Предел вынужденной прочности

Механическая прочность фибрилл в направлении приложенного напряжения была определена для поликарбоната [83] и полистирола [120]. На рис. 9.12 представлен график зависимости напряжения от деформации для ПК, содержащего трещину серебра [83]. Следует отметить, что материал с трещиной серебра может выдержать напряжения растяжения, лишь немного меньшие предела вынужденной эластичности ор сплошного материала. Однако в случае образцов, содержащих трещину серебра, деформации намного больше (40—140 %) по сравнению с деформацией вынужденной эластичности сплош- [c.366]

В стеклообразном (или кристаллическом) состоянии ориентированный полимер сохраняет молекулярную ориентацию неограниченно долго. Хрупкая прочность и предел вынужденной эластичности такого ориентированного полимера зависят от степени предварительной ориентации. Так как них<е температуры хрупкости предварительно заданная ориентация в процессе испытания полимера не меняется, то влияние степени ориентации на прочность полимера лучше всего выявляется по значению хрупкой прочности. Прочность ориентированных полимеров зависит от угла между растягивающей силой и направлением предварительной вытяжки. На- [c.326]

Для некристаллических твердых полимеров [11.29 11.30] выяснено влияние на хрупкую прочность и предел вынужденной эластичности следующих факторов [c.327]

Хрупкая прочность зависит от степени ориентации и от угла между направлением ориентации и направлением растяжения сильнее, чем предел вынужденной эластичности. Модуль упругости зависит от ориентации еще слабее, чем предел вынужденной эластичности. С увеличением степени вытяжки полимер переходит из хрупкого в вынужденноэластическое состояние. Следовательно, ориентация влияет на прочностное состояние твердого полимера так же, как и повышение температуры. С увеличением степени вытяжки хрупкая прочность полимера растет быстрее, чем предел вынужденной эластичности. При критической вытяжке прочность становится равной, а затем превосходит предел вынужденной эластичности. [c.327]

С понижением температуры также повышается предел вынужден- ной эластичности, ибо уменьшается интенсивность теплового движения. Следовательно, увеличивается количество механической энергии, которое необходимо добавить, чтобы преодолеть потенциальные барьеры. Когда температура снизится настолько, что макромолекуле легче разорваться, чем менять свою конформацию, и предел вынужденной эластичности превысит прочность полимера, последний разрушается как хрупкое тело (рис. 109,/). [c.413]

Прочность твердого полимера зависит не только от режима испытания, но и от вида напряженного состояния. Например, при переходе от растяжения к сжатию хрупкая прочность и предел вынужденной эластичности увеличиваются, но первая увеличивается сильнее Поэтому при прочих одинаковых условиях испытания полимер может при сжатии испытывать вынужденноэластическую деформацию, а при растяжении—только упругую деформацию и хрупкий разрыв. [c.80]

В стеклообразном (или кристаллическом) состоянии предварительно ориентированный полимер сохраняет ориентацию неограниченно долго. Хрупкая прочность и предел вынужденной эластичности такого ориентированного полимера зависят от степени предварительной ориентации. Так как ниже температуры хрупкости предварительно заданная ориентация в процессе испытания полимера не меняется, то влияние степени ориентации на прочность полимера лучше всего выявляется по величине хрупкой прочности. [c.135]

Для аморфных твердых полимеров выяснено влияние на хрупкую прочность и предел вынужденной эластичности сле- [c.136]

Рис. 79. Зависимость хрупкой прочности (пунктирные линии) и предела вынужденной эластичности при растяжении (сплошные линии) от направления ориентации для полиметилметакрилата (по Лазуркину) / И 2—образцы, ориентированные вдоль оси растяжения (вытяжка на 160 и 100%) Л—изотропный образец 4—образец, ориентированный перпендикулярно оси растяжения (вытяжка на 160%).

Рнс. 80. Зависимость хрупкой прочности и предела вынужденной эластичности при растяжении з,, предварительно вытянутого на 200% полиметилметакрилата от угла между направлением ориентации и направлением растяжения при 20 °С (по Лазуркину). [c.137]

Исследовалось влияние облучения на прочность, предел вынужденной эластичности (Та и ползучесть [467, с. 103]. Испытуемые образцы помещали в охлаждаемые водой вертикальные каналы № 1 и № 2 экспериментального ядерного реактора, работающего на обыкновенной воде и обогащенном уране [468, с. 91 ]. Канал № 1 проходил через активную зону реактора, канал № 2 — через отражатель вблизи активной зоны. Дозу облучения образцов измеряли нестационарным калориметрическим методом по начальной скорости нагрева дозиметрических образцов. [c.169]

Для аморфных полимеров изучалось влияние предварительного растяжения (определяющего степень предварительной ориентации) и угла между направлением предварительной ориентации и направлением действия силы на прочность и предел вынужденной эластичности [547]. Оказалось, что хрупкая прочность (Ор) сильно, а предел вынужденной эластичности и модуль упругости незначительно зависят от величины и направления ориентации. Поскольку СГр сильно возрастает с ориентацией, а предел вынужденной эластичности — незначительно, то с увеличением предварительной вытяжки хрупкий разрыв при данной температуре переходит в вынужденноэластический, т. е. температура хрупкости понижается. Для сГр в поперечном направлении наблюдается обратная зависимость. [c.210]

Влияние пластификаторов на предел вынужденной эластичности и на прочность полимеров в стеклообразном состоянии с позиций физической кинетики изучалось Ю. С. Лазуркиным [547]. Были исследованы различные полимеры поливинилхлорид, полиметилметакрилат, нитрат и ацетат целлюлозы. В качестве пластификаторов применяли диметилфталат, дибутилфта-лат, диоктилфталат. Для всех исследованных материалов была обнаружена узкая область температур, в которой разрывное удлинение 8р резко падает с понижением температуры. Экстраполяцией крутого участка кривой к оси абсцисс можно определить соответствующую температуру. [c.210]

При определенных условиях кривые деформации высокопрочных материалов имеют максимум, отвечающий пределу текучести ат (рис. 3.2). Значения От ири растяжении, сжатии и сдвиге различны и зависят, кроме того, от скорости деформации и температуры. У полимеров в стеклообразном и кристаллическом состоянии максимум на кривой деформации соответствует пределу вынужденной высокоэластической деформации [3.24, 3.25] ав. При низких температурах или больщих скоростях нагружения образцы полимера рвутся в точке А, не доходя до предела текучести ат или Оа (кривая ). Но с повыщением температуры или уменьщением скорости деформации (кривая 2) значения ат или Са могут стать меньше значения хрупкой прочности и образец при деформировании потеряет деформационную устойчивость (образуется шейка и образец будет вытягиваться, пока не оборвется при достижении ар). [c.46]

Было показано также, что помимо резкого понижения прочности и появления хрупкости, вызываемых воздействием жидкого адсорбционно-активного металла, имеют место и другие формы проявления адсорбционного эффекта понижения прочности. Так, вне пределов вынужденной хладноломкости при достаточно высоких температурах и малых скоростях деформирования проявляется качественно иная форма влияния жидкого металлического покрытия — пластифицирующее действие, выражающееся в понижении предела текучести и коэффициента упрочнения металла. Еще одна форма проявления адсорбционного эффекта наблюдается в условиях весьма сильного понижения свободной поверхностной энергии, когда твердый металл под действием металлического расплава обнаруживает склонность к коллоидному диспергированию на блоки коллоидных размеров [16, 17, 22]. [c.338]

Тот факт, что очень часто при высокой концентрации узлов сетки прочность полимера оказывается ниже, чем для полимера с более низкой концентрацией узлов (см. выше данные по сополимеру стирола с дивинилбензолом), может быть легко понят, если учесть, что понижение релаксационной способности полимера с увеличением концентрации узлов приводит к значительно большей чувствительности его к различным дефектам (технологическим и структурным) и разрушение такого полимера протекает на дефекте хрупким образом, не достигая предела вынужденной эластичности. Поэтому сравнение прочностных свойств сетчатых полимеров с различной концентрацией узлов, разрушаемых до достижения предела вынужденной эластичности, как это делалось в целом ряде работ, очевидно, лишено смысла. [c.232]

Последний результат является закономерным, так как известно, что полимерные стекла, построенные из гибких ценных молекул, характеризуются плотной упаковкой при температурах, близких к температуре стеклования, и представляют собой хрупкие материалы благодаря тому, что предел вынужденной эластичности оказывается больше прочности тела. Это, очевидно, должно быть справедливо для аморфного полипропилена, цепи которого гибки и температура стеклования Тс) соответствует —35° [6]. [c.337]

Понижение прочности в присутствии пластификатора сказывается на положении темп-ры хрупкости Т р, определяемой точкой пересечения кривой зависимости предела вынужденной высокоэластичности и хрупкой прочности от темп-ры. [c.315]

В качестве примера для иллюстрации предельных состояний полимера рассмотрим диаграмму (рис. 11.1) нагрузка—деформация для полимера при различных температурах (либо при различных скоростях деформации). Кривая 1 соответствует хрупкому разрушению образца, при котором наблюдаются лишь упругие деформации. В этом случае разрывное напряжение сгр равно пределу прочности полимера. Кривая 2 соответствует разрушению полимера выше температуры хрупкости в нехрупком (стеклообразном) состоянии, при котором разрушению предшествует вы-нужденноэластическая деформация. Последняя развивается в полимере при достижении предела вынужденной эластичности ав [11.6 11.7]. При переходе напряжения через значение а=ав об- [c.283]

Рис. 11.12. Зависимость хрупкой прочности Стхр и предела вынужденной высокоэластичности 0в от температуры для бутадиенстирольного сшитого эластомера СКС-30 (к методике определения температуры хрупкости Тхр)

Информация о ММР позволяет выяснить свойства полимеров, определяющие их пригодность для производства изделий определенного назначения. Найдены [61, 62] зависимости между молекулярной массой (ММР) и такими механическими свойствами полимеров, как соотношение напряжение - деформация (условная прочность при растяжении, относигельное удлинение, предел вынужденной эластичности, хрупкость и модули упругости), ударопрочность, растрескивание и образование микротрещин, усталостные свойства, ползучесть и релаксация напряжения и др. Установлена [63] взаимосвязь между основными характеристиками полимеров - молекулярной массой М, нолидисперсностью Д, степенью разветвленности Р - и свойствами полимеров С - условной прочностью при растяжении, вязкостью концентрированных растворов, начальной вязкостью расплава [c.113]

По мерс понижения температуры величина Ов возрастает, так как для перегруппировки цепей требуются все большие напряжения. Пока долговечность (сгр, 221) материала при данном напряжении велика, развивается вынужденно-эластическая деформация. При некоторой достаточно низкой температуре напряжение, необходимое для перегруппировки участков цепи, соответствует уже настолько малой долговечности, что величина о достигает значения хрупкой прочности (аи = Очр), и происходит хрупкое разрушение материала. Температура, ниже которой по шмер разрушается под действием этого напряжения, называется температурой хрупкости (7 хр)- Прн температуре хрупкости предел вынужденной эластичности равен хрупкой прочности. [c.213]

Температуру хрупкости пол 1мера можно определить графически по температурной зависимости хрупкой прочности и предела вынужденной эластичности (рнс. 91). Хрупкая прочность материалов [c.213]

Рис, 92 Значение температуры хрупкости в зависимости от вел,1-Ч1И Ы хрупкой прочности и изменения предела вынужденной эластичности с течЬсратурой. [c.215]

При повышении температуры, когда время релаксации становится еще меньще, хрупкий разрыв уступает место вынужденноэластк-ческому разрыву. Появление такого разрыва объясняется тем, что с ростом температуры предел вынужденной эластичности снижается быстрее, чем хрупкая прочность ст р (рис. 113). При темпера- [c.420]

Предел вынужденно ] эластичности тем больше, чем ниже температура и выше скорость деформации. Начнная с некоторс низкой температуры (Г-.р ), велпчнна становится больше прочности полимера, и последнн хрупко разрывается, не достигал [c.70]

Давно замечено - , что с увеличением степенн вытяжки полимер переходит из хрупкого в вынужденно-эластическое состояние. Следовательно, ориентация влияет на прочностное состояние твердого полимера так же, как и повышение температуры. С уве-личенпем степени вытяжки хрупкая прочность полимера растет быстрее, чем предел вынужденной эластичности (рнс. 81). При некотором значении критической вытяжки прочность станет равной, а затем превзойдет предел вынужденной эластичности а . [c.137]

В качестве примера для иллюстрации предельных состояний полимера (состояний, в которых происходит разрушение) рассмотрим диаграмму нагрузка — деформация полимера (рис. 4.3) при различных температурах (или при различных скоростях деформации). Кривая 1 отвечает хрупкому разрушению образца, при котором разрушению предшествуют лишь упругие деформации. В этом случае разрывное напряжение стхр равно прочности полимера. Кривая 2 отвечает разрушению полимера выше температуры хрупкости Тхр — в нехрупком стеклообразном состоянии, при котором разрушению предшествует вынужденная высокоэластическая деформация, развивающаяся в полимере при достижении предела вынужденной высокоэластнчности Оа. При переходе напряжения через значение сГв образец теряет устойчивость при малом приращении напряжения происходит большое приращение высокоэластической деформации. В этом случае под прочностью полимера понимается предел вынужденной высокоэластичности. Разрывное напряжение ар несколько больше ав, так как в процессе вытяжки полимер упрочняется. Материал в этом случае характеризуется двумя предельны- [c.62]

В главе 4 уже были рассмотрены вопросы связи процессов разрушения и деформации для высокопрочного состояния твердых тел. Есть достаточные основания считать, что прочность в квазихрупком состоянии совпадает с пределом текучести (для полимеров Оп — с пределом вынужденной высокоэластичности Ов). Ратнер и Брохин [5.31] рассматривали критическое время 0, необходимое для снижения Ов до величины приложенного напряжения, как деформационную (релаксационную) долговечность, аналогичную прочностной долговечности т. Величина 6 определяется по резкому подъему кривой ползучести полимера (рис. 5.17), после которого начинается высокоэластическая деформация. Было показано, что критическое время 0 подчиняется уравнению, аналогичному (5,9). [c.130]

При быстром растяжении, когда микротрещнны не успевают прорасти (в силу релаксационных процессов их рост может даже приостанавливаться), полимер достигает предела вынужденной высокоэластичности Ов и деформируется с образованием шейки, в которую постепенно переходит весь образец, переходя в ориентированное состояние, которому отвечает более Высокая прочность (Оор на рис. 7.1). При малых скоростях деформации и соответственно нагрузках, значительно меньших, чем Ов, процесс развития трещин опережает процесс ориентации, и полимер растрескивается, покрываясь трещинами серебра . При этом процесс Ориентации реализуется, но не во всем объеме полимера, а в местах концентрации напряжений, которые достигают Это происходит легко, так как в области, примыкающей к температуре стеклования, Ов имеет низкие значения и стремится к нулю при Т— Тс- [c.211]

При повышенных температурах, близких к температуре стеклования, оказывается возможным четко выявить эффект ориентации цепей в ходе вынужденно-эластического деформирования, который проявляется в образовании шейки в деформируемом образце, явно выраженном плато на диаграмме а — 8 и последующем увеличении напряжения при дальнейшем деформировании. При низких температурах этот эффект маскируется интенсивным разрушением большого количества перенапряженных цепей и как следствие преждевременным разрывом полимера, и наблюдается диаграмма типа о — е, приведенного на рис. 28. Незначительное сшивание жестких линейных полимеров, например таких, как полистирол, приводит к некоторому росту предела вынужденной эластичности, однако высокая концентрация узлов сетки вызывает сильное падение прочности при растяжении, и полимер становится очень хрупким. Так, прочность при растяжении сополимера стирола с 4% дивинилбензола повышается до 525 кгс/см по сравнению с 475 кгс1см для чистого полистирола и падает до 70 кгс/сж для сополимера стирола с 25% дивинилбензола [113]. Резкий рост прочностных свойств, равно как и статического модуля упругости и предельной деформации при разрыве, наблюдается при образовании сетчатого полимера в процессе поликонденсации после точки гелеобразования, однако еще задолго до окончания процесса (85—90%) рост этих свойств прекращается [76, 118] [c.229]

И наконец, третий момент связан с тем, что прочность полимеров является сложной функцией его упругих и релаксационных характеристик [31]. С увеличением концентрации узлов релаксационные свойства полимера снижаются, что при деформировании полимера проявляется в снижении способности диссипировать подводимую механическую энергию по различным механизмам. Поэтому следовало бы ожидать, что с увеличением концентрации узлов сетки предел вынужденно-эластической деформации должен повышаться. Действительно, процесс вынужденно-эластической деформации есть не что иное как расстекловывание полимерной системы при данной температуре под действием механических напрян<ений. Как уже обсуждалось выше (см. 1, раздел 3), температура структурного стеклования Tg линейно возрастает с увеличением концентрации узлов сетки, уравнение (6). С другой стороны, из уравнения (1) можно вычислить, какое напряжение необходимо приложить к стеклообразному полимерному образцу, чтобы перевести его в высо-коэпастическое состояние при некой температуре Tq < Tg [c.232]

Если напряженне превышает предел вынужденной высокоэластичности Стд, вынужденная высокоэластич. деформация приводит к молекулярной ориентации всего материала, сопровои дающейся резким повышением кратковременной прочности (восходящая ветвь кривой на рис. 2). [c.115]

По механич. поведению С. с. можно разделить на хрупкое, к-рое реализуется ири темн-рах ниже хрупкости температуры, и нехрупкое (см. также Прочность). Нехрупкое С. с. характеризуется том, что при достаточно медленном растяжении при напряжениях, превышающих предел вынужденной высокоэластичности, происходит вытяжка полимера. Молекулярная ориентация, возникшая при этом, сохраняется после разгрузки практически неограниченно долго при T iT (см. Высокоэластичность вынужденная). [c.251]

Предварительная вытяи ка повышает прочность в направлении ориентации и разуирочняот материал в поперечном направлении при этом разрушающее напряжение (хрупкая ирочность) изменяется значительно сильнее, чем предел вынужденной высокоэластичности, В результате Гхр(а> снижается при растяжении в направлении вытяжки и повышается нри растяжении в перпендикулярном направлении интервал вынужденной высокоэластичности ири ориентации существенно возрастает, хотя Гс лишь немного повышается. [c.423]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология