Внутренние напряжения усадочные

Для изучения внутренних напряжений в полимерных покрытиях необходимо исследовать усадочные явления, протекаюш,ие в покрытиях в процессе их формирования. Для этой цели очень удобным оказался оптический дилатометр (см. рис. 38). Он позволяет производить измерение длины образца относительно длины эталонных пластин на любой стадии нагрева образца, выдержке его при любой температуре и охлаждении до комнатной температуры. Это дает возможность снять не только суммарную усадку, испытываемую образцом в процессе его полимеризации, но и кинетику изменения усадки со степенью отверждения и тем самым определить оптимальное время, необходимое для завершения процесса отверждения. Усадку пленки с помош,ью такого дилатометра определяют следующим образом. [c.60]

Полистирол перерабатывают в изделия методом литья под давлением или экструзии, реже прессованием. Изделия из полистирола обладают высокой стойкостью к растворам кислот, щелочей, солей. Литьем под давлением можно готовить из полистирола мелкие детали сложной конфигурации с многочисленной тонкой армировкой. Изготовление крупногабаритных изделий затруднительно вследствие возникновения внутри изделия усадочных раковин и растрескивания его в результате значительных внутренних напряжений. [c.806]

Вторая группа свойств характеризует механические свойства материалов, то есть их способность сопротивляться силовым, температурным, усадочным и другим внутренним напряжениям без нарушения установившейся структуры при полном сохранении сплошности материала. Механические или структурно-механические свойства разделяются на деформационные и прочностные. [c.376]

При охлаждении расплава в форме в нем происходят структурные изменения, определяющие физико-механические свойства изделия. Кристаллизующиеся полимеры в некоторой степени восстанавливают кристаллическую структуру, что сопровождается значительной усадкой изделий. Скорость и степень охлаждения материала в поверхностных слоях, соприкасающихся с холодными стенками формы, и внутренних неодинаковы. В результате этого в изделиях создаются усадочные (термические) внутренние напряжения. [c.283]

Толстостенные готовые изделия подвергают термообработке ( отжигу ) для снятия усадочных внутренних напряжений и ста- билизации размеров. Для этого изделия из аморфных полимеров нагревают до температуры несколько ниже температурь стекло-,вания и медленно охлаждают. [c.288]

Рис. 1.41. Зависимость усадочных (Г и термических <Тв. т внутренних напряжений от времени т в процессе отверждения и доследующего охлаждения покрытий из ЭД-20 (/), ПЭ-29 (2) и УР-930 (3).

Во многих работах подчеркивается важное значение усадочных напряжений и деформаций, но происхождение их не рассматривается. Усадочные напряжения часто называют неопределенно-внутренними напряжениями [5 и др.], хотя все напряжения являются внутренними для данной фазы. [c.206]

В некоторых работах подробно рассматривается вопрос о влиянии контактного давления, вызванного усадкой полимера, на значение адгезионной прочности [187], а также возможность усиления композиционных материалов этими напряжениями [188]. Однако, учитывая положительную роль некоторых составляющих внутренних напряжений (например, радиальных усадочных напряжений в стеклопластиках), не следует забывать и о действии других составляющих и их отрицательной роли. Кроме нормальных напряжений в полимерном связующем развиваются и касательные напряжения. Составляющие касательных напряжений концентрируются на границах раздела фаз [97, 177] или на концах армирующих элементов — волокон [164, 167, 171, 172]. Эффект скалывания на границе раздела фаз, вызванный концентрацией касательных напряжений противоположного знака в компонентах системы, является одной из основных причин расслаивания композиции. Кроме того, следует помнить, что осевые растягивающие напряжения, работающие в итоге против адгезионных сил, по абсолютному значению много больше радиальных [177, 189]. Поэтому положительный эффект, возникающий за счет радиальной составляющей внутренних напряжений, в реальных условиях может быть перекрыт отрицательным эффектом действия сдвиговых напряжений. [c.182]

Многие авторы считают, что основной вклад в значение внутренних напряжений в армированных материалах, в том числе и в стеклопластиках, вносят термические напряжения [174, 180, 190]. На рис. IV.28 приведена зависимость осевых растягивающих напряжений в эпоксидном связующем от температуры отверждения [76]. Эти результаты получены на модели, представляющей собой стеклянную трубку, заполненную связующим (имитировалась система, изображенная на рис. IV.25, б). Авторы работы [191] использовали в качестве армирующего элемента проволочный тензодатчик и нашли, что термические напряжения превосходят усадочные в 1,5—3,5 раза в случае полиэфирмалеинат-ной смолы и в 10—16 раз в случае эпоксидной. Собственные напряжения в стеклопластиках в отличие от термических изучены значительно меньше, хотя роль этих напряжений также несомненна. Показано [185, 191], что на значение внутренних напряжений в стеклопластиках оказывают влияния аппреты, применяемые для обработки наполнителя. В целом можно отметить, что те факторы, которые влияют на величину собственных внутренних [c.183]

Размеры формующего инструмента п стандартных образцов определяют при обычной темп-ре [(20 2)°С]. Для расчета S измерения проводят через 16--24 ч после изготовления образцов для расчета HS — непосредственно до и после их испытаний. Прп измерении У. стандартных образцов иолучают сравнительные данные, к-рыо традиционно считают У. материала. > садка (усадочная деформация) изделия, зависящая ст величины возникающих в нем внутренних напряжений, как правило, отличается от У. материала. [c.346]

На каждой стадии формирования покрытия/ величина напряжений определяется усадкой покрытия, его упругими свойствами и релаксационными процессами, которые приводят к уменьшению или полному снятию внутренних напряжений. Поэтому, изучив кинетику формирования упруго-релаксационных свойств полимерных пленок и усадочные явления в них, можно рассчитать внутренние напряжения, которые возникнут в покрытии, получаемом на твердой подложке. Такой подход к изучению механизма возникновения внутренних напряжений в полимерных покрытиях был описан для пленок желатины [3]. [c.20]

Внутренние напряжения. При образовании ЛП на твердой подложке в них возникают внутренние напряжения, обусловленные уменьшением объема формируемой пленки в результате испарения растворителей и протекания химич. реакций (усадочные напряжения), а при колебаниях темп-ры также и различием коэфф. линейного расширения пленки и подложки (термич. напряжения). [c.437]

Усадка, возникающая в процессе изготовления изделий (листов, плиток и т. п.) и формирования покрытия на защищаемой поверхности, приводит к образованию усадочных внутренних напряжений, которые развиваются во времени в процессе последующей эксплуатации покрытия и являются одним из важнейщих критериев, определяющих защитные свойства покрытий. [c.20]

Особенно это характерно для полимерных покрытий, где появление усадочных внутренних напряжений связано с уплотнением молекулярной структуры при переходе материала в процессе отверждения из жидкой фазы в твердую. [c.20]

Таким образом, величина внутренних напряжений полностью определяется механическими свойствами формирующихся покрытий и усадочно-релаксационными явлениями, протекающими в них в процессе отверждения. Это и понятно, так как изменение объема полимерного покрытия, нанесенного на жесткую подложку, является единственной причиной, приводящей к деформации (растяжению) покрытия, а следовательно, к возникновению в нем внутренних напряжений. [c.20]

Малые значения внутренних усадочных напряжений, возникающих в покрытиях при температуре отверждения, обусловливаются низким значением мгновенного модуля упругости при этой температуре и быстрым развитием релаксационных процессов. Поэтому даже значительная усадка не вызывает сколько-нибудь заметных внутренних напряжений в полимерных покрытиях, отверждаемых при высо- [c.60]

Обычно на практике стремятся применять клеи с-более высоким содержанием сухого остатка. Это связано (в числе прочего) с тем, что с увеличением концентрации клея снижаются усадочные внутренние напряжения и долговечность клеевых соединений растет. Поэтому смолу сушат в вакууме при 65—70 °С и 8,8—75,4 кПа. При этом частично удаляется остаточный свободный формальдегид и другие летучие вещества, в частности метиловый спирт, содержащийся в исходном формальдегиде. На стадии сушки pH должно быть в пределах 6—7,5. Содержание сухих веществ после сушки обычно несколько превышает 60 %. Конденсат содержит кроме воды формальдегид и метанол. Объем конденсата может составлять 20—30 % от массы компонентов, взятых для синтеза. Исходя из требований защиты окружающей среды, сушка в вакууме является нежелательным процессом. [c.36]

Таким образом, адгезия и внутренние напряжения, являясь независимыми факторами, каждый из которых определяется самостоятельным процессом (один — природой взаимодействия полимера с подложкой, а другой — усадочно-релаксационными процессами, протекающими в Полимере покрытия), тесно переплетаются в системе [c.74]

Процесс отверждения термореактивных смол сопровождается появлением усадок, и в ряде случаев отвержденные смолы обладают значительной хрупкостью. Наличие усадочных явлений в клеевой пленке приводит к большим внутренним напряжениям, что в сочетании с хрупкостью снижает прочность клеевого соединения. [c.41]

Вследствие усадочных явлений, протекающих в клеевых пленках в процессе их отверждения, возникают внутренние напряжения, существенно влияющие на прочность клеевых соединений. Так как при отверждении пленки объем ее может только уменьшаться, то внутренние напряжения, как правило, являются напряжениями растяжения. [c.381]

При сварке пленок нагревание должно происходить под натяжением во избежание деформирующих усадочных явлений (из-за внутренних напряжений) [38]. [c.146]

Эта характеристика определяется как потеря прочности при его постоянном или циклическом нагружении растяжением, сжатием, кручением. Указанный показатель определяется величиной обратимой деформации или вязкостью КМУП. При постоянстве контактной поверхности между волокном и связующим и модуля упругости под нагрузкой сохраняемость увеличивается. Эти условия достигаются понижением внутренних напряжений при усадке в процессе отверждения [9-40]. Снижение усадочных напряжений в композитах уменьшает скорость накопления повреждений. В результате уменьшение модуля упругости во времени при постоянной температуре становится незначительным. В зависимости от вида нагружения (статического или /синами-ческого) сохраняемость изменяется. [c.536]

Рабочая толщина — часть общей толщины покрытия, определяющая его долговечность, — должна быть больше критической толщины. Однако чрезмерно увеличивать толщину покрытия нельзя, так как при этом возрастают внутренние напряжения в пленке, которые вызваны усадкой и другими процессами, происходящими при формировании покрытия. При этом значительно снижается адгезия и прочность самого покрытия, поскольку усадочные процессы действуют против сил молекулярного сцепления в полимерах. Поэтому при выборе покрытий необходимо стремиться к получению пленок, отличающихся незначительным внутренним напряжением и обладающих одновременно высокой адгезией и прочностью. [c.14]

Другим фактором, от которого зависит усадка, является величина препятствующих усадке внутренних напряжений.. Так, при литье тонкостенных цилиндрических изделий из полиэтилена или найлона усадка может составлять только 0,5%. В таких изделиях сердечник формы препятствует усадке материала. При этом процесс кристаллизации может развиваться, как обычно. Однако возникающие усадочные напряжения релаксируют в результате холодного течения пластмассы, происходящего под воздействием остаточных напряжений, вызванных наличием сердечника. [c.390]

Внутренние напряжения - усадочные и температурные, развивающиеся в полтюрных материалах при различных режимах твердения, при разной толщине покрытий и т.д., - были изучены с помощью оптического и консольного методов [7-ю]. Для определения влажностных напряжений был с некоторыми изменениями применен консольный метод,поскольку он позволяет проводить исследования в агрессивных жидкостях. [c.84]

Двухетадийный режим обусловливает релаксацию внутренних напряжений, возникакщих в коксе цри термообработке.Известно,что усадочные процессы в коксе завершаются при температуре 800°С после удаления основной массы летучих веществ.Эта температура соответствует развитию максимальных напряженй в коксе.Очевидно,в этом и заключается причина ее оптимальности с точки зрения максимального влияния на структуру кокса цри двухстадийном прокаливании. [c.112]

Для придания вытянутым полипропиленовым волокнам без-усадочности в сухом и влажном состояниях (при носке, стирке, сушке, утюжке) их подвергают фиксации, после которой они сохраняют свои размеры иостояиными при любой температуре. Фиксация необходима также для улучшения грифа волокна, устранения сминаемости и т.п. [44—46]. В процессе фиксации снимаются внутренние напряжения с вытянутого волокна, что достигается за сист увели гения интенсивности межмолекулярного взаимодействия. [c.245]

Теория усадочных внутренних напряжений достаточно обстоятельно разработана Н.С.Грязновым [74]. Но усадочные напряжения не являются единственным видом напряжений в коксуемом массиве. При разработке технологии производства кокса для электротерммических производств обратили внимание на то, что добавка в угольную щихту небольшого количества минеральных веществ (5-10% кварципа, известняка и др.) приводила к резкому снижению прочности кокса [75-77], хотя по спекаемости углекварцитовая шихта отличалась незначительно и имела выше плотность насыпной массы. Из этого был сделан вывод, что причина снижения прочности кокса лежит за пределами образования структуры полукокса. [c.57]

Внутренние напряжения в покрытиях, отвержденных при по-ышенных температурах, являются суммой усадочных и терми-еских напряжений. В случае эпоксидных покрытий усадочные апряжения невелики, и основной вклад в величину Овн вносят ермические напряжения [48, с. 60]. [c.187]

Прн производстве армироваппых пластиков существенно взаимодействие между связующим и волокном, или адгезия. Стеклянное или другое волокно должно идеально смачиваться связующим, что достигается путем специальной обработки стекла. Кроме того, при переработке армированных пластиков и других полимерных материалов возникает проблема усадочных явлений- Процессы полимеризации и поликондеисации, которые часто происходят при переработке, всегда сопровождаются уменьшением объема, так как более длинные химические связи заменяются более короткими (см. стр. 148). На каждый моль раскрывающейся двойной связи объем уменьшается примерно на 20 сн . Изменение объема связующего приводит к искажению формы изделия и возникновению внутренних напряжений, что сказыоается на механических свойствах. Для получения высококачественных изделий необходимо применять связующие, которые давали бы как можло меньше усадки. [c.236]

Дальнейшая изотермическая сушка до абсолютно сухого состояния (IV период) приводит к полному исчезновению напряжения капиллярной контракции вместе с последними остатками гидратных слоев. При этом с исчезновением вступают в действие компенсирующие напряжения когезионно-адгезионных связей Р в точках вторичных контактов, образовавшиеся ранее при сжимающем действии капиллярных сил. Теперь силы когезии прочно фиксируют усадочные деформации структуры и возникшие в ней при этом внутренние напряжения ( — Рв), которые, та- [c.228]

Технологические свойства высокох ромистого чугуна имеют некоторые особенности. Из-за значительной усадки при затвердевании возможны усадочные раковины и трещины в отливках. Для устранения дефектов, связанных с высокой усадкой этих сплавов, необходимо предусматривать при изготовлении форм и плавке чугуна определенный комплекс мероприячий. Литейные свойства улучшаются при повышении кремния до 1,7%. Формовочные смеси должны обладать повышенной газопроницаемостью и хорошей податливостью. Для уменьшения внутренних напряжений, особенно в отливках сложной конфигурации, и улучшения обрабатываемости резанием рекомендуется их отжигать при медленном [c.64]

УСАДКА — нежелательное уменьшение линейных размеров и объема материала. Наблюдается в металлах и металлических сплавах, керамических материалах и бетонах. У. металлов и металлических сплавов возникает в процессе кристаллизации п охлаждения. Зависит от природы и особенностей остывания металла. Влияет на его литейные св-ва чем она меньше, тем они лучше. Способствует образованию усадочных раковин и усадочной пористости в слитках и отливках. Неравномерная У. вызывает внутренние напряжения в отливках, а У. наплавленного металла при переходе из жидкого состояния в твердое приводит к напряжениям и деформациям при сварке. Усадочную раковину уменьшают, обогревая ту часть слитка (обычно верхнюю), где она расположена. Часть слитка, где находятся усадочная раковина и усадочная пористость, отрезают. У. учитывают при изготовлении модели, увеличивая ее размеры. Возникающая в процессе спекания материалов из металлических и неметаллических порошков У. приводит к уменьшению пористостн заготовок. У. керамических материалов происходит в процессе сушки (обусловливается сбли кенпом частиц [c.628]

Долговечность полимерной составляющей в условиях действия УФ-излучения практически определяет долговечность всей системы и зависит главным образом от внутренних напряжений и стабильности надмолекулярных структур. Внутренние напряжения в полимере обусловлены усадочными явлениями при формировании изделий и процессами дополнительного структурообразования при эксплуатации. Надмолекулярная структура полимерного покрытия не должна изменяться во времени при многократных воздействиях УФ-излучения. Создание устойчивых надмолекулярных структур достигается регулированием температурно-временных режимов формирования изделий. Подбор таких технологических парамет- [c.247]

Теория возникновения внутренних напряжений рассмотрена здесь на примере покрытий, отверждающихся в результате испарения растворителя, однако полученные уравнения и закономерности справедливы для любых способов отверждения покрытий. Установленные теоретические положения использовались для анализа внутренних усадочных и термических напряжений в покрытиях из термопластичных и термореактивных полимеров. [c.23]

Наименее изученным остается вопрос о количественном учете температурных и усадочных напряжений и деформаций в СП. Поскольку наполнитель препятствует свободной усадке или, наоборот, терд1Ическому расширению матрицы, то в материале возникают внутренние напряжения, которые существенно снижают прочность СП из-за значительной разницы в термических коэффициентах расширения (сжатия) матрицы и наполнителя. В работе [224 ] расчет температурных и усадочных напряжений и деформаций основан на рассмотрении суммарной деформации из-за усадки полимерной матрицы и из-за теплового сжатия при охлаждении — упругой усадки, характеризуемой относительным изменением линейных размеров А. Для двухфазной системы нормальные радиальные напряжения на границе раздела матрицы и наполнителя определяются в виде [c.207]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология