Термоупругая инверсия

Явление термоупругой инверсии [c.64]

При исследовании более простой проблемы, относящейся к зависимости деформации каучука от температуры, сеточная теория оказывается удовлетворительно согласующейся с опытом. Здесь наиболее примечательно явление термоупругой инверсии, о котором уже упоминалось в главе I (стр. 12). [c.442]

При постоянном относительном удлинении термоупругая инверсия невозможна. Имеем [c.443]

Термоупругая инверсия в этом случае должна происходить при [c.443]

Тепловые эффекты разного знака приводят к тому, что в каучуке, растянутом не более чем на 10%, напряжение (при постоянном удлинении) падает с ростом температуры (см, рис. 30). В образцах, растянутых более чем на 10%, напряжение растет с ростом температуры. Это явление носит название термоупругой инверсии. [c.55]

Это явление, получившее название термоупругой инверсии, связано с расширением эластомера при нагревании. При повышении температуры усиливается кинетическое движение звеньев полимерной цепи, что приводит к увеличению напряжения, необходимого для деформирования образца. В то же время тепловое расширение материала позволяет достичь того же значения деформации при более низком напряжении. При малых деформациях снижение напряжения за счет теплового расширения оказывается больше, чем его увеличение в результате интенсификации теплового движения звеньев. Точка термоупругой инверсии соответствует тому значению деформации, при котором эти противоположно действующие факторы уравновешивают друг друга. [c.57]

В результате этого в точке термоупругой инверсии величина Д5 меняет знак и энтропийная упругая сила оказывается равной нулю (кривая 2, рис. 26). В реальных полимерах различного рода межмолекулярные взаимодействия делают заметным вклад энергетического члена в общую упругую силу. На рис. 26 представлена кривая растяжения резины и относительный вклад энтропийных и энергетических сил. Энергетический член рассчитывается как разность / — — (—TdS/dl), поэтому значения dU/dl на начальном участке кривой 3 оказываются завышенными из-за термоупругой инверсии. Согласно многочисленным [c.57]

Мейер и Ферри правильно объяснили это явление термоупругой инверсии, связав его с объемным расширением каучука при нагревании. Ясно, что тепловое расширение будет обусловливать тенденцию к увеличению длины при постоянном напряжении, что эквивалентно уменьшению напряжения при постоянной длине. При очень низких напряжениях уменьшение растягивающих усилий, вызванное тепловым расширением, превалирует над ростом усилий, который ожидается согласно кинетической теории упругости. Точка термоупругой инверсии соответствует тому удлинению, при котором оба эти влияния уравновешиваются. Позже мы увидим, что это объяснение было подтверждено позднейшими экспериментами Мейера с каучуком, в котором создавались деформации сдвига. [c.33]

Отличительной чертой эксперимента является учет того, что сдвиг — это такой тип деформации, при котором нет изменений объема. Если, как принято считать, изменение внутренней энергии связано с изменением объема, то можно ожидать, что изменений энергии в этих условиях деформирования не будет. Мейер и Бик ограничили свои наблюдения совсем малыми напряжениями, так что вопрос об осложнениях, вызванных кристаллизацией, даже не возникал. В этой области они нашли, что напряжения были пропорциональны температуре, при этом термоупругой инверсии не наблюдалось, а изменение внутренней энергии не превосходило ошибок эксперимента. [c.38]

Во всех приведенных выше уравнениях символы за скобками, ограничивающими частные производные величин, обозначают переменные, которые в этом случае считаются постоянными. Очевидно, как следует из уравнения (1.6), для того, чтобы в условиях адиабатического (й8 — 0) растяжения (61 > 0) температура повышалась ( Г > 0), необходимо выполнить условие (5ЛГ/5Г)р,, > О- В качестве примера на рис. 1.2 приведена зависимость [3] напряжения от температуры для вулканизованного г ис-1,4-полибутадиена . Видно, что во всех случаях (за исключением случая, когда значение кратности вытяжки по сравнению с нерастянутым состоянием при 40 °С составляло 1,065), значение (дК1дТ)р 1, которое в экспериментах соответствует величине да дТ)р, Как и предполагалось, является положительным. Явление изменения знака величины да дТ)р, на отрицательный в области малых значений кратности вытяжки, которое носит название эффекта термоупругой инверсии, здесь рассматриваться не будет. [c.13]

Если высокоэластич. деформация обусловлена изменением энтропии при деформации, то на1[ряжепие при заданной кратности растяжения X— onst должно быть прямо пропорционально абс. темп-ре, чтс действительно наблюдается для равновесных деформаций сшитых полимеров. Однако в деформированном состоянии до 10%-ного растяжения при постояпной длине Ь>Ьц напряжение падает, а при растяжениям выше 10% растет с повышением темн-ры. Это явление термоупругой инверсии связано с линейным тепловым расширением, к-рое приводит к увеличению пачальи1>й длины [c.282]

Особенности термодинамических свойств каучука находят свое яркое выражение в явлении термоупругой инверсии. При малых растяжениях (менее 10%) при нагревании каучук расширяется, как и любое другое тело. Соответственно напряжение в таком растянутом каучуке убывает с ростом температуры. При растяжениях выше 10"/о1-как уже сказано, коэффициент расширения каучука отрицателен, каучук сокраш ается и напряжение в растянутом образце возрастает с температурой. Растяжение, при котором происходит изменение знака наклона кривой (точнее, прялгой) зависимости напряжения от температуры, называется точкой термоупругой инверсии. Для натурального каучука, вулканизованного 8 /з серы, инверсия возникает при растяжении на 10°/о- [c.12]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология