Дефектность волокон

Волокна, полученные описанным способом, имеют небольшую прочность (95—126 кгс/мм ), но довольно высокий модуль Юнга (42 кгс/мм ). Низкая прочность объясняется, видимо, несовершенством процесса и большой дефектностью волокна. [c.345]

Грубые волокна — дефектные волокна, отличающиеся от общей массы волокна жесткостью и значительно большей толщиной [20, стр. 253]. [c.36]

Гипотеза об уровнях прочности стекловолокон объясняет и слабое влияние на их прочность химического состава, которое нивелируется более сильной зависимостью прочности от дефектности волокна. У волокон, не имеющих объемных дефектов, влияние химического состава становится весьма ощутимым. [c.20]

Эти данные показывают, что глубокие структурные изменения, происходящие при вытягивании волокна, при кратности вытяжки 9—11 практически заканчиваются, в то время как прочность и удлинение волокна продолжают изменяться. Этот эффект, видимо, связан с упрочнением волокна за счет снижения его дефектности в процессе вытяжки при повышенной температуре. По данным ртутной порометрии, суммарный объем пор нри вытягивании волокна полифен снижается в 5 раз, кроме того, понижается прямой показатель дефектности волокна — чувствительность к масштабному эффекту [c.475]

При исследовании динамических свойств моноволокна [351 был сделан вывод, что в случае частично кристаллического полиэфира р-переход связан не только с колебательными или вращательными движениями в аморфной фазе, но и с этими же явлениями в дефектных областях кристаллической фазы. Температура, при которой наблюдается максимум потерь на внутреннее трение при -переходе, повышается с увеличением степени вытяжки положение максимума, соответствующего р-иереходу, остается неизменным. Отсюда был сделан вывод, что при вытяжке волокна уменьшается внутренняя подвижность молекулярных цепей в некристаллических областях. [c.108]

На рис. 1 показана зависимость усадочных напряжений от содержания асбеста в геле. Напряжения капиллярной контракции, развивающиеся в структуре геля при высыхании, передаются волокнам асбеста через адгезионные связи и поэтому не концентрируются в дефектных участках, а более [c.185]

Технич. П. волокон в большой степени зависит от наличия различных дефектов трещин, участков с дефектной структурой, гетерогенности волокна по слоям и др. Наличие слабых мест вызывает местную концентрацию напряжений. Обычно П. тем выше, чем при прочих равных условиях меньше толщина и длина образца при разрыве. Так, при длине образцов в 10 — 50 см П. на 10—30% меньше, чем при длине 0,1 — 0,5 см. [c.119]

Выпускаемые в настоящее время промышленностью стеклянные волокна помимо структурной неоднородности имеют механически и химически поврежденную поверхность, прочность таких волокон зависит от числа и характера наиболее опасных поверхностных дефектов. Поэтому, измеряя прочность промышленных одиночных волокон, оценивают не действительную прочность, характерную для волокна данной структуры и состава, а лишь прочность дефектного образца, зависящую от его предыстории и степени дефектности. Наличие дефектов поверхности приводит к снижению средней прочности стеклянных волокон и увеличению разброса показателей по сравнению с нетронутыми волокнами. Прочность образцов промышленных алюмоборосиликатных волокон диаметром 5—7 мкм, взятых из пряди, составляет 200— 250 кгс/мм2. Показатели прочности волокон других составов представлены в табл. 1У.З. [c.125]

Нижний предел допустимого содержания связующего в пластике оценивается по максимуму на кривых зависимости прочности пластика, модуля упругости и реализуемой прочности волокон от содержания связующего или отнощения содержания связующего к содержанию наполнителя (рис. IV. 15). Очевидно, что эта величина зависит от вида наполнителя, технологии изготовления пластика, прочностных и упругих свойств отвержденного связующего, степени его дефектности и вида напряженного состояния, адгезии связующего к волокну. Зависимость прочности стекловолокнитов от свойств связующего иллюстрирует табл. IV. 10. [c.146]

Водостойкость органоволокнитов зависит не только от свойств исходных компонентов и дефектности композиции, но в значительной степени определяется характером и глубиной взаимодействия между ними. Например, известно, что водопоглощение стекловолокнитов на основе эпоксидных смол всегда ниже, чем на основе фенолоальдегидных смол. Водопоглощение органоволокнита на основе полиамидного волокна, наоборот, ниже в случае применения фенолоальдегидных смол. Между фенольными звеньями связующего и амидными группами волокна образуются устойчивые комплексы, и диффузия воды затрудняется. [c.285]

Одним из наиболее важных факторов, влияющих на прочность композиционных материалов, армированных как непрерывными, так и дискретными волокнами являются дефекты. микроструктуры (поры, микротрещины и др.). Например, на практике условия, принятые для вывода уравнения (7.26), нарушаются. Разрушаться волокна люгут не одновременно, а последовательно из-за наличия в них дефектов. Наиболее дефектные волокна разрушаются при матых напряжениях, далеких от предела прочности, волокна с меньшими дефектами разрушаются при больших напряжениях, а в целом прочность композита будет меньше рассчитанной. То же самое можно сказать о случае, когда матрица имеет недостаточный запас пластичности, что приводит к появлению трещин на границе раздела и в объеме матрицы, т е к преждевременному разрушению композита. [c.88]

Сказанное выше относится к обычным промышленным стеклянным волокнам, всегда имеющим микротрещ.кны в поверхностном слое, т. е., иначе говоря, к дефектным волокнам. Совсем недавно Измайловой " удалось получить бездефектные стеклянные волокна, совсем не обнаруживающие зависимости прочност от длины и практически от диаметра. Эти волокна характеризуются необычайно малым разбросом результатов испытаний (коэффициент вариации составляет несколько процентов) и другими новыми свойствамЕг. [c.169]

Вытягивание в водяном паре менее эффективно в этом случае прочность ПАН-волокна и углеродных волокон заметно ниже. По данным Статтона [14], вытягивание в паре вызывает появление в волокне большого числа пор (диаметр около 100 А), придающих дефектность волокну, тогда как в процессе вытягивания в глицерине вода удаляется и пористость резко понижается. Немаловажную роль играют условия осаждения полимера при изменении температуры осадительной (роданидной) ванны с 30 до 0°С снижается пористость волокна и уменьшаются размеры фибрилл [15]. При применении диметилацетамидно-водного способа получения ПАН-волокна с повышением концентрации полимера в растворе и понижением температуры осадительной ванны пористость ПАН-волокна также уменьшается [16]. [c.136]

Возникновение узловатого раздира обусловлено образованием волокнистой молекулярной структуры, ориентированной под прямым углом к вершине надреза. Это задерживает развитие раздира, которое теперь требует разрыва большего числа прочных первичных молекулярных связей. В итоге направление раздира изменяется и идет параллельно волокнам до тех пор, пока не обнаружится более слабое или дефектное волокно. Волокнистая структура динамически возникает перед вершиной разрастающегося раздира вследствие больших напряжений в этой области поэтому на узловатый раздир оказывает влияние временной фактор. Другими словами, для образования анизотропной ориентированной структуры требуется время, поэтому с увеличением скорости раздира узловатый характер поверхности проявляется в меньшей степени. Промежуток времени, необходимый для образования структуры, приблизительно равен СД , где V — скорость перемещения вершины раздира, а С — ширина области концентрации напряжения вблизи вершины, т. е. расстояние перед вершиной, на протяжении которого повышенное вблизи нее напряжение падает до ничтожно малой величины. Как следовало ожидать, процесс образования анизотропной структуры, приводящей к узловатому раздиру, тормозится при повышении температуры. Интервал скоростей и температур, в пределах которого наблюдается узловатый раздир, для усиливающих наполнителей значительно шире, чем для неусиливающих. Естественно предположить, что эффективность усиливающих наполнителей в эксплуатационных условиях заключается в более частом совпадении этих условий с теми, при которых наблюдается узловатый раздир. Для неусиливающих наполнителей это совпадение имеет место значительно реже. [c.40]

Грубые волокна -это дефектные волокна,толщина которых в 3-5 раз превышает номинальную. Они образуются При частичном засорении отверстий фильеры. При входе гель-частиц в отверстие происходит обрыв формующегося волокна. После ее выхода из отверстия волокно в течение некоторого Времени отводится с низкой скоростью. Образуется элементарное волокно с повышенной толщиной, которое идентифицируется как грубое волокно. Содержание грубых волокон, Производят разбором пробы массой 100 г по той же методике, Как при определении содержания склеек. Содержание грубых волокон рассчитывают по приведенной вьш1е формуле. [c.113]

Третий вариант объяснения данных, полученных при ступенчатых деформационных испытаниях, предложили Крист и Петерлин [9]. Они предположили для любого из упомянутых выше экспериментов существование неравномерного распределения деформаций вследствие различия длин нескольких тысяч одновременно напряженных волокон. Эффект неравных длин волокон, несомненно, расширяет имеющиеся распределения относительных длин цепей. Но преждевременные разрушения отдельных волокон и образование поверхностей их разрушения нельзя объяснить числом образовавшихся свободных радикалов. Чтобы в дальнейшем выяснить этот вопрос, Хассель и Деври исследовали свободные радикалы, образованные при деформировании ленты материала найлон-66 с высокоориентированными волокнами [10]. Они получили аналогичные гистограммы, которые оказались даже более широкими по сравнению с пучками волокна найлона-66. На микрофотографии поверхности разрушения ленточного материала, полученной с помощью сканирующего электронного микроскопа, показано, что в ленте, как и в нити, дефекты образуются по всему объему напряженного образца (рис. 7.8 и 7.9). Полученная поверхность разрушения проходит вдоль направления наименьшего сопротивления через ранее образовавшиеся дефектные зоны. Лишь при приближении к значению разрушающей деформации становится заметным различие между деформированием одиночного волокна и пучка волокон. Статистическое объяснение данного факта приведено в гл. 3. [c.196]

Если в тонких волокнах есть микродефекты, вызывающие локальные концентрации нащ)яжений, то прочность углеродных волокон уменьшается Дефектность волокон обуславливает линейную зависимость их прочности от длины с увеличением длины значительно снижается прочность и несколько увеличивается модуль упругости. По уровню механических свойств углеродные волокна делятся на три гругшы низкие, средние, высокие (табл. 1.5) [c.71]

МСС УВ с АвРб. Так же как и в случае с бромом, количество внедренного АвГв увеличивается с уменьшением < 002 (табл. 6-16) [6-78]. Степень неупорядоченности структуры определяет кинетику формирования МСС. С ростом разупорядочения время насыщения внедренным веществом снижается, что, по-ви-димому, объясняется его первичным поглощением дефектными объемами волокна. Имеется верхнее граничное значение 0021 выше которого чистая первая ступень с АбГв не образуется. Из [c.317]

Присутствие этого компонента косвенно подтверждается ступенчатым изменением кинетики фторирования волокна [9-98]. На первой стадии фторирования ПАН-волокна скорость увеличения плотности за счет фторирования более дефектных слабоупорядоченных объемов углерода выше, чем на второй стадии, когда повышение плотности замедляется. [c.595]

Достаточно точно температура начала графитации кокса может быть определена по точке перегиба кривой коэффициента трансверсального линейного расширения КМУУ (примерно 2200"С, рис. 10-13). Ионное травление граничных слоев связующего позволяет обнаружить их дефектную структуру только в случае достаточно прочной адгезии связующего к поверхности волокна. Эта связь уменьшается с увеличением объемной усадки связующего. В результате происходит отслоение кокса от поверхности волокна и образование поперечных трещин. [c.655]

При анализе принималось во внимание то, что проводимость железа на два порядка выше проводимости углерода. Проводимость изучаемой системы Ре-С при указанных частотах измерения соответствует проводимости полупроводников, для которых диэлектрическая проницаемость обратно пропорциональна ширине запрещенной зоны и, соответственно, пропорциональна проводимости. Значения диэлектрической проницаемости и тангенса диэлектрических потерь уменьшаются с увеличением времени процесса. Для фракций с большей дисперсностью значения указанных параметров в каждый момент времени ниже, следовательно, с увеличением времени процесса уменьшается проводимость, и увеличиваются магнитные потери. Увеличение магнитных потерь не может быть объяснено эффектами проводимости и соответственно связано с увеличением рентгенноструктурных дефектов на поверхности катализатора по мере проведения процесса. Причем наиболее дефектную поверхность имеет металл, не связанный с углеродным волокном. Указанное снижение проводимости системы является следствием уменьшения количества металла и образования на его поверхности слоя, имеющего низкую проводимость. [c.91]

Как мы увидим в гл. XVI, в собственно ориентационную кристаллизацию вовлекается относительно небольшое число цепей— от 10 до 20%, и они образуют сплошной пространственный каркас КВЦ. Напряжение [или дополнительная энергия,, расходуемая на создание продольного градиента скорости у. который непосредственно повинен (см. гл. IV) в переходе струя — волокно] локально сбрасывается вблизи образующегося каркаса, падает и градиент у и поэтому рядом с каркасом могут образоваться как бы нанизанные на него КСЦ, и возникнет так называемая структура типа шиш — кебаб ( шашлыкоподобная — как переводит этот термин Андрианова [61]) с довольно совершенными КВЦ, но сильно дефектными КСЦ, что и видно на топограмме. Впрочем, топограмма понимает и другие вещи. Как мы недавно убедились, коротким цепям (с высокими р) труднее образовать КСЦ, чем длинным. Поэтому, если большие-Р связаны с малыми М, то Тпл КСЦ тоже должна убывать, такл 108 [c.108]

Так, нам удавалось [265] получать из почти гомодисперсного полистирола с Л1 10 — правда, при огромных степенях вытяжки — волокна с прочностью л 1,5 ГПа при комнатных температурах и 4 ГПа — это уже почти половина теоретической прочности полистирола — при температуре жидкого азота. Сходные результаты ранее были нами получены на плохо кристаллизующемся полиакрилонитриле с М > 10 . Однако хотя и плохо, он все же кристаллизуется, и этот результат можно объяснить (см. разд. XVI. 3 именно потому что кристаллиты дефектны и заштрихованная область рис. XVI. 8, а достаточно обширна), а ориентация повышает и степень кристалличности образование дефектных КВЦ типа фибрилл Стэттона и большая протяженность цепей обеспечивают фиксацию. Правда, производительность подобного процесса очень мала (вытяжка ведется из разбавленного раствора) и целесообразность его определяется потребностью рекордных прочностных свойств именно полиакрилонитрила. [c.388]

В отличие от систем, наполненных или армированных минеральным наполнителем, в системах, армированных полимерными наполнителями, характер изменения морфологии связующего определяется возможностью диффузии связующего на границе раздела в дефектные области армирующего полимерного материала. При изучении [100] системы на основе эпоксидной смолы или анилино-фенолоформальдегидной смолы, армированной вискозными или капроновыми волокнами, было найдено, что при введении волокна на электронно-микроскопических снимках обнаруживаются две зоны собственно связующее и волокно с типичной морфологией ориентированного состояния (ламеллярные паракристаллы). Четкая граница раздела фаз отсутствует, хотя и имеется четкий оптический контраст, обусловленный структурной неоднородностью наполнителя, кристаллические элементы которого остаются без изменений. Для связуюп1его, находящегося в контакте с волокном, характерна более однородная и состоящая из более мелких, образований структура. Это связано с тем, что влияние поверхности на релаксационные процессы препятствует агрегации структурных элементов связующего в более крупные образования. Вместе с тем в случае полимерного наполнителя связующее оказывает влияние на морфологию наполнителя. [c.52]

Наконец, на рис. 1 представлен вариант (г) спирально-кристаллического порядка, характерный для многих фибриллярных белков и полинуклеотидов. В данном случае фибрилла, или, точнее, протофибрилла, образована намотанными друг на друга спиралями, обычно скрепленными межцепными водородными связями. Протофибриллы сочленены гибкими перемычками. Высокое развитие внутреннего порядка в системах типа г приводит к очень резким фазовым превращениям волокна, имеющие мультиспиральную структуру, не меняют прочности и модуля при изменении температуры вплоть до температуры плавления (см. раздел 5), тогда как обычные волокна с дефектной кристаллической структурой (типы а и б) теряют механические свойства постепенно. Зависимость температуры плавления мультиспиральных структур от нагрузки сложна и будет рассмотрена ниже. [c.51]

Сравнение теории с экспериментом проводилось в этой главе в основном для ПММА (неориентировапный) и для капронового волокна (ориентированный полимер), для которых рассчитаны Оо, Оф и Ок и построена полная изотерма долговечности. Для сильно дефектных образцов с макротрещипами предложены соответствующие уравнения долговечности. [c.191]

По данным [5.4, 5.54], в полимерных волокнах субмикротре-щпны имеют чечевицеобразную круглую форму и расположены в плоскости поперечного сечения волокна. Субмикротрещины возникают как в объеме волокна, так и в поверхностном слое. В неорганических стеклах дефектность поверхностного слоя определяет прочность образцов. Но, как следует из работы [6.30], дефектность поверхностного слоя ориентированных полимеров не является опасной ни при хрупком, ни при квазихрупком разрыве. Прочность полимерных волокон, следовательно, определяется их объемными свойствами, т. е. круговыми субмикро- и микротрещинами. Под длиной /о таких трещин следует понимать их диаметр. [c.255]

Рассчитанная по формуле (2) с использованием данных таблицы кривая интенсивности (рис. 2, б), до некоторой степени коррелирует с экспериментальной кривой а, однако далека от совпадения с ней. Наблюдаюш,ееся различие можно отнести за счет изменения Ар и N в процессе термообработки волокна. Изменение Ар связано с изменением конформации цепей в кристаллитах и дефектных областях и прежде всего, но-видимому, в последних. [c.211]

Процесс измельчения и размалывания в жидких средах определяется природой последних и взаимодействием между жидкостью и полимером. На первых стадиях процесса жидкость проникает в дефектные пространства структуры полимера, в щели, в прол1ежутки между волокнами и т. п., развивая расклинивающие усилия, которые приводят к деструкции обрабатываемого полимера. Большую роль в этом случае играет наличие поверхностно-активных веществ, которые облегчают смачивание внешней поверхности и способствуют развитию давлений и появлению в конечном итоге новых поверхностей. Так, например, было установлено, что при размалывании целлюлозы в присутствии синтетических поверхностно-активных веществ протекают химические превращения в направлении образования у-фракций. Аналогично ведут себя и белковые материалы типа кожевенных отходов. [c.113]

Пленки и волокна, подвергнутые холодной вытяжке, содержат дефектные кристаллы, которые при нагревании перестраиваются даже в большей степени, чем кристаллы в недеформированных образцах, полученных кристаллизацией расплава. Однако рекристаллизация в вытянутых образцах протекает, по-видимому, не в столь значительной степени, как в изотропных образцах, особенно если при плавлении концы образца закреплены. Дефекты, возникающие при деформации, вызывают увеличение объема и энтальпии кристаллов, объем и энтальпия некристаллических областей, наоборот, при деформации уменьшаются. Меньшая устойчивость кристаллов должна приводить к понижению температуры плавления, однако вследствие отжига при нагревании температура плавления увеличивается (рис. 9.36). В сильно вытянутых образцах, которые не релаксируют полностью перед плавлением, указанное увеличение температуры кристаллов при отжиге перекрьюается их перегревом, обусловленным влиянием проходных молекул (рис. 9.32 - 9.3 Перегрев кристаллов может достигнуть 50°С. Попытка количественно связать перегрев кристаллов со степенью вытяжки на основании теории высокоэластичности, описанной в разд. 8.5.3, не привела к успеху. Для установления такой корреляции необходимо принимать во внимание локальное растяжение макромолекул. Релаксация напряжения в проходных молекулах, обусловленная либо структурной перестройкой в аморфных областях, либо частичным плавлением, вызывает уменьшение температуры плавления оставшихся нерасплавлянны-ми кристаллов и часто приводит к резкому сужению температурного интервала плавления. Время, необходимое для релаксации напряжения в образцах, различно для разных полимеров. Так, плавление вытянутых образцов полиэтилентерефталата происходит в более узком интервале температур, когда концы их закреплзны и длина остается постоянной (рис. 9.3), а вытянутых образцов полиэтилена - в ненапряженном состоянии, когда они могут свободно усаживаться (рис. 9.33). [c.296]

Поэтому изменения молекулярной структуры полиамидного волокна, происходящие при вытягивании, термообработках или набухании, изучались многими исследованиями. Так, например, В. А. Каргин и его сотрудники исследовали фазовые переходы при нагревании и прн вытягивании волокна. Полученные ими рентгенограммы и сорбционные кривые подтвердили, что полиамидные волокна находятся обычно в кристаллическом состоянии, но кристаллы являются дефектными. Те же фазовые переходы исследовали термохимическими глетодами Н. В. Михайлов и [c.434]

Различия в условиях изготовления, хранения и испытания предопределяют различия в степени дефектности и напряженном состоянии стеклянного волокна, что приводит к значительному разбросу показателей прочности волокон одного и того же состава. Наиболее высокой прочностью обладают стеклянные волокна с неповрежденной поверхностью, так называемые нетронутые волокна, прочность которых ниже теоретической из-за структурной неоднородности. При комнатной температуре в атмосферных условиях прочность нетронутых волокон из алюмоборосиликатногц стекла составляет 320—380 кгс/мм [8, 4, 13], натриевого — 370 кгс/мм [17], алюмомагнезиального — 470—600 кгс/мм [4, 8, 11], кварцевых волокон—500—600 кгс/мм [18—21] причем для всех нетронутых волокон характерен малый разброс показателей прочности (коэффициент вариации составляет 1—5%). [c.125]

Обычно в самих полимерах, а также в материалах из них (пленках, волокнах или других изделиях) всегда содержится немало цетшых молекул с нерегулярным или разветвленным строением, мешающих компактной упаковке их в кристаллические структуры, что приводит к различным глубинам кристаллизации вещества. Поэтому наряду со свойствами кристаллических областей, образуемых совокупностью закристаллизованных первичных надмолекулярных структур, в полимерных материалах всегда сохраняются в той или иной степени свойства дефектных, неупорядоченных областей. Тогда представляется возможным определить температуру стеклования в кристаллических полимерах, характерную только для аморфных веществ, о чем уже упоминалось выше (см. рис. 38, кривые а, б в ). [c.188]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология