Нехрупкое разрушение

Область нехрупкого разрушения полимеров [c.314]

В области нехрупкого разрушения полимеров между температурами Тхр и Тс (см. рис. 11.4) рассеяние упругой энергии при росте трещин из-за различных локальных деформационных процессов становится существенным и термофлуктуационный механизм переходит в термофлуктуационно-релаксационный (см. табл. 11.2). Кроме того, механические потери оказывают существенное влияние на динамическую прочность полимеров при циклических нагружениях. Вызываемый ими локальный разогрев в местах перенапряжений ускоряет рост трещин и снижает долговечность и прочность. [c.314]

При переходе от одного механизма разрушения к. другому происходит смещение полюса. Г. М. Бартенев, основываясь на работе Н. И. Песчанской и В. А. Степанова [622, с. 30], объясняет наличие двух полюсов у полиметилметакрилата переходом от хрупкого к нехрупкому разрушению. [c.146]

Накопление дефектов характеризуют степенью повреждаемости 1 ) В начальный момент времени 1 з = фо<С1, а затем о увеличивается, достигая критического значения 11 , при котором наступает разрыв. Эти представления близки к представлениям Журкова (см. гл. 2) о термофлуктуационном механизме разрыва перенапряженных полимерных цепей в объеме материала. Следует отметить, что для хрупкого разрушения такой механизм маловероятен, так как согласно статистической природе прочности в материале имеется наиболее опасная микротрещина, которая и будет играть определяющую роль в разрыве. Ее рост опередит рост всех других микротрещин. Поэтому скорее всего механизм разрушения, включающий стадию накопления внутренних повреждений, имеет место при квазихрупком разрушении и играет важную роль при нехрупком разрушении и растрескивании полимеров, сопровождающемся появлением крейзов. [c.101]

Нехрупкое разрушение. При переходе через Тхр наблюдается заметное изменение наклона [c.115]

Попов [1389] проверил правильность теории Фридмана испытанием полиэфирных смол на кручение. Согласно теории Фридмана, сопротивление хрупких тел разрушению обусловливается предельным максимальным удлинением, которое может выдержать материал без разрушения. Этому критическому значению соответствует расчетное фиктивное нормальное напряжение или напряжение хрупкого излома. Нехрупкое разрушение, сопровождаемое пластической деформацией, обусловливается, как это соответствует и другим теориям, наличием критического напряжения среза. Разрушение происходит в момент, когда фиктивное нормальное напряжение, либо напряжение среза, первым достигает критического значения. Полученные результаты на полиэфирных смолах показали хорошее соответствие в части напряжений, но значительные колебания в части удлинений. [c.104]

Разрушение хрупкого тела — наиболее простой процесс по сравнению с нехрупким разрушением, так как в последнем случае важную роль играет молекулярная ориентация, изменения структуры в процессе деформации и т. д. Естественно, что процесс хрупкого разрушения изучен более подробно. Поэтому при изложении результатов теоретических работ основное внимание будет уделено именно хрупкому разрушению. [c.157]

Несмотря на достигнутые успехи в понимании механизма разрушения полимеров и создании теории прочности, многие вопросы еще остаются нерешенными. Так, во многом неясны закономерности нехрупкого разрушения полимерных тел, сопутствующие ему явления зарождения и роста трещин серебра и другие изменения материала необходимо изучить наиболее слабые связи в полимерных молекулах и т. д. Особое внимание следует уделить надмолекулярным структурам, оказывающим иногда решающее влияние на механическую стабильность вообще и прочность 6 частности. [c.168]

Из теоретического рассмотрения расчетной модели и экспериментальных наблюдений следует, что деформационные свойства синтактного материала определяются в основном поведением полимера-матрицы, тогда как степень наполнения влияет лишь на характер кривой сжатия. Действительно, у монолитного и у наполненного образцов на начальном участке кривой сжатия наблюдается упругая деформация, а при дальнейшем деформировании достигается предел вынужденной эластичности (рис. 87). Следовательно, для рассматриваемых материалов условный предел прочности при нехрупком разрушении характеризуется в отличие 202 [c.202]

Общее сходство кривых долговечности для жестких (см. рис. IV. 10) и эластичных полимеров (см. рис. IV. 14), наличие у первых области нехрупкого разрушения, появление вынужденной эластичности при разрыве (трещины серебра ), а также ориентационного упрочнения при длительных испытаниях заставляют предположить, что в присутствии агрессивных сред, увеличивающих подвижность молекул жестких полимеров, следует также учитывать ориентационное упрочнение в зоне разрыва, характерное для эластомеров. С другой стороны, аномалии длительной прочности кристаллических жестких полимеров (полипропилен), вызванные тем, что в присутствии таких агрессивных сред, как серная кислота и гидроокись натрия, ускоряется кристаллизация материала и увеличивается степень кристалличности могут иметь место и в случае эластомеров. [c.106]

Когда разрыву предшествуют значительные деформации образца, приводящие к изменению структуры и прочности (т. е. ее временной зависимости), можно говорить о нехрупком разрушении. Подразделение разрушения на хрупкое и нехрупкое (вынужденно-эластическое) в таком виде имеет ясный физический смысл, хотя само определение хрупкого разрушения не предполагает отсутствия температурно-временной зависимости и включает условие отсутствия необратимых деформаций образца. [c.147]

Важнейшее условие для правильного понимания рассматриваемых явлений — это учет скорости воздействия, о чем мы уже говорили. При большой скорости механического воздействия можно получить хрупкое разрушение (небольшие деформации), а при малых — вязкое, нехрупкое разрушение. [c.147]

Рассмотрим сперва поведение полимерных образцов с высокой степенью кристалличности. Эти полимеры, как и все другие, в определенном интервале температур способны к развитию больших деформаций и нехрупкому разрушению. В другом интервале температур те же полимеры деформируются без образования шейки и разрушаются при очень- малых деформациях, т. е. хрупко. Указанные температурные интервалы разделяет температура хрупкости Тхр- [c.275]

В области нехрупкого разрушения большое значение приобретают релаксационные процессы, учет которых позволяет более точно описать долговечность полимеров в этой области температур. Переход из температурной области, где разрушение близко к идеально хрупкому, в область, в которой разрушение нехрупко, изменяет характер зависимостей lg т от а. Вместо одного образуются два пучка прямых с разным наклоном и обработка этих экспериментальных данных приводит к двум различным значениям энергии активации и параметра у = сор. [c.392]

При одной и той же температуре испытаний образцы полимеров также могут обнаруживать хрупкое и нехрупкое разрушение. Большие постоянные напряжения раньше вызывают разрушение образцов, но малые напряжения раньше приводят к размягчению (образованию шейки). Авторы нашли, что время жизни полимерного тела т и долговечность формы Тф ложатся на одну и ту же кривую зависимости от напряжения и, следовательно, подчиняются одному и тому же уравнению (V. 1). [c.408]

Рис. 11.22. Схематическое изображение кривой растяжения (или сжатия) при нехрупком разрушении полимера.

Область нехрупкого разрушения полимеров ф Теория перехода от хрупкого в нехрупкое состояние ф Два подхода к квазнхрупкому состоянию полимеров ф Применение термофлуктуационной теории к квазнхрупкому разрушению полимеров [c.7]

Долговечность полимера снижается по сравнению с хрупкой прочностью (рис. 11.13), Соответствующее уравнение долговечности приведено в табл. 11.2. При переходе через Тхр уменьщается и энергия активации. В области нехрупкого разрушения различаются две подобласти III я IV (см. рис. 11.4). Квазихрупкое разрушение, обсуждаемое в этом разделе, относится к области III, когда в верши-6, МН1м [c.315]

Таким образом, двухуровневая модель разрушения и термофлуктуационная теория привели к важному понятию о нижней 1 ранице применимости уравнения Журкова. Этот вопрос обсулс-дается также в работах Разумовской [6.31] и Тулииова [6.32]. Существование безопасного папрял<ения может быть обусловлено различными причинами. Так, в гл. 4 было показано, что безопасное напряжение появляется в результате протекания определенных процессов вязкоупругости. Следовательно, понятие безопасного напряжения различно для механизмов хрупкого и нехрупкого разрушения. Принципиально различны понятия безопасного напряжения для атермического, термофлуктуационного и вязкоупругого механизмов разрушения. Существенное влияние на Оо оказывает реальная структура (микронеоднородность) и дефектность твердого тела (микротрещины). Внешние факторы, например, поверхностно-активные среды, такн<е влияют на Оо- Отличительной особенностью безопасного напряжения (6.36), определенного из термофлуктуационной теории, является его практическая независимость от температуры при сохранении состояния полимера, когда 3 не меняется (Кт - молекулярная константа для данного тина химической связи, а свободная поверхностная энергия слабо зависит от температуры). [c.170]

В стеклообразном и кристаллич. состояниях полимерные материа,лы сохраняют молекулярную ориентацию неограниченно долго. Степепь предварительной ориен-тацтти влпяет на и 0ц. Значение 0хр зависит от угла между направлениями растягивающей силы и предварительной вытяжки, что приводит к резкой анизотропии прочностных характеристик — значительному упрочнению материала в направлении ориентации и разупрочнению в поперечном направлении. Для пекристаллич. иолимеров Охр зависит от степени ориентации и угла между направлениями растягивающей силы и ориентации сильнее, чем Ов, поэтому с увеличением ориентации область перехода от хрупкого к нехрупкому разрушению смещается к низким темп-рам. [c.117]

Экспериментальные данные изучения долговечности некоторых нолймеров в широком интервале температур действительно нока- зывают, что в области хрупкого и нехрупкого разрушения выполняются соотношения (2) или (14). Однако зависимости lg т от о в каждой из областей разрушения образуют как бы два семейства прямых, характеризуемые разными значениями 7 = юр. Таким образом, на основании этих данных можно говорить о разном характере разрушения в области хрупкого и нехрупкого состояния, причем в первой области долговечность в основном определяется ростом истинных треш,ин (трещин разрушения), а во второй — ростом трещин серебра . [c.161]

Рассмотрим теперь зависимости Igts и Igt от напряжения а при какой-либо температуре, например при 240 °К. При нагрузках меньше одного из заданных напряжений а= 11,3 кгс/мм должно реализоваться нехрупкое разрушение (ts>t), а при больших — хрупкое разрушение (ts t). При низких напряжениях механизм нехрупкого разрушения приводит к разрушению образца полимера раньше, чем механизм хрупкого разрушения, а при больших напряжениях — наоборот. Поэтому реализуется кривая долговечности с двумя ветвями. Кривые долговечности с переломом наблюдали Песчанская и Степанов [259] на ряде полимеров (поливинил-формаль, поливинилэтилаль и поливинилбутираль). При переходе к низким температурам точка перелома уходит далеко вверх и экспериментально уже не наблюдается и остается только крутая ветвь. При переходе к высоким температурам точка перелома уходит далеко вниз и экспериментально также не наблюдается — остается только пологая ветвь кривой долговечности. [c.105]

Установление интервала нехрупкого разрушения ниже температуры стеклования основано на растяжении образцов, замораживаемых при разных температурах, и определении наряду с разрывными нагрузками деформации, предшествующих разрыву. Образование шейки на образце при больших квазиоста-точных деформациях характеризует состояние вынужденной эластичности. При хрупком разрыве происходят лишь небольщие упругие деформации. Разрушенный образец не имеет каких-либо остаточных деформаций. Нарастание напряжений при деформации, предшествующей разрушению, не сопровождается ни течением, ни релаксационными процессами. [c.442]

Много работ посвящено поведению сплава, отвечающего по своему составу соединению СидАи, в растворе хлорного железа. Скорость коррозии зависит от того, на какую плоскость воздействует раствор. Полученные результаты подтверждают мысль, что только грани октаэдра действительно стойки это наблюдается и в случае меди (см. стр. 359). В результате коррозии в растворе хлорного железа в отсутствие напряжений в отдельных местах (некоторые из которых могли являться участками несовершенного строения решетки, получившегося при первоначальном росте кристалла) коррозионные поражения имеют круглую форму. Если кристалл деформировали, эти участки становились зародышами трещин. При отсутствии несовершенств решетки, образовывающихся в процессе роста кристалла, трещины начинались преимущественно в местах пор, расположенных внутри деформированного материала в полосах скольжения. За макроскопическим изломом следовал рост трещин, сопровождавшийся локальной пластической деформацией в конце концов, отдельные трещинки соединялись вместе, и образец ломался на две части. Без коррозионного воздействия кристаллы обычно были пластичны если разложенное напряжение среза было достаточным, то скольжение проходило по граням октаэдра или додекаэдра. Растрескивание происходило только в присутствии раствора хлорного железа. Если после зарождения трещин раствор хлорного железа удалялся, то деформация имела пластический характер и завершалась она типичным нехрупким разрушением. Хрупкое разрушение можно было предотвратить протекторной защитой, контактируя сплав с медью. [c.630]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология