Субмикротрещины

Существуют два объяснения образования подобных субмикротрещин Закревский [20] предлагает механизм реакции цепи, содержащей радикал, а Петерлин [58] предполагает, что концевые микрофибриллы служат зародышами трещин. [c.254]

Из двух основных механизмов образования субмикротрещин [28], с учетом противоречий механизма Закревского [17] и морфологических данных [58], втягивание концов микрофибрилл, по-видимому, можно считать логическим объяснением вскрытия пустот постоянной формы. В то же время это означает, что возникновение субмикротрещин является процессом, по существу не зависящим от разрыва цепей или от образования концевых групп [220]. Пустоты образуют структурные нерегулярности и сами по себе вносят вклад в общую неоднородность распределения напряжений и деформаций. Их непосредственное влияние как потенциальных концентраторов напряжения на ускорение разрыва цепи слабое и неэффективное. Такой вывод опирается на следующие факты [c.257]

Возникновение субмикроскопических разрывов сплошности наблюдалось методами рентгеновской дифракции в малых углах и при рассеянии света. С помощью обоих методов можно обнаружить неоднородности, в том числе субмикротрещины с размерами от [c.325]

Предварительная пластическая деформация повышает предел выносливости стали в коррозионной среде и более заметно — в воздухе. Максимальное повышение сопротивления коррозионно-усталостному разрушению (а = 180 МПа) достигается при остаточной деформации 5 =20 %. После такой деформации предел выносливости стали в воздухе возрастает с 270 до 340 МПа. Повышение степени деформации выше указанного значения вследствие появления субмикротрещин приводит уже к некоторому снижению коррозионной выносливости. [c.64]

Прочность железных осадков в атой области увеличивается с измельчением блоков вплоть до перехода структуры в "предельно" деформированное состояние - Д = (295 + 5)А и появления в структуре железа субмикротрещин. [c.122]

Поскольку субмикротрещины создают вокруг себя достаточно значительные внутренние напряжения, препятствующие скольжению дислокаций [ 363, 364], будем считать, что вызываемый ими рост сопротивления пластической деформации, как и в предыдущем случае, пропорционален пористости при ее небольших значениях. [c.137]

Таким образом,, цля определения прочности на сдвиг субзерна с учетом наличия субмикротрещин получим уравнение [c.137]

В хрупких материалах наиболее опасные дефекты обычно представляют собой микро- или субмикротрещины, существующие до приложения нагрузки. Прорастание одной или нескольких наиболее опасных микротрещин на первой стадии разрушения определяет долговечность образца из хрупкого материала. [c.45]

Субмикротрещины при хрупком разрыве зарождаются термофлуктуационным путем. Растяжение аморфных [c.137]

Первичные субмикротрещины, статистически распределенные по объему изделия, сливаясь, образуют вторичные, т. е. более крупные, дефекты, способные к дальнейшему объединению с субмикротрещинами вплоть до образования магистральной трещины. Способность первичных трещин к объединению характеризуется коэффициентом коалесценции [c.139]

Поврежденность структуры изделия, состоящая из статистически распределенных субмикротрещин, на-блю- [c.139]

Показано [120], что деформация ползучести пропорциональна концентрации субмикротрещин. Эта зависимость иллюстрируется рис. 6.19. Данные получены в условиях одноосного растяжения на образцах, изготовленных из ориентированной капроновой пленки ПК-4. Напряжение, сохранявшееся постоянным, составляло 200 МПа. В правой части графика приведены кривые ползучести и нарастания структурной поврежденности, которые кинетически аналогичны. Максимальная скорость наблюдается в начальный период нагружения, а затем эти процессы затухают. Изохронные сечения кривых / и 2 определяют взаимосвязь деформации и поврежденности. График этой зависимости приведен в левой части рис. 6.19. Он показывает, в частности, что до некоторой деформации (ес) трещины не образуются [c.247]

Рис. 6.19. Зависимость деформации ползучести ориентированного капрона от концентрации субмикротрещин

С другой стороны, о существовании субмикротрещин в нагруженных полимерах известно уже давно, с тех пор как ленинградская школа [17, 18, 27, 28] применила для их изучения методы рассеяния рентгеновских лучей. Подобные субмикротрещины были обнаружены в ПЭ, ПП, ПВХ, ПВБ, ПММА и ПА-6. Авторы данных работ отметили две существенные особенности образования субмикротрещин [28]. Во-первых, субмикроскоиические трещины имеют конечные размеры, причем их поперечные размеры практически не зависят от продолжительности действия нагружения, величины напряжения и температуры (табл. 8.3). Во-вторых, поперечный размер субмикротрещин определяется структурой полимера. Для ориентированных кристаллических полимеров поперечный размер субмикротрещин совпадает с диаметром микрофибрилл для неориентированных аморфных полимеров, имеющих глобулярную структуру, данный размер совпадает с диаметром глобул [28]. [c.254]

Авторы работ [17, 18] предполагают, что с помощью подобного механизма образуется 3300 новых концевых групп на одну субмикротрещину в ПЭВП (5000 для ПП). Согласно их данным, на одну субмикротрещину приходится менее одной пары свободных радикалов (0,4 для ПЭВП, 0,3 для ПА-6 и неизмеримо мало для ПП). Эти расхождения результатов, неблагоприятные условия термического равновесия в реакциях разрыва цепей и отсутствие четко определенного предела реакции в цепи вызывают существенный интерес к дальнейшим исследованиям данной проблемы. При наличии подобных фактов [c.256]

Петерлин [58] учитывал в своем предположенпи относительно происхождения субмикротрещин морфологическую структуру и анализ ранее упомянутых данных, полученных методом рассеяния рентгеновских лучей [17—21, 27]. Он предположил, что концы микрофибрилл, расположенные преимущественно на внешней поверхности фибрилл, втягиваются под действием напряжения (рис. 8.19). В ПА-6, обладающем низкой проч- [c.257]

Разрыв цепей в атмосфере озона является ярким примером взаимоусиливающего эффекта одновременного влияния механических и внешних условий. Существует много других параметров окружающей среды (например, влажность или содержание кислорода), которые в данной ситуации ускоряют деградацию полимеров [196—203]. Из экспериментальных исследований такого рода здесь будут рассмотрены лишь немногие, а именно те, которые характеризуют химическое старение каучуков, находящихся под напряжением [209с, 210], влияние влажности на усталость ПА-66 и ПК [211—212] и ускоряющее влияние ультрафиолетового облучения на образование субмикротрещин и разрыв высокоориентированных полимеров [74,213—214]. [c.316]

В последнее время методом малоугловой рентгеновской дифракции в кристалличес ких и аморфных полимерах обнаружено возникновение в нагруженном образце множества субмикроскопи-ческих трещин [16, с. 286]. В кристаллических полимерах они возникают в аморфных прослойках. Субмикротрещины ориентированы перпендикулярно растяжению, их размеры порядка десятков нанометров. Установлено, что они образуются за счет протекания цепных свободно-радикальных реакций распада напряженных молекул. Образование субмикротрещин вызывает разгрузку в прилегающих к ним вдоль оси растяжения областях (порядка сотен нанометров) и повышение напряжения в боковых относительно трещин зонах, что проявляется в увеличении растяжения этих зон. Прослежена кинетика образования субмикротрещин вплоть до разрыва образца. С течением времени их размеры не увеличиваются, но растет их число. Скорость накопления субмйкротрещин растет с повышением напряжения. Когда субмикротрещин образуется достаточно много, они начинают сливаться, и в конце концов образуется магистральная трещина, которая, быстро прорастая, приводит к разрушению образца полимера. [c.216]

Посмотрим теперь, что дает теория согласно формуле (11.40), учитывая значение энергии активации ио, м и Я. По данным, приведенным, в [61], в полимерах обнаруживаются субмикротрещины с /о 10 нм (диаметр микрофибриллы), микротрещины с /o=10 - --4-10- м и макротрещины (магистральные трещины)—трещины, прорастающие в нагруженном полимере через образец. Проанализируем различные случаи. Рассмотрим вначале хрупкое разрушение капронового волокна при /о=10- м. Критическое напряжение равно 3400 МН/м . Такая прочность в настоящее время не достигнута, но близкая к ней (2000—2300 МН/м ) получена для ориентированного полиарпленимида [11.26]. [c.323]

После образования зародышевых субмикроскопических трещин дальнейшее развитие разрушения в кристаллических ориентированных полимерах приводит к слиянию этих трещин и образованию за счет этого более крупных магистральных трещин, завершающих разрушение. Трещины субмикроскопических размеров 1—10 нм наиболее отчетливо наблюдаются у кристаллических ориентированных полимеров, например у полимерных волокон, тогда как трещины следующего уровня — микроскопических размеров (от единиц до десятков микрометров)—наиболее характерны для аморфных неориентированных полимеров (ПММА, ПС и т. п.), где с течением времени на поверхности нагруженных образцов возникает огромное число микротрещин, которые могут быть трещинами серебра . Изучение кинетики треш,ипообразования показало, что оно является затухающим во времени процессом, как и накопление разорванных связей или субмикротрещин. [c.325]

Изучение магистральных трещин интересно тем, что именно в районе вершины такой трещины и развертываются те явления, которые определяют долговечность всего тела. По закономерностям роста магистральной трещины и по особенностям рельефа поверхности разрыва образца (фрактография) можно установить наличие начального локального разрыва и оценить его размеры. Кроме того, изучение магистральных трещин позволяет конкретизировать роль субмикро- и микротрещии в процессе разрушения путем исследования этих мелких трещин в области вершины растущей микротрещины или же их следов на поверхности разрыва тела. Иногда обнаруживается повышенная концентрация субмикротрещин перед растущей магистральной трещиной, так что макротрещина продвигается уже через насыщенную разрывами зону полимера. Рост же магистральной трещины в процессе слияния ее с вырастающими ей навстречу микротрещииами сопровождается появлением характерных следов на поверхности образца — гипербол, анализируя которые можно найти скорости роста трещин, их относительную опасность , размеры и т. д. [c.326]

С другой стороны, поскольку атомы гелия, образующиеся при облучении бериллия, в основном химически инертны, то каждый примесный атом в данггом случае приводит к разрыву связей между соседними с ним атомами растворителя, т. е. в результате облучения в материале появляются своеобразные субмикротрещины. Этот эффект в свою очередь (особенно при больших га-зонакоплениях) должен приводить к снижению прочности материала. [c.43]

Механизм зарождения усталостных трещин зависит от уровня циклических нагрузок. При больших циклических деформациях на поверхности металла образуются широкие полосы скольжения, охватывающие несколько сотен межплоскост-ных расстояний. Увеличение числа циклов нагружения приводит к увеличению количества таких полос. При низких амплитудах циклических нагрузок возникают тонкие короткие следы пластической деформации, близко расположенные между собой. С увеличением длительности нагружения новые полосы почти не возникают, а происходит интенсификация пластической деформации по уже существующим следам сдвигов. Устойчивость фубых полос скольжения обусловлена нарушением сплошности металла в виде субмикротрещин и пор, которые при дальнейшем деформировании перерастают в микротрещины. При этом важное значение имеет поперечное скольжение, инициирующее процесс зарождения усталостной трещины. [c.77]

Термофлуктуац. представления былн подтверждены прямым наблюдением за развитием разрушения в аморфно-кристаллич. ориентированных полимерах на всех уровнях структурной организации. Так, с помощью спектральных методов (ИК, ЭПР, масс-спектрометрия и др.), малоуглового рентгеновского рассеяния и др. бьшо установлено, что в полимерных образцах под нагрузкой распределение напряжений на межатомных связях неоднородно, появляются и накапливаются разорванные связи, концентрируются точечные (молекулярные) дефекты, накапливаются субмнкротрещины размером порядка 10 нм. Сравнение скоростей накопления мол. дефектов и образования субмикротрещин привело к выводу о том, что первичные разрывы молекул служат как бы спусковым крючком для передачи цепи радикальной р-ции на соседние молекулы, т. е. можно говорить о взрывном механизме субмикроразрушения образца. Микрокиносъемка процессов образования н роста микро- и макротрещин подтверждает, что указанные микропроцессы лежат в основе макроскопич. разрушения полимера и определяют его закономерности. [c.130]

В связи с появлением субмикротрещин, как установлено опытпым путем, величина оказывается пропорциональной дилатации ( .обусловленной субмикротрещинами и порами Г = [c.144]

На лавинной стадии разрушения образуется магистральная трещина, развитие которой приводит к нарушению сплошности образца. Перегруженные связи составляют 10—20% от нх общего числа в образце [160]. Дест1рук-ция сопровождается появлением свободных радикалов, обладающих высокой химической активностью и вследствие этого инициирующих процесс разрушения, который может приобрести цепной характер с десятками н даже сотнями актов распада [160]. Деструктивный процесс охватывает преимущественно области естественных структурных дефектов, случайно распределенных по объему изделия. Образующиеся здесь субмикроскопи-ческие трещины имеют форму дисков, нормальных к оси растяжения. Обычно ширина этих трещин составляет десятки, а длина — сотни ангстрем, причем в кристаллических полимерах их размеры примерно на порядок меньше, чем в аморфных [90]. Величина напряжения практически не влияет на размер субмикротрещин. [c.136]

Важной особенностью кинетики трещинообразования в полимерах является неизменность коицентрации субмикротрещин в предразрывиом состоянии. Для различных материалов значение этой величины Ыг) колеблется от 10 до 10 см . Однако для конкретного полимера этот критерий лавииного разрущения является некоторой константой, которая практически не зависит от напряжения, а также, что особенно важно, от режима нагружения [89—91]. [c.139]

Смотреть страницы где упоминается термин Субмикротрещины: [c.255] [c.257] [c.325] [c.248] [c.328] [c.111] [c.116] [c.119] [c.127] [c.130] [c.133] [c.135] [c.137] [c.137] [c.142] [c.143] [c.144] [c.145] [c.138] [c.139] [c.238]

Прочность и механика разрушения полимеров (1984) -- [ c.52 , c.53 , c.71 , c.72 , c.131 , c.132 , c.137 , c.163 ]

Физико-химия полимеров 1978 (1978) -- [ c.200 ]

Разрушение эластомеров в условиях, характерных для эксплуатации (1980) -- [ c.14 ]

Полистирол физико-химические основы получения и переработки (1975) -- [ c.228 , c.229 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология