Прочность п ориентация

Молекулярный механизм разрушения эластомеров до настоящего времени окончательно не выяснен. Ясно лишь, что весьма важную роль в разрушении эластомеров играют процессы ориентации, предшествующие разрушению при больших деформациях и напряжениях (и соответственно малых временах). При малых деформациях и напряжениях, которые в большинстве случаев имеют место при эксплуатации резиновых изделий и определяются длительной прочностью, ориентация не развивается. В этих условиях влияние на прочность таких факторов, как наполнение и кристаллизация, может проявляться иначе, чем нри разрушении, сопровождающемся развитием больших деформаций. Поэтому для оценки лрочности при малых деформациях, как показал Ю. С. Зуев с сотр. [77], необходимы специальные методы. С этой целью могут быть использованы разрушение, ускоряемое действием агрессивных сред, например озона, и разрезание [77]. Такие методы лучше, чем разрывная прочность, отражают прочностные характеристики резин в условиях, близких к эксплуатационным. [c.333]

Механические свойства пластмасс с наполнителем в значительной степени зависят от свойств и количества наполнителя. Для некоторых из них (текстолит, стеклопластики) особенно важна ориентация волокон или ело-ев бумаги (ткани), составляющих наполнитель. Но даже и при неблагоприятном направлении разрушающих нагрузок пластмассы с наполнителями обнаруживают высокую прочность в условиях криогенных температур. [c.155]

Изучение химической связи показало, что в большинстве случаев длина, прочность, ориентация, полярность одной и той же химической связи в разных соединениях имеют приблизительно одинаковые значения, приведенные в табл. 4.2. Отсюда следует, что взаимодействия, приводящие к образованию данной связи между атомами, имеют одинаковую природу в разных молекулах. Квантово-механические теории химической связи дают объяснение этому факту. [c.167]

Влияние ориентации полимеров на прочность. Ориентация полимерных материалов (волокон, пленок) осуществляется для упорядочения расположения молекул, их уплотнения и создания сплошности структуры. В результате ориентации возрастает межмолекулярное взаимодействие. Упорядоченность структуры обусловливает [c.235]

Некоторые закономерные отклонения от правильного строения кристалла, возникающие или в процессе образования его, или в результате последующих механических воздействий, или по другим причинам, называют дислокацией кристаллов. Известны различные виды дислокации кристал-лов. На рис. 51 представлен пример дислокации, которая возникает при срастании двух кристаллов, обладающих близкой (но не одинаковой) ориентацией. Характер и концентрация дислокаций, устранение имеющихся или возникновение новых могут сильно влиять на свойства кристаллов и, в частности, на их механическую прочность. [c.144]

По-видимому, нельзя отнести весь эффект повышения прочности за счет залечивания или преобразования дефектов, как это сделано в работе Но из-за наличия такого эффекта нельзя четко и однозначно оценить влияние на процесс повышения прочности ориентации макромолекул полимера и их агрегатов. Поэтому приводимые ниже данные следует рассматривать как приближенные, учитывая, что в большинстве случаев имеют дело с суммарным эффектом. [c.280]

С помощью физических методов определяют длину, прочность, ориентацию и полярность химических связей. Перечисленные характеристики химической связи удобно проиллюстрировать на примере двух простых молекул водорода Нг и воды НгО [c.166]

Механические свойства полимеров зависят не только от их химической природы, степени сшивки пространственной сетки, но и от ориентации макромолекул и надмолекулярных структур, пластификации, степени наполнения и др. Ориентирование цепей макромолекул и надмолекулярных структур приводит к анизотропии свойств полимера. Обнаруживается резкое увеличение его прочности Б направлении ориентации. Этот факт широко используется в процессах прядения волокон и получения пластических масс. Ориентирование макромолекул способствует кристаллизации и увеличению хрупкой прочности полимера. [c.391]

И механической прочности, а также обеспечить устойчивость против роста кристаллов и спекания и оптимальную ориентацию молекул поверхности. [c.304]

ЦИИ эффективных цепей [42]. Очевидно, в области малых концентраций поперечные связи препятствуют вязкому течению полимера и тем самым способствуют ориентации цепей и возрастанию прочности. Но, начиная с некоторой концентрации эффективных цепей, подвижность звеньев ограничивается, вследствие чего сопротивление разрыву уменьшается (рис. 3). [c.543]

Поверхностная ориентация существенно влияет на многие свойства поверхности и, в частности, увеличивает механическую прочность пены. Последнее явление широко используется в флотационных процессах. [c.364]

В связи с тем, что повышение степени ориентации цепей полимера благоприятно влияет на прочность материала, во многих случаях стремятся тем или другим путем увеличить степень ориентации (и кристалличности), используя для этого в одних случаях подходящие методы полимеризации, в других —те или другие ориентирующие воздействия на готовый полимер в пластичном его состоянии. [c.579]

Как указывалось, фильтрующие волокна должны быть тонкими при наличии электростатического заряда они должны обеспечивать улавливание пыли. Необходимо также учитывать ориентацию волокон, которые должны располагаться перпендикулярно потоку газа для достижения максимальной эффективности, а также меха ническую прочность ткани, выдерживающей встряхивание и вибрацию. Кроме того, волокна должны быть химически стойкими и стойкими к воздействию плесени, а в некоторых случаях (для необработанной шерсти) насекомых и бактерий. [c.349]

Примером вещества с атомной решеткой является алмаз. Его кристаллическая решетка состоит из атомов углерода, каждый из которых связан ковалентными связями с четырьмя соседними атомами, размещающимися вокруг него в вершинах правильной трехгранной пирамиды — тетраэдра. Поскольку ковалентная связь образуется в результате перекрывания орбиталей соединяющихся атомов, которые имеют вполне определенную форму и ориентацию в пространстве, то ковалентная связь является строго направленной (в отличие от ионной связи). Этим, а также высокой прочностью ковалентной связи объясняется тот факт, что кристаллы, образованные атомами, имеют высокую твердость и совершенно непластичны, так как любая деформация вызывает разрушение ковалентной связи (например, у алмаза). Учитывая, что любые изменения, связанные с разрушением ковалентной связи в кристаллах (плавление, испарение), совершаются с большой затратой энергии, можно ожидать, что у таких кристаллов температуры плавления и кипения высоки, а летучесть очень мала (например, у алмаза температура плавления составляет 3500 °С, а температура кипения —4200 °С). [c.42]

Ответ. При одинаковой степени ориентации прочность волокон зависит от суммарной энергии межмолекулярных и межструктурных контактов. Для реализации одинаковых энергетических эффектов в случае полипропилена требуются более длинные полимерные цепи, нежели в случае полиэтилентерефталата. [c.16]

Рис. 1.13. Влияние молекулярной массы и температуры процесса ориентации волокна (вытяжки) на прочность при растяжении полиамида-6.

Вопрос. Почему волокна и пленки на основе полимеров с более широким ММР обладают меньшей прочностью, хотя степень ориентации структурных элементов в них может быть одинаковой [c.64]

Ответ. Прочность на разрыв, а также усталостные характеристики волокон и пленок при одинаковой степени ориентации определяются количеством слабых мест в полимерном материале. На молекулярном уровне такими дефектами являются контакты между концами макромолекул. С увеличением полидисперсности (при одинаковой средней степени полимеризации) количество слабых мест в изделиях увеличивается, что и влечет за собой ухудшение механических характеристик. [c.64]

С увеличением числа п атомных цепей насыщенный линейный углеводород будет превращаться из газа в жидкость (п 5) и твердое тело (п 18) твердое тело будет достигать технически приемлемой прочности (10 МПа) при п 2000 С ростом молекулярной массы и усилением степени ориентации цепей эта прочность может возрасти еще в 50 раз [19, 20]. [c.21]

Эти результаты прямо указывают на то, что иммобилизация воды в дисперсиях гидрофильных веществ и структурообразо-вание тесно связаны между собой. Тиксотропная коагуляционная структура, по-видимому, формируется при взаимном влиянии поверхности гидрофильных частиц на структуру полислоев воды и их свойства, а структура гидратных оболочек — на характер ориентации и силы сцепления частиц твердой фазы друг с другом. Связанная вода во многом обусловливает те свойства, которые присущи коагуляционным структурам пониженную механическую прочность, способность к замедленной упругости и т. д. [135]. Вместе с тем в результате формирования коагуляционной сетки в дисперсии заметно снижается молекулярная подвижность иммобилизованной воды [136], изменяется также кинетика ее удаления из дисперсии [137]. Уже отмечалось, что в процессе структурообразования дисперсий монтмориллонита (перехода золь — гель) наблюдается обратимое увеличение объема дисперсии. Это указывает не только на понижение плотности граничных слоев воды при структуриро- [c.44]

Увеличение прочности образца с ростом молекулярной массы и усилением степени ориентации цепей более детально иллюстрируется на рис. 1.13. При малой молекулярной массе легко проявляется лабильность цепи и прочность образца зависит исключительно от прочности межмолекулярного взаимодействия. Заметная макроскопическая прочность достигается лишь при молекулярной массе, достаточной для образования физических поперечных связей в результате перепутывания или складывания цепей. Прочность волокна в интервале значений молекулярных масс (1,5—3) Ю г/моль увеличивается с ростом [c.21]

По-видимому, представляют интерес два результата расчетов, имеющие отношение к влиянию ориентации полимерной сетки на концентрацию дефектов и прочность интервал углов ориентации молекул, в пределах которого наиболее вероятно разрушение элементов, узок, а увеличение прочности в результате лучшей одноосной ориентации ограничено. Первый эффект для случайно ориентированных полимерных сеток представлен на рис. 3.10, где первоначальное распределение элементов [c.86]

В заключение следует напомнить, что эластомеры обладают более высокой прочностью, если они имеют многофазную микроструктуру [183, 184, 186, 188, 195]. Подобные результаты можно получить путем выбора подходящих наполнителей (черная сажа, песок), путем кристаллизации при деформировании или путем смешивания или сополимеризации с несовместимым полимером. Возможная роль ориентации цепи, ее нагружения и разрыва в этих случаях была рассмотрена в разд. 7.2, гл. 7. [c.313]

Каргиным и Соголовой вскрыта природа и закономерности деформационных свойств кристаллических полимеров, влияние на 1гх прочность ориентации, структуры и релаксационных свойств полимерных молекул. Каргиным и Козловым с сотр. широко изучено струк-турообразование в полимерных системах, в частности показано, что в кристаллических полимерах наблюдается полиморфизм, существенно влияющий на механические и другие свойства полимеров. [c.66]

С полимер переходит в вязкотекучее состояние. Коэффициент преломления полимера довольно высок и составляет 1,69—1,70, что на 15—20% превышает величину показателя преломления полиметилметакрилата и полистирола. Поливинилкарбазол отличается высокой твердостью, сохраняющейся и при 90° С. Механические свойства полимера остаются почти неизменными даже при длительном нагревании до 170—180° С. В отличие от большинства линейных полимеров поливинилкарбазол обладает малой хладотекучестью. Даже длительное нагревание при 170° С полимера, находящегося под нагрузкой, не вызывает заметной его деформации. В интервале 200—260° С поливинилкарбазол можно подвергать ориентации, заметно увеличивая его прочность. Ориентация макромолекул происходит при продавливании полимера в нагретом состоянии через капилляры. Выходящие из капилляра волокна дополнительно вытягивают и после охлаждения измельчают и загружают в прессформы для формования изделия. Сплавление волокон и формование изделий проводят под давлением 120 ат при 230° С. Такой способ переработки повышает прочность материала ударная вязкость его возрастает до 20 кгс-см см (вместо 4 кгс-см1см для неориентированного материала). Предел прочности при изгибе увеличивается до 1000 кгс/см (вместо 300—400 кгс1см ). [c.474]

Существенным недостатком полиэтилена, особенно высокого давления, является его ползучесть, которая начинается уже при нагрузке, составляющей 20% от предела прочности. Ориентация листов и труб, изготовленных из полиэтилена, способствует по-выщению прочности и морозостойкости тем в большей мере,, чем выше тепень ориентации. [c.249]

Для характеристики упруго-црочностных свойств смазок следует рассмотреть явление сдвигового разупрочнения. Если после перехода предела прочности снять действующую нагрузку, а затем вновь приложить ее и начать увеличивать, то минимальная нагрузка, вызывающая переход к вязкому течению, будет намного ниже первоначального значения предела прочности. Это объясняется необратимым характером разрушения многих связей структурного каркаса смазок, а также ориентацией анизодиаметричных частиц дисперсной фазы в зоне сдвига. Сдвиговое разупрочнение оказывает влияние на поведение смазок при применении, и его обязательно нужно учитывать при оценке их механических свойств. [c.272]

Величина сопротивлений, определяемых двумя последними факторами при постоянной теш1ературе, зависит от градиента скорости сдвига. При малых скоростях сдвига в области, близкой к переходу через предел прочности, интенсивно разрушаются обломки структурного каркаса. При увеличении скорости деформацрш дальнейшее разрушение структурных элементов и, следовательно, энергетические затраты на такое разрушение уменьшаются. В результате разрушения обломков структурного каркаса и ориентации структурных элементов при увеличении скорости деформации снижаются также сопротивления, обусловливаемые стеснением потока. [c.273]

Учитывая подобие геометрического расположения атомов углерода в углеводородах нормального строения и углеродных цепочках поверхности угля, а также однотипность сил межмолекуля-ного взаимодействия, можно представить адсорбцию на угле как ассоциацию углеродных. цепочек поверхности угля и молекул парафинов нормального строения. Цепочки (расположены параллельно друг другу и над каждым атомом углерода поверхности угля находится атом углерода нормального парафина. При такой ориентации связь между адсорбируемой молекулой и углем осуществляется одновременным взаимодействием большого числа пар атомов углерода, что обеспечивает прочность адсорбционной [c.262]

Для систем М—В хорошими эмульгаторами могут служить Ц1 йР 1нМ5- .(натриевые или калиевые) мыла, так как, адсорбируясь на поверхности раздела, они не только снижают поверхностное натяжение на ней, но, благодаря закономерной ориентации в поверхностном слое, создают в нем компактную пленку (см. 144), увеличивая этим механическую прочность его и дополнительно повышая устойчивость эмульсии . [c.537]

Новые комплексные катализаторы, состоящие из металлорга-нических соединений [например, А1(С2Нб)з] и хлоридов металлов переменной степени окисления (например, Т1С14), позволили получить стереорегулярные полимеры со строго линейной структурой и симметричной пространственной ориентацией. Подобные полимеры отличаются повышенной прочностью и плотностью и обладают более высокой температурой плавления. Такие макромолекулы легко ориентируются при вытягивании, при этом прочность полимеров в направлении вытяжки значительно увеличивается. Стереорегулярные полимеры получаются обычно по анионному механизму, и процесс осуществляется при гомогенном и гетерогенном катализе. [c.194]

Сланцевый кокс имеет однородную структуру, для которой не наблюдается какой-либо преимущественной ориентации структурных элементов. Особенно это характерно дпя кокса, полученного из предварительно окисленной смолы. Предварительное окисление - один из способов подготовки сырья к коксованию Кокс сланцевый из окисленного сырья (КСОС) по плотности и прочности значительно превосходит нефтяные и по свойствам очень близок к коксу марки КНПС. Но этот кокс менее термостоек и не выдерживает значительных перепадов температур. [c.92]

Набухание сопровождается развитием давления на окружающие частицы, которые при потере сцепления могут или уплотняться (высокая пористость), или перемещаться в сторону наименьших сопротивлений, т. е. в скважину. Величина прочности сцепления набухших глин может характеризоваться структурномеханическим показателем высококонцентрированных глинистых дисперсий, т. е. предельным напряжением сдвига Как движущая сила, вызываемая давлением набухания (расклинивающим давлением но Б. В. Дерягину), так и величина перемещения глинистых пород зависят от перепада давления, величины зоны с пониженным перепадом давления, геологических условий, величины обобщенного показателя устойчивости. Эти факторы обусловливают изменение стабильности стенок скважины — кавернообразование или выпучивание глинистых пород с последующим обрушением. В сланцевых глинистых породах набухание происходит по плоскостям спайности и сланцеватости в отличие от однородных глин, набухание которых протекает во всем объеме. В процессе литогенеза сланцевых глинистых пород под действием массы вышележащих пород частицы приобретают параллельную ориентацию с наличием поверхностей скольжения между агрегатами или сильно уплотненными пластинами. Электронномикроскопи-ческие исследования глинистых частиц, взятых с поверхности скольжения ориентированной массы, показали их высокую дисперсность [91. Образование этого слоя обязано деформационным смещениям пластинок глинистых пород в связи с поступлением воды и взвешенных в ней коллоидных частиц [76, 89]. Оседая на [c.103]

На данном этапе следует рассмотреть применение расчета Гриффитса к учету влияния ориентации матрицы на прочность. Подобное рассмотрение было выполнено Микитишиным и др. [79], а также Штернштейном и др. [80]. Эти авторы предполагают, что в процессе ориентации происходит поворот, удлинение и расширение имеющихся дефектов. Изменение формы и ориентации дефектов меняет их способность концентрировать напряжения. Они становятся менее опасными в направлении, параллельном оси вытяжки (г), и более критическими в перпендикулярном направлении (ж). Если учитывать только увеличение длины (эллипсоидальных) пустот, которые ориенти- [c.72]

Экспериментальные данные Регеля и Лексовского [75], полученные для долговечности частично-ориентированного волокна ПАН сравниваются на рис. 3.11 с теоретическими кривыми, полученными с помощью уравнения (3.32). Следует подчеркнуть, что увеличение прочности благодаря лучшей ориентации волокна ПАН (или его модельного представления) достигает Ч о/оо = 5. Аналогичные значения увеличения прочности (в 2—5 раз) при ориентации образцов были получены для ПЭ, ПП, ПС, ПВХ, ПММА, ПА [51, 54]. В какой-то степени ограниченный рост жесткости в данных экспериментах, как можно заметить, указывает на то, что ориентированные элементы являются не просто сильно выпрямленными сегментами, а скорее молекулярными доменами с небольшой анизотропией. Последнее не снимает предположения о том, что разрушение элемента, по существу, представляет собой разрушение наиболее сильно напряженных цепных молекул. Так будет в случае. [c.88]

Совершенно ясно, что роль нагружения цепи и ее разрыв будут совсем разными для трех механизмов, определяющих прочность полимера. В данной книге неоднократно утверждалось, что способность цепных молекул нести нагрузку становится более эффективной, если ориентация цепи и межмолекулярное притяжение вызывают постепенное накопление больших напряжений вдоль оси цепи и препятствуют проскальзыванию последней и образованию пустот. Именно по этой причине высокоориентированные волокна полимеров наиболее удобны для изучения нагружения цепи и ее разрыва. В гл. 7 были рассмотрены экспериментальные результаты образования механорадикалов и их преобразование. В отношении феноменологических представлений о процессе разрушения в литературе мало разногласий. В первом разделе данной главы будет рассмотрен наиболее спорный вопрос о возможном влиянии разрыва цепи и реакций радикалов на предельную прочность. [c.227]

Если можно одновременно увеличить прочность и деформируемость полимера, то следует ожидать значительного увеличения его сопротивления удару. Подобный эффект достигается путем частичной ориентации неориентированного хрупкого полимера. Так, для ПС, вытянутого до удлинения % = 3,4, Реттинг [108] отмечает увеличение прочности при растяжении от 47 до 80 МПа и деформации при разрыве от 7 до 22%. Рабочая группа международного объединения по чистой и прикладной химии (ШРАС), занимающаяся вопросами структуры и свойств промышленных полимеров , систематически исследовала влияние ориентации различных образцов ПС (гомополимеров, а также ПС, модифицированного каучуком) на его оптические и механические свойства [109, ПО]. Было обнаружено, что удельная ударная вязкость йп ненадрезанного образца гомополимера возрастала от 3 кДж/м при Я,= 1 [c.276]