Вязкое течение, определение

Рис. 4.14. Графический способ определения кажущейся энергии активации вязкого течения

Независимость энергии активации от напряжения наблюдается и для других процессов, например для вязкого течения линейных полимеров [199, 208]. Так, для каучука СКС-30 энергия активации вязкого течения, определенная с точностью до [c.82]

Оказывается, что и температурная зависимость долговечности в координатах g хд Г представляет собой ломаную прямую с переломом при 90° С. Существование двух линейных участков, как и в случае вязкости, соответствует разным значениям энергии активации при низких и высоких температурах. Как видно, энергия активации процесса разрушения не зависит от того, сшит или не сшит эластомер, и совпадает с энергией активации вязкого течения. Из зависимостей lg тд 8 ДЛЯ температур ниже и выше 7я определен коэффициент Ъ в уравнении (12.3), а следовательно, и показатель т— +Ь. Эти данные отражены на рис. 12.14. [c.349]

Из того же рис. 120 видно, что расстояние между кривыми по вертикали не меняется при переходе к большим т. Это указывает на то, что в первом приближении теплоты активации вязкого течения, определенные при различных постоянных напряжениях сдвига (АЯ. ), имеют ту же величину, что и в режиме течения с наибольшей ньютоновской вязкостью. Это правило справедливо лишь при не очень больших удалениях от области ньютоновского течения. [c.170]

При определении теплостойкости можно пользоваться различными методами. Например, очень распространены методы Мартенса, Вика. Теплостойкость определяют также по прогибу образца, лежащего на двух опорах. Однако все эти методы основаны на измерении условных величин и не обеспечивают возможности наблюдения за развитием упруго-эластической деформации и вязкого течения. [c.103]

Вязкое течение линейных полимеров является одним из важных случаев проявления их вязкоупругих свойств. Наряду с упругой и высокоэластической составляющими деформации при определенных условиях в полимерах может развиваться также необратимая пластическая деформация (текучесть). Для линейных некристаллических полимеров она проявляется при Т>Тс, а для кристаллических —при 7 >Гпл- [c.161]

Наиболее простой метод определения энергии активации вязкого течения заключается в следующем. Измеряют время вытекания t определенного объема жидкости через отверстие нри, по крайней мере, двух температурах. Так как скорость течения обратно пропорциональна времени, то, подставляя в уравнение вместо Т1 обратное время l/t для двух температур, на-ходим [c.77]

По Я. И. Френкелю, механизм твердофазового спекания чистых кристаллических тел заключается в вязком течении (аналогично наблюдаемому в жидкостях) или ползучести твердого вещества в поры при высоких температурах под действием сил поверхностного натяжения зерен твердой фазы, обладающих определенной кривизной поверхности, что обусловлено тенденцией к уменьшению свободной поверхностной энергии. [c.335]

Пластический разрыв полимеров связан с их текучестью, т. е. со способностью при определенных условиях испытывать под действием внешних сил вязкое течение. Последнее распадается [c.116]

По мере того как будет реализовываться способность полимера заполнять микродефекты, роль факторов, влияющих на адгезию в процессе формирования адгезионного шва, будет уменьшаться. Наступит момент, когда увеличение 7ц, Р я ве будет сопровождаться ростом (Тр. При развитии обратимой деформации такое насыщение логически вытекает из стремления высокоэластической деформации 63 , развиться до равновесного значения. При деформации только вязкого течения пределом упрочнения адгезионного шва является максимальное заполнение микродефектов. Таким образом, уравнение (П.27) справедливо только в определенном интервале 7, , Р, 4- В дальнейшем в результате заполнения микродефектов противодействие субстрата внешнему давлению приводит к уменьшению силы, вызывающей течение. Таким образом, на последней стадии давление Р становится убывающей функцией времени Р = / (4)> что и обусловливает стремление адгезионной прочности со временем к предельному значению. [c.134]

Так как в методе построения универсальной температурно-инвариантной характеристики вязкостных свойств полимеров за состояние сравнения принимается состояние, в котором г =т1шЗ. то зтот метод справедлив только при не очень больших удалениях от этого состояния, во всяком случае при напряжениях и скоростях сдвига це выше тех, которые отвечают точке перегиба на кривых течения. Это ограничение справедливо также в отношении правила постоянства теплоты активации вязкого течения, определенной прп различных заданных значениях напряжений сдвига. [c.260]

С повышением скорости сдвига, при которой определяется Ailgi]), ее значение снижается, о чем свидетельствует уменьшение горизонтальных пунктирных отрезков на рис. 8.9. В то же время размеры вертикальных пунктирных отрезков, отвечающих различным постоянным значениям напряжений сдвига, изменяются мало. Это означает, что при различных постоянных напрялсениях сдвига прямые зависимости A(lgTi) от 1 T практически параллельны, а при различных постоянных скоростях сдвига — они расходятся. Следовательно, в первом приближении молено принять, что теплоты активации вязкого течения, определенные при различных постоянных значениях напряжений сдвига (в равнонапряженных состояниях), имеют те же значения, что при релеиме течения с наибольшей ньютоновской вязкостью. Это справедливо только при не очень больших удалениях от режимов течения с наибольшей ньютоновской вязкостью, когда оправдывается рассматриваемый ниже принцип температурно-инвариантной характеристики вязкости полимерных систем. [c.224]

Теплостойкость ПВХ определяется температурой перехода из стеклообразного в высокоэластическое состояние (температура стеклования Т ) и температурой перехода из высокоэластического в вязко-текучее состояние (температура течения Г ). Обычно для определения температурных переходов полимерных материалов применяют методы термомеханики [55], основанные на измерении деформации образцов полимера (таблеток или порошков) в зависимости от температуры под действием постоянной нагрузки, обеспечивающей рабочее давление и соответственно напряжение в образце, в течение определенного времени. По данным разных авторов [ПО, 133, 247] д я ПВХ = 78 - 82 °С (в среднем 80 °С) температура течения совпадае с областью температур заметной термодеструкции полимера (120 -160 Т). [c.90]

Эксперименты показали, что изменение частоты вращения червяков не влияет на характер профиля скоростей. Рост давления в головке до определенного предела существенно не сказывается на течении материала. Только при диаметре капнлляра (1 = 2 мм его влияние становится заметным. Об этом можно судить но уменьшению прямого потока, так как площадь, характеризующая этот поток на эпюре скоростей, уменьшается. Следовательно, на течение материала в отдельной С-образной секции кроме выжимающего действия витка и вязкого течения определенное влияние оказывает и давление в головке. Возникающий при этом отрицательный градиент давления создает поток, направленный в сторону загрузочного отверстия, что приводит к ослаблению прямого потока. Наиболее ярко это иллюстрируется экстремальным случаем нулевого расхода, когда давление в головке максимально. Обратный поток под действием отрицательного градиента давления становится только не-лшогим меньше, че.м прямой поток, и течение материала в секции определяется в основном вязким трением. Однако такая картина наблюдается только при очень малых выходных отверстиях или в случае нулевого расхода. [c.171]

В частности, в рамках этой же теории можно рассмотреть и другую модель конформационных движений — движение в вязком ящике при наличии выделенного потенциального барьера. В этом случае, как показывают расчеты, величина энергии активации г складывается из высоты барьера и энергии активации микровязкости. Обработка соответствующих экспериментальных данных для миоглобина и хроматофоров показала, что значение микровязкости в окружении мёссбауэровского атома при линейных размерах фрагмента Ь 0,5 нм составляет 10 Па с при 300 К. Это намного превышает вязкость воды (10 Па с), глицерина ( 1 Па с) и среднюю вязкость биологической мембраны (0,1-1 Па с). Энергия активации вязкого течения , определенная по зависимости / Т), составляет 21 кДж/моль, амплитуда конформационного движения Ха = 0,035 нм (амплитуда валентных колебаний атома Ре намного меньше Хо 0,001 -г 0,002 нм). Подвижность атома Ре определяется целиком движением соответствующего фрагмента молекулы белка. Дегидратация белка и увеличение вследствие этого вязкости белка с падением содержания воды должно также приводить к росту фактора f, что и наблюдается на опыте. [c.306]

Если материал представляет собой простую (ньютоновскую) жидкость, то константа с = 1 и М является вязкостью в пуазах. Для материалов, обладающих сложным характером течения, константа с может быть использована для количественного определения степени аномалии течения. Чем больше эта константа отли.чае1ся от единицы, тем. больше отклонение от простого вязкого течения. Таким образом, ее численная величина является прямым мерилом степени зависимости скорости от напряжения сдвига. [c.116]

Расход мощности на вязкое течение. Другой вид реологической зависимости основан на расчете вязкости аномально-вязкого материала при определенном расходе мощности на единицу объема об-разца [50]. Вязкость рассчитывается при постоянном значении произведения скорости сдвига на напряжение сдвига F-S [22]. В качестве приемлемой величины этого произведения принята 1000 эрг/(с-см ) или 1 кэрг/(с-см ). [c.117]

Почему различаются величины кажущейся энергии активации вязкого течения полимерных жидкостей, определенные при т = onst и при у = onst [c.206]

В ходе многочисленных исследований было установлено, что каждому физико-химическому свойству соответствует несколько длин волн, на которых выполняются соотношения (4.2) - (4.4). Установлено, что каждому свойству соответствует длина волны, при котором эти соотношения выполняются с максимальной точностью. Такие длины волн называются аналитическими. В таблице 4.2 приведены аналитические длины волн для различных свойств и, соответствующие им, коэффициенты корреляции. Относительная ошибка определения свойств по уравнениям (4.4) - (4.5) не превышает 4%, а коэффициент корреляции - 0,85-0,99. Как видно из данных таблицы 4.2, принцип квазилинейной связи (ПКС) выполним даже в таких сложных веществах, как нефть, нефтепродукты, топлива, углеродистые вещества, полимерные смеси, асфаль-то-смолистые высокомолекулярные вещества и др. На основе ПКС предложены экспрессные методы, позволяющие определять по легкоопределяемой характеристике - коэффициенту поглощения, практически все трудноопредеяе-мые свойства молекулярных веществ и многокомпонентных смесей, например, молекулярную массу, вязкость, элементный состав, показатели термостойкости, температуру хрупкости, концентрацию парамагнитных центров, энергию активации вязкого течения, энергию когезии, температуру вспышки, вязкость, показатели реакционной способности и т.д. [14-30]. По сравнению с общепринятыми методами, время определения свойств сокращается от нескольких часов до 20-25 минут. Как свидетельствуют данные [14], для рассматриваемых свойств на аналитических длинах волн выполняется условие соответствия определения по общепринятым методам и расчетам по оптимальным параболическим и кубическим зависимостям. [c.90]

Используя метод капиллярной вискозиметрии, можно получать кривые течения (кривые зависимости скорости сдвига от напряжения сдвига или эффективной вязкости от скорости сдвига, представляемые обычно в логарифмических координатах), оценивать температурные коэффициенты вязкости и энергию активации вязкого течения, степенные константы уравнения Оствальда-де-Вилла, определять критические скорости и напряжения сдвига, соответствующие наступлению нерегулярного течения или эластической турбулентности , величину усадки или эластического восстановления (степень разбухания экструдата). Наиболее распространенным методом измерения усадки У и разбухсшия экструдата d/D является гравиметрический. Метод заключается во взвешивании отрезка экструдата определенной длины и сравнении полученной массы Рэ с расчетной Рр [c.448]

Доломатов М.Ю., Хашпер Л.М. Спектроскопический способ определения энергии активации вязкого течения смесей высокомолекулярных органиче- [c.103]

Ао,А1 - эмпирические коэффициенты, слабозависящие от природы веществ Отдельные характеристики методик определения физико-химических свойств многокомпонентных систем на основе ГЖС приведены в табл.4.5. Нами установлено, что каждому физико-химическому свойству соответствует несколько аналитических длин волн, на которых с удовлетворительной точностью выполняется соотношение (4,5). Стандартное отклонение в определении свойств не превышает 5-8 %, коэффициент корре.аяции при этом составляет 0,85-0,99. Из данных табл.4.5 видно, что ПКС выполним в очень сложных веществз5аПредло-жены экспрессные методы, позволяющие определять, по одной характеристике - коэффициентам поглощения, практически все трудно измеряемые обычным путем свойства. Например, молекулярную массу, вязкость, элементный состав, показатели термостойкости, температуру хрупкости, концентрацию парамагнитных центров, энергию активации вязкого течения, энергию когезии, температуру вспышки, вязкость, гюказатели реакционной способности и т. д. По сравнению с общепринятыми методами время определения свойств сокращается до 20-25 минут. [c.74]

Доломатов М.Ю., Хашпер Л М. Спектроскопически способ определения энергии активации вязкого течения смесей высокомолекулярные органических соединений. /7 Нефтепереработка и нефтехимия, 1990. -N10.- С. 38-41. [c.88]

Получены многокомпонентные полимерные системы. Системы на основе концентратов асфальто-смолистых соединений и диеносодержащих кубовых остатков получены конденсацией прн температуре 100-170 " С в присутствии концентрированной серной кислоты, как каталитического и сульфирующего вещества [36] На основе асфальта деасфальтизации гудрона и смол от производства изопрена (зеленого масла) получены олигомеры Асмол и Асмол2 [37,38]. Другая группа полимерных систем получена неглубокой термической полимеризацией стирола в среде высокомолекулярной ароматической фракции арланской нефти при температурах до 200 - 250 °С [39], Химизм процесса в обоих случаях крайне сложен и мало изучен, тем не менее, отдельные де1 али процесса удается выявить. Реологическими исследованиями и спектральными методами определена энергия активации вязкого течения На рис 5 4 показана зависимость среднечисловой молекулярной массы, определенной по крио-скопическим данным от эффективного ПИ Для обоих систем, чем выше молекулярная масса, тем ниже ПИ. Известно, что с ростом степени конденсации я-электронных систем уменьшается ПИ и растет СЭ. Эти результаты означают увеличение доли полисопряженных ароматических систем в ходе полимеризации [c.102]

Заметим, однако, что если в резинах, представляющих собой макросетчатые полимеры, эффекты высокоэластичности легко наблюдать практически в чистом виде, то в несшитых 1 аучуках они естественно сопровождаются необратимыми деформациями течения. Причину этого можно наглядно представить себе, вернувшись к рис. II. 2. Мы не раз уже подчеркивали зыбкость температурных переходов между разными релаксационными состояниями. Тем более зыбким должен быть переход между состояниями, соответствующими одному структурно-жидкому состоянию. Зыбкость обусловлена тем, что ни температурная граница, ни стрелка действия не отсекают полностью от релаксационного спектра ту его часть, которая ответственна за проявления вязкости. Вулканизация, однако, в определенной мере если не полностью отсекает, то значительно урезывает эту часть спектра. Поэтому на невулканизованных системах, способных переходить в полностью текучее состояние, с особой силой проявляется обратная связь —уже чисто термокинетической или релаксационной природы, не замечаемая на сшитых системах вязкое течение проявляется в чистом виде только при очень медленных воздействиях, а в обычных условиях опытов удается разными методами зарегистрировать существование флуктуационных сеток, значительно влияющих на возникновение высокоэластичности. [c.161]

Поскольку в настоящее время имеется ряд хороших монографий, посвященных проблемам реологии и, в частности, вязкости полимеров (см., например, [38, 49]), мы ограничимся лишь кругом вопросов, касающихся механизма вязкого течения в связи со структурными и релаксационными принципами, изложенными выше. В частности, уравнение (V. 2) уже дает определенную почву для раздумий на что конкретно расходуется механическая энергия Из вполне очевидного ответа — на разрушение структуры системы — следует немедленно второй вопрос о влиянии скорости воздействия (мерой которой служит градиент у, имеющий размерность обратную времени) на это разрушение и, соответственно, на диссипацию энергии и величину вязкости. При этом выясняется, что всем полимерным системам в вязкотекучем состоянии присуща так называемая аномалия вязкости [термин неудачный, ибо отклонение от формулы (V. 1), вызванное естественными и физически легко интерпретируемыми причинами, вряд ли следует считать аномалией], проявляющаяся в зависимости эффективной (т. е. измеряемой в стандартных условиях, при фиксированных Я и -у) вязкости от Р или от у. Эта аномалия связана как с разрушением структуры системы, так и с накоплением высокоэластических деформаций в дополнение к пластическим (необратимым). Эти деформации и разрушение претерпевает суперсетка, узлы которой образованы микроблоками или, в меньшей мере, перехлестами единичных цепей. При переходе от расплава к разбавленному раствору относительный вклад последних в структуру сетки возрастает, точнее, выравниваются времена их жизни и времена жизни флуктуационных микроблоков. [c.163]

Упомянутые идеализированные варианты были использованы прнменлтельно к полимерам, которые в покое были скорее в стеклообразном, нежели структурно-жидком деформационном состоянии. В принципе, определенные удобства для разделения вязких и высокоэластических составляющих деформаций и соответственно зондирования релаксационного спектра представляет невулкани-зованные или недовулканизованные каучуки. (Конечно, при этом приближение к вязкому течению осуществляется со стороны высокоэластического состояния). В этом случае при достаточно широком диапазоне изменения Р (или растягивающего напряжения) удается довольно существенно менять и у. не попадая в экстремальные условия, когда начинают работать термокинетические эффекты структура сетки меняется при этом не слишком сильно, а механизмы прекращения течения не связаны с фазовыми превращениями. Особенно удобны опыты такого рода (течение каучуков через патрубки) для наблюдения высокоэластической турбулентности. Однако указанные системы не находятся в типичном вязкотекучем состоянии и потому здесь не рассматриваются. [c.183]

Ввиду того что низко- и высокомолекулярные жидкости существенно различаются по своему строению, механизм вязкого течения полимерных систем отличается от механизма течения простых жидкостей. Установлено, что энергия активации вязкого течения полимера с увеличением молекулярной массы цепочки возрастает до определенной величины, а затем остается постоянной с даль-нейщим увеличением молекулярной массы. Длина цепочки, начиная с которой значение энергии активации не меняется, соответствует примерно 25 углеродным атомам цепи. В случае парафиновой цепочки энергия активации вязкого течения составляет 25— 30 кДж/моль, для эластомеров —30—60 кДж/моль и для расплавов жестких полимеров —80—120 кДж/моль. [c.147]

Поскольку релаксационные процессы значительно ускоряются при повышенных температурах, хотя и не завершаются полностью при непродолжительном испытании, состояние материала может считаться условноравновесным. Испытание проводится на специальном приборе при 70 °С. Образец в течение 15—30 с растягивают на определенную величину, и по истечении 1 ч замеряют усилие, обеспечивающее заданную деформацию. За счет вязко-упругих свойств в вулканизованной резине общая деформация может быть не полностью обратимой, поэтому определение остаточной деформации, наряду с общей, дает более полную картину упругоэластических свойств резин. Остаточная деформация определяется после самопроизвольного восстановления формы и размеров образца в течение определенного времени после снятия нагрузки (по ГОСТ 270—75). [c.116]

Согласно скользящей модели, напряжение, развиваемое мышцей, целиком определяется нитями актина и миозина и 7-дисками. Все эти элементы не вполне жестки, они обладают определенной податливостью. Конечные саркомеры мышечного волокна связаны с соединительной тканью сухожилий, и здесь также имеется податливость, пластичность. Одновременно эти элементы вносят некоторую упругость в движение мышцы. Однако общий вклад упругих и пластических деформаций не превышает 3% развиваемого мышцей напряжения. Все же следует рассматривать мышцу как вязкоупругое тело. Как мы увидим, уравнение Хилла списывает только вязкое течение в мышце. [c.401]

Доломатов М.Ю., Хашпер Л.М. Спектроскопический способ определения энергии активации вязкого течения многокошонентных смесей высокомолекулярных органических соединений. //Нефтепереработка и нефтехимия. 1990. - /510. - U ЗЬ-41. [c.48]

Существование потенциала скорости связано с предположением об отсутствии вращательной составляющей и поперечном течении такое предположение обычно считалось неприемлемым для двухфазного вязкого течения с различиями в местных ускорениях и скоростях генерации газа. Однако следует отметить, что если лобовое сопротивление и другие вязкостные эффекты не оговорены априори, то определение потенциала скорости ведет просто к невращающемуся потоку с плоскостным распределением источников генерации газа, которое определяется местными скоростями горения и стоками газа, обусловленными осевым ускорением. Таким образом, потенциальное решение может рассматриваться как удовлетворительное приближение,, если условие сохранения массы преобладает над влиянием вязкости. [c.157]

Энергия связей М—О в определенной степени — критерий стеклообразования. Энергия вязкого течения для расплавов 5102, В2О3 равна 25—30 ЯТ л. Однако ненасыщенные связи примесей и процессы на границе раздела фаз могут снизить энергетический барьер кристаллизации. [c.62]

При увеличении количества введенного в полимер пластификатора наблюдается совместное снижение и После достижения определенной концентрации пластификатора Т г начинает уменьшаться медленнее, чем Г ек, что приводит к сужению интервала высокоэластической деформации. Когда Г ек— ст упадет до нуля, а Ттек до комнатной температуры, получится продукт, обладающий вязким течением при обыкновенной температуре. Например, пленки эфиров целлюлозы, содержащие до 40% трикрезилфосфата, отличаются хорошей эластичностью, но при дальнейшем увеличении количества пластификатора все отчетливее вырисовываются пластические свойства (остаточная деформация). [c.511]