Кривые нагрузка удлинение

Релаксационные свойства стеклообразных полимеров накладывают характерный отпечаток на их деформационные характеристики. Стеклование наступает, когда энергия теплового движения элементов структуры полимера уже неспособна преодолеть силы взаимодействия между участками макромолекул. Благодаря свернутой конформации макромолекул аморфных полимеров при уменьшении подвижности их звеньев и сегментов неизбежно сохраняется рыхлость их упаковки после стеклования и эта рыхлость тем больше, чем меньше гибкость макромолекулы. Рыхлостью обусловлены различия во взаимодействиях между участками макромолекул в областях пустот они сильно снижены. Поэтому при медленном деформировании аморфного стеклообразного полимера будут преодолеваться силы, действующие между близко соприкасающимися друг с другом участками макромолекул, а сами макромолекулы начнут распрямляться при действии растягивающего усилия. Это распрямление обусловлено существованием сегментов с пониженным взаимодействием друг с другом и возможностью преодоления этого взаимодействия за счет теплового движения при низких температурах. Таким образом, на кривой нагрузка — удлинение аморфного стеклообразного полимера должен существовать участок развития сравнительно большой деформации за счет выпрямления свернутых макромолекул. Это и наблюдается на опыте (рис. 53). [c.110]

Сравнение кривых нагрузка — удлинение различных волокон приведено на рис. 9.1. [c.248]

Релаксационные процессы обусловливают так называемый гистерезис, проявляющийся в несовпадении деформационных кривых е = /(а), получаемых при постепенном увеличении напряжения и при постепенном его уменьшении. При нагружении образца полимера деформация его за конечный промежуток времени не успевает развиться полностью. Следовательно, значения деформации оказываются меньше равновесных. При разгрузке образца он не успевает полностью сократиться и в каждый момент времени значение деформации оказывается больше его равновесного значения. Поэтому при неравновесной деформации кривые нагрузка — удлинение не совпадают. График, отражающий эти зависимости, имеет вид петли, которая называется петлей гистерезиса (рис. V. 12). Площадь петли гистерезиса может быть представлена в виде суммы двух интегралов [c.149]

Из рис. 9.10 видно, что совпадение кривых нагрузка — удлинение и разгрузка — удлинение (кривая 2 н 4) наблюдается при очень большой скорости деформации, когда не успевают распадаться узлы флуктуационной сетки, либо при очень медленной равновесной деформации. В обоих этих случаях в процессе сокращения образца успевает восстановиться надмолекулярная структура, которая существовала в момент растяжения, В первом случае распада узлов сетки не было и поэтому незначительные изменения надмолекулярной структуры (например, частичная ориентация сегментов макромолекул в направлении растяжения) быстро релаксировали при сокращении. Во втором случае узлы сетки распадались, наблюдалась значительная ориентация сегментов макромолекул, но все эти изменения надмолекулярной структуры успевали восстановиться полностью в процессе сокращения благодаря большой продолжительности процесса. Таким образом в тех случаях, когда релаксационные процессы при сокращении образца успевают пройти полностью, петля гистерезиса отсутствует. Отсутствие петли гистерезиса означает отсутствие потерь меха- [c.127]

Пишущий прибор 25 (см. рис. 8.4) записывает в прямоугольных координатах по абсциссе нагрузку (в Н) по ординате — деформацию (в мм). Пишущий прибор с механизмом подачи диаграммной бумаги укреплен на щите 27 станины. Каретка с пером 26 соединена с маятником и при его отклонении передвигается горизонтально. Удлинение записывается при перемещении диаграммной перфорированной бумажной ленты, надетой на валик 28, вращение которого осуществляется при перемещении колодок 23 и 24 с указателями 9 во время измерения удлинения. Колодки через систему блоков с помощью шнура соединены с валиком. Таким образом, при одновременном горизонтальном движении стрелки и перемещении вниз бумажной ленты производится запись кривой нагрузка—удлинение. [c.120]

Рис. 21. Кривые нагрузка-удлинение /—натуральный шелк 2—перлон.

Таким образом, по значениям предела прочности при растяжении и соответствующего удлинения можно судить о способности материала выдерживать определенную нагрузку. Для характеристики полимера обычно рассматривают не только разрушающее напряжение при растяжении Ор и относительное удлинение при разрыве 8в более информативными являются кривые нагрузка — удлинение. В зависимости от формы этой кривой материалы можно разделить на три основные группы (рис. 27). [c.97]

К первой группе относятся полимерные материалы, для которых кривая нагрузка — удлинение имеет почти прямолинейную [c.97]

Кривые нагрузка — удлинение при разных температурах [c.25]

Типичный вид кривой нагрузка — удлинение показан на рис. 3.6. Более характерная зависимость может быть построена в координатах [c.59]

В широкой области наблюдается совпадение экспериментальной кривой с кривой нагрузка — удлинение, предсказанной теорией гауссовой статистики цепей. [c.72]

Третью группу образуют материалы, которые уже при малом растяжении обнаруживают относительно большие деформации. Однако на кривой нагрузка — удлинение (кривая 3 на рис. 27) не [c.98]

Вообще вопрос о теоретических расчетах упругости студней чрезвычайно сложен. Даже для студней первого типа, как и для любых эластомеров, рассчитанные по теории высокоэластического состояния кривые нагрузка— удлинение совпадают с экспериментальными данными лишь в начальной части, т. е. при небольших величинах деформации. Для двухфазных студней требуется прежде всего уточнить свойства матричной фазы и зависимость ее деформационных свойств от толщины [c.136]

На кривой нагрузка — удлинение кристаллических полимеров выделяют три характерные области (рис. 11.10). В области / деформация пропорциональна удлинению и происходит в основном за счет деформации аморфной части полимера. Структура материала при этом не меняется. При переходе от области I к области II в точке перегиба в образце возникает утоненный участок (один или несколько), длина которого быстро увеличивается. Этот участок называют шейкой. На стадии роста шейки происходит ориентация кристаллических структур в направлении вытяжки, исчезновение (плавление) тех кристаллических областей, которые оказались расположенными перпендикулярно направлению растяжения, и рост новых, ориентированных по направлению растяжения. В области II полимеру свойственны высокие прочность и удлинение. То напряжение, при котором под влиянием механических нагрузок происходит процесс плавления существовавших в полимере кристаллических областей и образование новых, ориентированных в направлении растяжения, называют напряжением рекристаллизации. Рекристаллизация приводит к тому, что в области III деформируется уже новый прочный материал — шейка, деформация которого заканчивается разрывом образца (точка А). [c.31]

При варьировании температуры и скорости деформации полимера вид кривых нагрузка — удлинение может значительно изменяться. Естественно поэтому попытаться найти корреляцию между площадью под графиком зависимости нагрузки от удлинения и сопротивлением удару. Очевидная трудность установления такой корреляции состоит в том, что испытания на удар производятся при очень высокой скорости деформации. Особенно высокие скорости деформации, которые трудно оценить количественно, могут-быть достигнуты в вершине острого надреза. [c.331]

Рис. 23. Кривые нагрузка—удлинение для различных волокон

Диссипируемая энергия представляет собой важную характеристику материала, используемую нри оценке возможностей его практических применений. Эту величину измеряют при испытаниях на ударопрочность но Шарпи и Изоду, как излагается далее. При тех скоростях, при которых практически производится испытание на прочность при ударных нагрузках, трудно определить вид кривой нагрузка — удлинение. Это свойство, характеризуемое термином ударная вязкость , обычно выражается количеством энергии, затрачиваемой на разрушение стандартного образца. [c.308]

Кривая нагрузка — удлинение позволяет получить еще одну важную характеристику деформационных свойств полимеров. Площадь, ограниченная кривой нагружения и осью абсцисс, представляет собой работу, затраченную на деформирование полимера (рис. 46) [c.100]

Если полимер содержит кристаллические структуры, сфор МИро-вавшиеся в процессе его синтеза или хранения, то кривая нагрузка— удлинение такого кристаллического полимера существенно отличается от кривой ркс. 60 и более напоминает кривую а— s для стеклообразных полимеров (см. рис. 53). Как и для стеклообразных полимеров, на кривой нагрузка — удлинение кристаллических полимеров можно выделить три характерные области (рис. 61). В области 1 деформация пропорциональна удлинению и происходит в основном за счет деформации аморфной части полимера. Структура материала таким образом не меняется. В точке перегиба (переход от области I к области II) в деформируемом образце возникает один или несколько утонченных участков — шейки, которые быстро растут. При этом происходит резкое уменьшение поперечного сечения перешедших в шейку участков образцов. К концу II области, как и в случае стеклообразных полимеров, весь рабочий участок образца переходит в шейку. Далее (область III) деформируется уже новый материал — шейка модуль его резко возрастает, удлинение падает и вскоре наступает разрыв образца (точка А). На стадии роста шейки проис.ходит ориентация кристаллов в направлении растяжения, разрушение (плавление) тех кристаллических областей, которые оказались расположенными перпендикулярно направлению растяжения, и рост новых кристаллитов, ориентированных по направлению растяжения. В образце появляется анизотропия оптических и механических свойств. [c.123]

В работе [19] явления, наблюдаемые при отслаивании, сравниваются с процессами, происходящими при растяжении полимеров и в особенности гетерогенных систем. При растяжении таких систем контакты между фазами постепенно разрушаются. Однако из-за недостаточной разрешающей способности испытательного устройства зафиксировать снижение нагрузки при разрушении каждого контакта не удается, кривая нагрузка — удлинение продолжает подниматься вверх. Но если бы но достижении определенной критической нагрузки почти все контакты разрушились одновременно, напряжения снизились бы. И действительно, в некоторых случаях удается наблюдать такое снижение напряжения при растягивании гетерогенной системы (рис. У.З). [c.218]

Характер влияния кристаллических структур в полимерах на механические свойства удобно проследить, как это мы делали и раньше, по зависимостям нагрузка — удлинение для кристаллизующихся в процессе деформации и кристаллических (до деформирования) полимеров. Кривая нагрузка — удлинение для аморфных [c.122]

Рпс. 24. Кривые нагрузка-удлинение для натуральных волокон [c.343]

Рис. [5. Влияние относительной влажности на кривые нагрузка— удлинение различных текстильных волокон.

Рис. 12. Влияние скорости воздействия нагрузки на характер кривой нагрузка— удлинение.

Наклонное ступенчатое возбуждение в испытаниях на прочность главным образом используется для оценки предельных усилий, которые материал может выдержать до его полного разрушения. Характерные особенности различных типов разрушения обусловлены в основном формой и характером записи кривой нагрузка—удлинение. Грубое различие вырисовывается между хрупким разрушением, произвольно и не совсем точно определяемым здесь как разрушение до предела вынужденной эластичности, и пластическим разрушением, к которому относятся все случаи, когда кривая нагрузка—удлинение имеет заметное изменение наклона, соответствующее пределу вынужденной эластичности. [c.108]

Среди разнообразных свойств вулканизатов так называемые свойства нагрузка — удлинение измеряются легче всего и в большей степени зависят от времени и температуры вулканизации. На рис. 1.2 приведены кривые нагрузка — удлинение для нена-полненной смеси натурального каучука и серы, которые соответствуют различной продолжительности вулканизации. Во всех случаях нагрузка возрастает с удлинением вначале очень медленно, а затем быстро, так как каучук кристаллизуется и возникшие при растяжении кристаллиты усиливают его, приводя к увеличению прочности. Конец каждой кривой соответствует нагрузке кгс ся ) и удлинению при разрыве образца. Видно, что эта нагруз- >а (предел прочности при растяжении) с увеличением продолжительности вулканизации вначале возрастает, а затем уменьшается. [c.16]

Применение. Ббльшую часть П. в. используют в чистом виде или смесях с шерстью для изготовления верх, трикотажа. При этом существенно, что деформационные (кривая нагрузка - удлинение) и теплозащитные св-ва П. в. в большей степени, чем у др. хим. волокон, близки к шерсти. Кроме того, П. в. применяют при произ-ве искусств, меха и ковров, а в смесях с шерстью - одежных и драпировочных тканей. В технике ткани из П. в. используют для фильтрации горячих (до 150°С) газов. В значительном и быстро увеличивающемся объеме П. в. техн. назначения применяют в качестве армирующих добавок при получении спец. бетонов, взамен асбеста при изготовлении волокнистоцементных кровельных плит, труб и т. п. материалов. Быстро развивается произ-во П. в., предназначенных для переработки в разл. виды углеродных волокон. [c.604]

Точка, в которой начинается отклонение от линейности на кривой нагрузка — удлинение, называется пределом пропорциональности. Этот показатель характеризует ту область деформации, где перестает выполняться закон Гука, согласно которому изменение длины прямо пропорционально приложенной силе. Положение предела пропорциональности зависит н значительной степени от температуры, влияющей, как уже отмечалось выше, па механические свойства полимеров (см. раздел 1.4). [c.98]

Такое сопоставление часто маскирует то важное обстоятельство, что полный комплекс явлений может наблюдаться на примере одного и того же полимера при достаточно широком изменейии температуры. На рис. 2.1 показаны кривые нагрузка — удлинение для полимера при четырех различных температурах. При температурах значительно ниже температуры стеклования (кривая А), где наблюдается хрупкое разрушение, нагрузка линейно возрастает с ростом удлинения и разрыв происходит при малых удлинениях (—10%). При высоких температурах (кривая О) полимер каучукоподобен, и нагрузка растет до момента разрушения по 8-образной зависимости, причем разрыв происходит при очень высоких удлинениях (от 30 до 1000%). [c.24]

Проведя испытания о помощью высокоскоростных разрывных мапшн, Эванс, Нара и Бобалек [38] показали, что корреляция между энергией разрушения, найденной по методу падающего груза (образец без надреза), и площадью под кривой Нагрузка — удлинение при низких скоростях деформации оказывается довольно плохой, но при использовании средних скоростей деформации эта корреляция значительно улучшается (рис. 12.17). Корреляция, однако, вновь ухудшается при переходе к очень высоким скоростям деформации. Эти факты показывают, что такое сравнение не может быть удовлетворительным без понимания механизма разрушения, происходящего под действием удара. [c.332]

Рис. 12.17. Работа разрушения, производимая падающим грузом в сравнении с работой деформации (площадь под кривой нагрузка — удлинение) при скорости деформации 8,4 мм/с (по Эвансу и др.) для раз-Элицнтдт полимеровг

Рис. 12.32. Схематическое изображение изменения вида кривых нагрузка — удлинение в зависимости от скорости деформации и температуры (стрелкой показано направление понижения температуры и увеличения скорости деформации). Огибающая кривая оединяет точки, характеризующие показатели при разрыве, а пунктирные линии изображают ход релаксации напряжений или ползучести.

Многократные попытки использования полимера винилпден-цианида для получения волокна не привели к положительным результатам, так как этот полимер мало стоек к действию разбавленных растворов щелочей и даже воды. Однако сополпмеры винилиденцианида с другими винильными мономерами,, в частности винилацетата, значительно более стойки к действию различных химических реагентов, что и определяет возможность и целесообразность практического применения этого сополимера (ири соотношении мономеров в сополимере 1 1) для производства волокна. Волокно пз этого сополимера по характеру кривой нагрузка — удлинение и по внешнему впду очень близко к шерсти, а по устойчивости к истиранпю превосходит все карбоцепные синтетические волокна и некоторые виды гетероцепных волокон, в частности полиэфирное. [c.206]

Рис. 25. Кривые нагрузка — удлинение для шерстеподобных волокон /—дакрон (полиэфирное волокно) . 2—вискозное во- юкно 3—ацетатное волокно шерсть.

Рис. 18. Кривые нагрузка—удлинение для пербунанов при низких и высоких

Справочник химика 21

Химия и химическая технология