отметим, что для студней, как и для твердых полимеров, деформация во времени при постоянной нагрузке может быть выражена кривыми, приведенными на рис. П1.17, где to и ti соответственно означают моменты приложения и снятия нагрузки, а /г—время заверщения основных релаксационных процессов. Величины еу, Соб, Вэ и ен соответствуют услов-но-упругой, общей обратимой, высокоэластической и необратимой деформациям. Кривая на рис. П1.17, а отвечает студням первого типа, для которых характерны конечные величины упругой деформации и очень малые значения необратимой деформации (вязкого течения). Обе эти особенности объясняются высокой энергией связи между макромолекулами, образующими пространственную сетку студня. Кривая на рис. П1.17, б относит- [c.121]

Ползучесть. Под ползучестью понимают развивающуюся во времени деформацию образца под воздействием постоянного напряжения в различных схемах нагружения, например в условиях растяжения, сдвига или сжатия. Полная деформация нагруженного полимерного образца в любой момент времени суммируется из упругой, высокоэластической и необрау1мой деформации. Упругая деформация возникает вследствие изменения валентных углов и длин связей. Высокоэластическая деформация развивается во времени с убывающей скоростью и стремится к достижению равновесного значения. Время установления равновесной деформации зависит от конформационного набора цепей, температурных условий опыта и приложенного напряжения. Деформация вязкого течения наблюдается главным образом в полимерах линейного строения. Здесь существенно отметить, что в условиях релаксации макромолекула стремится перейти в равновесное состояние путем превращения вытянутой конформации в свернутую конформацию, а при [c.124]

Высокоэластическая деформация, величина которой определяется изменением формы макромолекуляриых клубков, мало зависит от температуры. По этой причине рост деформации под действием той же силы и за тот же промежуток времени, как определено выше, может быть обусловлен только развитием нового типа деформации— деформации вязкого течения. Этот вид деформации является результатом значительных смещений сегментов относительно положения равновесия, что приводит к перемещению молекулярных клубков относительно друг друга. Температура, при которой в полимере обнаруживается заметная деформация вязкого течения, приводяш,ая к появлению изгиба на термомеханической кривой, называется температурой текучести. Выше температуры текучести полимер находится в вязкотекучем состоянии. [c.102]

Реология изучает течение жидкостей, в которых наряду с вязкой существует и заметная обратимая деформация. Название реология происходит от греческого слова peo , что означает течение , течь . Предметом изучения реологии являются не только полимеры, но также и неполимериые вязкоупругие системы. Одним из наиболее знакомых нам примеров такого рода является тесто. Кусок теста можно растянуть и, отпустив, наблюдать его сокращение (обратимая деформация). Однако он при этом не восстановит форму полностью в нем сохранится остаточная деформация — необратимая деформация вязкого течения. [c.156]

При сдвиговом течении вязкоупругих жидкостей кроме обькнык необратимых деформаций вязкого течения накапливаются и сохраняются в потоке большие т1ругие (высокоэластич.) деформации. Это приводит к возникновению дополнит. напряжений (помимо сдвиговых), перпендикулярных плоскости сдвига (т. наз. нормальные напряжения). Из-за нормальных напряжений наблюдается ряд реологич. аномалий, объединяемых общим назв. эффекта Вайсен-берга подъем вязкоупругой жидкости по стержню, вращающемуся в вязкоупругой среде появление силы, стремящейся раздвинуть два параллельно расположенных диска, вращающихся в вязкоупругой жидкости, и др. Эти явления характерны для расплавов и р-ров полимеров. [c.247]

Установлено, что при приложении внешнего усилия к полимеру в нем одновременно развиваются обратимые (упругая, высокоэласти. ческая) деформации и необратимая деформация вязкого течения-Общая деформация полимера определяется тремя составляющими [c.17]

Упругая деформация (Vynp) связана с изменением расстояния между атомами в макромолекулах и с изменением валентных углов. Величина ее незначительна по сравнению с двумя другими составляющими, и ею поэтому, как правило, можно пренебречь. Высокоэластическая деформация (Ув. эл) связана с раскручиванием макромолекулярных клубков и может достигать по своей величине сотен процентов. При температуре выше температуры текучести полимера основным видом деформации является деформация вязкого течения (Утеч). обусловленная взаимным перемещением центров тяжести отдельных макромолекул. Однако в той или иной степени сохраняются высокоэластические свойства. Реологические свойства расплавов полимеров определяются характером зависимости между напряжением и скоростью сдвига. Эту зависимость = / Уху) выраженную графически, обычно называют кривой течения (рис. 1.1). [c.17]

Если представить себе упрощенную модель формирования адгезионного шва в виде тела, погруженного в высоковязкую жидкость, то напряжение, необходимое для извлечения тела из жидкости, пропорционально глубине погружения тяжа, т. е. деформации вязкого течения. Если тяжи не извлекаются, а разрушаются, то коэффициент Ki отражает число образующихся (вследствие заполнения микропор) тяжей полимера и пропорционален деформации вязкого течения (если тяжи имеют цилиндрическую 4)орму). R ходе наших рассулсдспий мы для упрощения отвле-каемся от факта развития наряду с необратимой также и обратимой деформации, хотя в принципе учет роли обратимой деформации не представляет затруднений. [c.133]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология