Волосяные трещины

Повреждение углов илн волосяные трещины Ярко выраженное разрушение (сильное растрескивание) [c.60]

Особый интерес представляет механизм упрочнения хрупких полимеров каучукоподобными полимерами. Для объяснения влияния каучука на свойства жесткого полимера была предложена механическая модель [557], состоящая из параллельно соединенных жесткого и упругого элементов, которые последовательно соединяются с элементом, моделирующим свойства стеклообразной матрицы. Роль каучука состоит в предотвращении катастрофического распространения образующейся трещины и в обеспечении возможности холодного течения матрицы, приводящего к образованию шейки при больших деформациях. При этом предполагается, что основная роль наполнителя сводится к созданию дополнительного свободного объема, благоприятствующего образованию шейки. Хрупкое разрушение таких полимеров, как ПММА, ПС, сополимер стирола с акрилонитрилом и др., может быть связано с тем, что поглощение энергии происходит в слоях микронной толщины у поверхности растущей трещины [558]. При упрочнении хрупких поли.меров каучуками деформация происходит уже в слоях значительно большей толщины, что приводит к увеличению способности поглощать энергию. Однако в целом энергия, поглощаемая каучуком в области волосяных трещин, намного меньше, чем в матрице, поскольку каучук характеризуется значительно более низким значением модуля, а напряжения в обеих фазах одинаковы. Поэтому можно полагать, что частицы каучука способствуют возникновению гидростатического растягивающего напряжения в полимерной матрице. Оно приводит к увеличению свободного объема, которое способствует возрастанию податливости к снижению хрупкости. Источником гидростатического давления служит относительная поперечная усадка, обусловленная различием значений коэффициента Пуассона каучука (0,5) и матрицы (около 0,3). [c.279]

Существование остаточных напряжений может оказаться причиной ряда дефектов. Прежде всего на поверхности отливки могут образоваться тонкие волосяные трещины, ориентированные вдоль направления потока. Волосяные трещины иногда возникают вследствие слишком быстрого охлаждения отформованного изделия. Существование частей с различным поперечным сечением (или неравномерное охлаждение) приводит к возникновению в поверхностных слоях отливок растягивающих напряжений, вызывающих продольную ориентацию полимерных молекул и формирование фибриллярных надмолекулярных структур. Наличие этих ориентационных напряжений приводит к существенному увеличению поперечной прочности. [c.430]

Интенсивная диссипация энергии в области образования волосяных трещин (5 10 эрг/г) приводит к адиабатическому подъему температуры, достигающему 24°. Однако это локальное повышение температуры матрицы недостаточно для достижения ее температуры стеклования в обьганых комнатных условиях. Введение частиц каучука может уменьшить этот прирост температуры, так как у каучука очень низкий модуль и его деформация не превосходит 300% от деформации матрицы. [c.142]

Связь между возникновением и развитием волосяных трещин и возникновением и развитием макротрещин не достаточно ясна [31 ]. [c.142]

Рис. 1. Волосяные трещины в сополимерах АБС [25].

Далее, электронные микрофотографии [25] показывают, что ширина полос волосяных трещин в матрице сравнима с диаметром частиц каучука. Следовательно, энергия, поглощаемая в каучуке в областях существования волосяных трещин, намного меньше, чем в матрице, поскольку каучук характеризуется значительно более низким значением модуля, а напряжение в обеих фазах одинаковое. [c.144]

Ремонт кованых и литых деталей заключается в ликвидации трещин или свищей и коррозионных разрушений металла. Сквозные трещины обычно выявляются при гидравлическом испытании трубопровода. Волосяные трещины, раковины II другие дефекты, скрытые внутри тела стенки детали, выявляют с помощью рентгеновских лучей, ультразвуковой или магнитной дефектоскопией, а также приборами с радиоактивными элементами. [c.301]

Как указывалось выше, даже хрупкие стеклообразные полимеры обладают высокой пластичностью и способностью поглощать энергию в тонких слоях. Основной проблемой в упрочнении полимера каучуком является выяснение причин высокого объемного поглощения энергии при быстром распространении макро- и/или волосяных трещин. Теория этого явления может быть развита на основе предположения о том, что механизм распространения трещин представляет собой динамическое ветвление на частицах каучука по схеме, предложенной Иоффе [35]. [c.149]

Кроме быстрого распространения сформировавшихся волосяных трещин, существует период их чрезвычайно быстрого развития в момент образования. Впервые на это указал Найт [22]. [c.151]

Размеры и форма частиц каучука. Если частицы каучука действуют как точки ветвления волосяных трещин, развивающихся в матрице, ударная вязкость должна зависеть от частоты встречи трещины и точек ветвления. Пусть С — объемная доля частиц каучука, N — число диспергированных частиц, ё — средний диаметр частицы, тогда N — /d . Значение N возрастает при увеличении С или при понижении (1. Вероятность встретить частицу у развивающейся трещины при ее прохождении некоторого участка пути [c.153]

Люминесцентная микроскопия находит широкое применение для выявления различных дефектов на поверхности металлических и других изделий. Флуоресцирующее минеральное масло, нанесенное на исследуемую поверхность, при наличии сквозной трещины просачивается насквозь на несмазанную поверхность детали. При волосяных трещинах флуоресцирующая жидкость удерживается в них после того, как масло снято с поверхности деталей в обоих случаях места дефектов ясно выявляются на темном фоне по их яркой флуоресценции. [c.155]

Появление того, что кажется трещинами на поверхности прозрачных полимеров, развивается под действием растягивающей нагрузки. Волосяные трещины, как правило, возникают на поверхности, но при некоторых обстоятельствах могут также распространяться внутрь. Они отражают свет подобно трещинам и, действительно, часто предваряют начальную стадию разрушения пленки. При испытании изогнутые образцы, каждый из которых имеет контролируемое повреждение на одной поверхности, подвергаются действию поверхностно-активного вещества, а затем определяется доля треснувших образцов за определенное время. [c.326]

Для полировки автомобильного лака можно применять и чистое метилсиликоновое масло, однако к полировочным составам для мебели необходимо добавлять воск, который заполняет волосяные трещины лакового покрытия. [c.338]

Опасна межкристаллитная коррозия, возникающая большей частью в местах развальцовки, на стыке труб и трубной решетки, в простенках между ними и других аналогичных участках. Развитие межкристаллитной коррозии в начальный период протекает очень медленно и может длиться несколько лет. С течением времени скорость коррозии резко возрастает, в металле образуются мелкие волосяные трещины, затем величина и глубина трешлн увеличиваются, частично они становятся сквозными и металл разрушается. Основными причинами коррозии могут быть агрессивность среды, превышение рабочего давления, нарущение температурного режима, неплотности в местах развальцовки трубного пучка в решетке. [c.145]

Питтинг начинается с того, что в поверхностных слоях металла образуются тонкие волосяные трещины, прогрессирующие по мере приложения циклической нагрузки. Со временем под влиянием различных факторов указанные трещины способству-ют отслаиванию металла с поверхности с образованием оспин (язвин, ямок) и-образной или любой другой формы диаметром преимущественно от 0,2 до 2 мм. В свою очередь, отслаивание металла с поверхности трения происходит через ряд последовательных стадий микрониттинг, видимый питтинг и прогрессивное разрушение. Питтинг относится к специфическим видам повреждаемости, который проявляется, как правило, на зубьях шестерен в окрестностях окружности зацепления, на шариках и роликах подшипников качения, на толкателях в системе ме-. ханизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания и др. В результате питтинга наблюдаются повышение шума и вибрации, резкое увеличение коэффициента трения и, как следствие этого, выход рабочего узла из строя. [c.251]

Высказываются предположения, что слово майолика происходит от острова Мальорки в Средиземном море — главного центра по экспорту испано-мавританской керамики в Италию. Майолика широко применялась уже в 2—1 тысячелетии до н. э. в Ассиро-Вавилонии, затем в Средней Азии, позднее в Испании и Италии. В X—ХП вв. в Киевской Руси майолику использовали для облицовки стен, настилки полов, обрамления оконных и дверных проемов в церковных и дворцовых зданиях. В наше время она широко применяется для отделки интерьеров общественных и промышленных зданий. Со временем на поверхности майолики появляется сетка волосяных трещин, что свидетельствует о большом различии коэффициентов температурного расширения глазури и черепка. [c.67]

Очевидно, что процесс образования волосяных трещин предшествует образованию нестабильных трещин. Например, при испытаниях на растяжение сополимеров С/АН марки люстран А-21 волосяные трещины возникали при удлинениях от 1,8 до 2%, тогда как интенсивное развитие макротрещин начиналось при удлинениях 2,3— 2,4%. [c.142]

Теория нуклеации волосяных трещин. При рассмотрении явления упрочнения с помощью частиц каучука предполагается, что на них концентрируются напряжения. Так, Шмитт и Кесккула [33] считают, что множество концентраторов напряжения (т. е. большое число слабых мест ) приводит к образованию большого числа малых трещин взамен нескольких больших. На развитие большого числа малых трещин требуется большая затрата энергии. Силовые поля отдельных трещин пересекаются друг с другом благоприятным образом. Матсуо [25] представлял частицы каучука как пустоты или концентраторы напряжений, служащие узлами образования волосяных трещин под действием напряжения . Орован полагал, что частицы наполнителя порождают массу мельчайших трещин, образование которых предшествует образованию магистральной трещины, и обусловливают эффект статистического ветвления [30]. [c.147]

Рис. 3. Волосяные трещины в упрочненном полистироле (увеличение ХИОО)

Динамика образования трещин. Распространение деформаций в твердом материале, в котором oбpaзyют jf волосяные трещины, подобно возникающему при раскалывании тела, за исключением некоторых деталей, касающихся формы вершины трещины [19, 22]. Следовательно, пространственное распределение упруго-запасенной (потенциальной) энергии вблизи макро- и волосяных трещин должно быть тем же самым. Эффективная поверхностная энергия образования макротрещины такая же, как в процессе формирования волосяной [c.149]

Динамической теорией развития трещин занимались Гриффит [15, 16], Робертс и Уэллс [32], Коттрелл [10] и Иоффе [35]. Основные работы Гриффита и Иоффе относятся к развитию макротрещин, однако их можно непосредственно перенести на развитие волосяных трещин, потому что картина деформаций в упруго деформируемой матрице одинакова в обоих случаях различие заключается только в конфигурации вершин, на которое указывал Камбур [18], но оно не изменяет существенным образом результаты теоретического анализа. Теория Гриффита[15,16] предсказывает, что воднородном твердом 1 еле трещины становятся неустойчивыми и их развитие ускоряется, когда длина трепщны достигает критического значения, определяемого по формуле (1). Затем скорость развития трещин достигает своего предельного значения, равного приблизительно половине скорости распространения волны сдвиговых деформаций [8, 10, 32]. При такой скорости развития поверхность трещины становится грубой и сама она начинает разветвляться. Этот эффект был объяснен в 1951 г. Иоффе [35], который рассчитал напряжения впереди движущейся трещины и нашел, что направление действия максимального напряжения при высоких скоростях развития процесса отклоняется от плоскости трещины. Результаты расчетов иллюстрируют рис. 4. Максимальное растягивающее напряжение возникает в двух плоскостях впереди быстро движущейся трещины, так что трещина отклоняется в одну или обе (ветвление) стороны. Коттрелл [10] показал, что плоскости максимального растягивающего напряжения совпадают. с направлениями действия главных напряжений и что развитие трещин вдоль этих плоскостей связано с высвобождением максимальной энергии деформации (что статистически предпочтительно). [c.150]

Значение У в матрице составляет 1240 м/с. Ветвление же в каучуке начинается при достижении скорости 29 м/с. Тогда А/со = 0,047. Таким образом, ветвление может осуществляться уже на пути развития трещины в матрице от 2 до 5 мкм (в предположении, что значение критической длины трещины составляет 50—100 мкм). Следовательно, в структуре сополимеров типа АБС существует достаточно пространства для развития быстрых волосяных трещин. Заметим, что в выражения, по которым оцениваются условия наступления неустойчивости развития трещины, ее ускорение и скорость [формулы (1), (6), (7)], не входит скбрость макродеформации образцов быстрые трещины развиваются и при очень низких скоростях деформации. [c.151]

Экспериментальные результаты. Морфологические наблюдения. На рис. 3 приведена фазоконтрастная микрофотография [33] развития трещин вокруг частиц каучука в упрочненном полистироле. Характерно, что направление развития трещин не зависит от направления приложенного напряжения. Этот факт можно объяснить только с йозиций теории динамического ветвления, но не с точки зрения анализа перенапряжений. Шмитт и Кекскула называют линии, видимые на микрофотографиях, волосяными трещинами или просто трещинами. [c.152]

На рис. 1 приведены электронные микрофотографии сополимеров АБС [25]. Ветвление трещин на частицах каучука здесь действительно наблюдается в явной форме. Матсуо трактует наблюдаемую картину как разветвление волосяных трещин . И здесь также происходит развитие трещин в плоскостях, свободных от напряжений в случае статического нагружения. Как отмечает Матсуо [20], в упрочненном полистироле и сополимерах АБС в отличии от неупрочненного полистирола и ПММА реально наблюдается ветвление трещин. [c.152]

Оценки деформации и скорости деформации. Положения теории упрочнения основываются на рассмотрении поведения сополимеров типа АБС, прочность которых ниже, чем сополимеров С/АН. Весьма информативен также анализ процесса деформирования. Образцы С/АН (люстран А21), полученные методом литья под давлением, растягивали при комнатной температуре волосяные трещины появлялись при удлинении 1,8—2,0%, растрескивание — при 2,3— 2,4%. Одновременно деформировали образцы из сополимера АБС (циколак СО, 29% полибутадиена, содержание фракций, нерастворимых в ацетоне, 41%), отлитые под давлением. Предел текучести достигается при деформации 2,5%, помутнение — в интервале деформаций от 2 до 2,5%. Наклон графика зависимости напряжения от деформации у сополимеров АБС пе изменяется в области удлинений 1,8—2,0%. Таким образом, помутнение и переход через предел текучести у сополимеров АБС наблюдается при более высоких деформациях, чем те, при которых у немодифицированных сополимеров С/АН наступает инициирование процесса образования волосяных трещин [29]. [c.152]

Исследование растрескивания полимерных материалов, ка-жупщхся хрупкими, таких, как полистирол или сополимеры стирола с акрилонитрилом, показало, что они в действительности обладают чрезвычайно высокой стойкостью к ударным нагрузкам в очень тонких слоях вблизи поверхностей раздела фаз или областей образования волосяных трещин. Вследствие низкого значения объема, в котором у этих полимеров происходит поглощение энергии, их промышленное использование ограничено. Изучение характеристик сополимеров АБС и ударопрочного полистирола указывает, что введение диспергированной фазы каучука с подходящими характеристиками может повысить ударную вязкость композиции в десятки раз, по-видимому, вследствие увеличения объема, поглощающего энергию в пластике. Основные существующие теории повышения ударной вязкости хрупких полимеров при введении в них каучуковой фазы весьма ограничены в объяснении наблюдаемых явлений. Высказано предположение о том, что повышение ударной вязкости при введении каучуковой фазы связано с динамическими ветвлениями трещин на частицах каучука по механизму, предложенному Иоффе [c.157]

Однако тщательное исследование условий образования волосяных трещин (крейз) показывает, что эти пленки, как и обычные лаковые, обладают остаточным напряжением, особенно если они быстро высушены при температурах несколько ниже температуры стеклования ненабухшего полимера. Дисперсии этого типа, т. е. такие, в которых относительно жесткие частицы временно пластифицированы умеренно летучим сильным растворителем, так что в момент пленкообразования они подпадают в основном под случай Пб, дают в итоге пленки с температурой стеклования существенно выше комнатной температуры. Такие системы относятся к наиболее часто используемым и полезным композициям для приготовления красок из неводных дисперсий. [c.287]

Основная роль в формировании водопроницаемости верхнепермских глинистых отложений (аргиллитоподобных глин, алевролитов) принадлежит трещиноватости. Литологические и тектонические трещины в пределах изученных глубин (до 200—300 м) имеют больщую частоту, вертикальное или круто наклонное заложение, но слабую раскрытость. Это тонкие, порой волосяные трещины, нередко они заполнены глинистым материалом. Тем не менее они вполне способны передавать напор и пропускать гравитационную воду, что подтверждается, кроме всего прочего, наличием на их стенках налетов гидроокислов железа, марганца и др. Способность очень тонких трещин передавать гидростатическое давление и пропускать свободную воду подтверждена экспериментальным путем [Ломизе, 1951]. В слабопроницаемых породах эти трещины имеют исключительно важное значение, являясь теми путями, по которым происходит вертикальный переток подземных вод, то есть осуществляется взаимосвязь между отдельными водоносными горизонтами пермских отложений. [c.71]

Смотреть страницы где упоминается термин Волосяные трещины: [c.13] [c.102] [c.190] [c.190] [c.238] [c.238] [c.238] [c.280] [c.143] [c.149] [c.150] [c.154] [c.155] [c.12] [c.48] [c.48] [c.83] [c.183] [c.79] [c.387] [c.389]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология