Температурные кривые растяжения фиг

При расчете параметров температурно-временной зависимости прочности по кривым растяжения нужно [c.87]

Рис. 111.8. Кривая растяжения каучукоподобных полимеров при малых деформациях в температурной области, непосредственно примыкающей к Tg.

При изучении деформационных свойств эластомеров основное внимание уделяется области больших деформаций. Но область очень небольших деформаций (до. 20%) также таит много интересного. Деформационное поведение каучуков при малых удлинениях изучено весьма детально Оказалось, что в определенных температурных условиях каучуки дают характерную кривую растяжения (см. рис. П1.8). Эта кривая, по форме напоминающая диаграмму растяжения твердых полимеров, отражает своеобразный релаксационный процесс, характеризующийся малой энергией активации и большим размером кинетических элементов релаксации. Такими элементами могут быть надмолекулярные структуры, образующие как бы дополнительные узлы межмолекулярной сетки узлы распадаются при -малых деформациях, после чего ход кривой растяжения довольно резко изменяется (см. рис. П1.1). [c.218]

Это соотношение справедливо при соблюдении формулы (11.13) и при линейной зависимости а от t (о = и() на участке кривой растяжения вплоть до достижения предела вынужденной эластичности. Во многих случаях этот участок лучше описывается степенной функцией a = vt , тогда температурная зависимость (Твэ имеет вид [33] [c.88]

В заключение необходимо остановиться на одном из методических вопросов, связанных с оценкой механической работоспособности полимерных систем. Обычно такую оценку проводят по температурным зависимостям предела прочности или предела вынужденной эластичности авэ- Экспериментально установлено [16], что для полиамидоимида, полиарилата и полиоксадиазола кривые температурной зависимости предела вынужденной эластичности Овэ ограничивают область больших значений напряжений по сравнению с областью механической работоспособности, полученной из температурной зависимости равновесных критических напряжений. Следовательно, так как данные системы обладают большой скоростью релаксации напряжения, область механической работоспособности не может быть определена из кривых растяжения, и указанные выше системы нельзя использовать малое время не только при нагрузках, близких к разрушающему напряжению при растяжении, но и при нагрузках, близких к пределу вынужденной эластичности. [c.202]

На рис. П.2 показан характер изменения формы кривых растяжения в зависимости от температуры. Рис. II.3 иллюстрирует температурную зависимость прочности и степени сокращения полимера при сжатии. Эта зависимость описывается следующим уравнением [c.21]

I, II, III — температурная зависимость 1,11— кривые растяжения при трех температурах То же [c.196]

Анализируя температурные зависимости относительного удлинения и разрушающего напряжения (см. рис. 85 и 86), нетрудно прийти к заключению, что работа деформации до разрыва с понижением температуры должна изменяться немонотонно. Сравнение значений работы деформации до разрыва (Л), найденных из кривых растяжения при различных температурах, показало, что при понижении температуры от 18 °С до О °С, как правило, наблюдается увеличение работы до разрыва. При дальнейшем понижении температуры значения А уменьшаются (рис.87). Аналогичные закономерности были получены при различных скоростях растяжения. [c.109]

Для сравнения обсуждаемых результатов (см. рис. 7.6) с другими данными примем за базовые значения скорость растяжения 0,21 мм/с и соответствующей долговечность т=10 с (кривая /). Температура хрупкости равна —20°С. Сравним этот результат с данными Песчанской и Степанова [5.13], представленными на рис. 7.8, где приведены температурные зависимости прочности при т=10 с и остаточной деформации ПММА после разрыва. Из температурной зависимости прочности следует, что при Тхр = —25 °С наблюдается не скачок, а перелом на кривой. Это можно понять, если обратиться к рис. 6.16. Кривая 4 соответствует хрупкому разрушению, кривая 1 — квазихрупкому разрушению при 20 С. При температуре —25 °С кривая 1 повернется по часовой стрелке вправо, вокруг полюса (точка С) и при т=10 с пересечется с кривой 4. [c.204]

По деформационным кривым, приведенным на рис. 4.29, был рассчитан мгновенный модуль упругости для перхлорвиниловых пленок. На рис. 4.30 приведена температурная зависимость Ех. Мгновенный модуль упругости при растяжении пленок перхлорвинилового лака в стеклообразном состоянии снижается монотонно с 35-102 дд 250 МПа при переходе полимера пленки в высокоэластическое состояние модуль упругости при растяжении снижается на порядок с 25-102 до 250 МПа. [c.175]

На рис. 4.30 приведена температурная зависимость мгновенного модуля упругости при растяжении Е (кривая 2) и термомеханическая кривая (кривая 4) для пленок перхлорвинилового лака, наполненного 20% (объемн.) двуокиси кремния с удельной поверхностью 1,2 м7г. Из рисунка следует, что введение наполнителя вызывает рост жесткости пленки (жесткость пленок количественно характеризуется модулем упругости 1). Например, модуль упругости при комнатной температуре возрастает с 25-10 до ЗТ- , а при —40— с 35-102 до 52-10 МПа деформационная способность пленки снижается (кривые 3 я 4) температура стеклования повышается с 40 до 50°С. [c.176]

Изложенный метод, конечно, не требует перехода к изображениям на каждом шаге приближения, если известно решение задачи однородной теории упругости для произвольных массовых и поверхностных сил, т. е. общее решение полученных уравнений равновесия в изображениях для произвольных Ft, S , так как оригинал такого решения строится методом аппроксимаций Алгоритм сводится к вычислению последовательных приближе ний Sij, 2i по полю Ui, Gij, определяемому значениями Sij, 2г Рассмотрим простейшие задачи термовязкоупругости с неод нородным и нестационарным заданным температурным полем Растяжение тонкого бруса массовыми силами. Пусть напряже ние а = а t, Xi) в сечении х бруса известно, температура Г = = Го + АГ (t, Xi) задана, условное время tx вычислено (график зависимости tx (t) при разных значениях Xi). Найти перемещение и (I, Xi) вдоль оси, зная кривую ползучести Пц (t) при растяжении. Имеем [c.84]

В температурном интервале высокоэластического состояния можно выделить область температур, в которой при малых напряжениях проявляется весьма своеобразный механизм релаксационного процесса 122. В этой области (непосредственно примыкающей к температуре стеклования) кривая растяжения каучукоподобных полимеров имеет вид, характерный для кривой растяжения твердых стеклообразных тел. На ней наблюдается начальный крутой участок, переходящий затем в прямолинейный пологий участок (рис. П1.8). Переход происходит при напряжении Сткр. названном критическим. [c.202]

Экспериментальное определение температуры стеклования полимерных систем, быстро циклизующихся при нагревании, представляет большие трудности, так как в процессе дилатометрических, термомеханических и других испытаний материал нагревается с малой скоростью, и процесс циклизации успевает пройти до больших степеней-превращения. Оценку температуры стеклования полимеров, претерпевающих химические превращения при нагревании, удобно проводить по температурным зависимостям модуля упругости, причем нагревание образца и снятие кривой растяжения следует проводить очень быстро, чтобы опередить процесс циклизации при каждой выбранной температуре. В связи с этим в работе [8] модуль упругости полиамидоэфиров опре- [c.34]

Весь опыт по снятию кривой растяжения продолжается не более 15 с. В результате малой длительности опыта образец форполимера практически не успевает зациклизоваться. Повышение температуры стеклования, например полиамидоэфира на основе анилинфталеина, в процессе опыта составляет всего несколько градусов. Таким образом, в результате опыта можно получить температурную зависимость модуля упругости практически для исходного форполимера. Эта зависимость приведена на рис. 1.3. Она показывает, что экспериментальная температура стеклования полипиромеллитамидоэфира анилинфталеина составляет 310 °С, что хорошо согласуется с ее расчетным значением. [c.35]

В соответствии с уравнением (8.2) кривые долговечности для различных температур должны сходиться в одном полюсе, причем в случае одноосного растяжения они сходятся при уменьшении времени t. Однако для адгезионных соединений единый полюс, за редким исключением [273] не наблюдается. Специально проведенные эксперименты [26] и обработка литературных данных показали (рис. 8.10), что разница в напряженном состоянии клеевых соединений отражается на угле наклона температурных кривых долговечности, которые могут сходиться при увеличении или уменьшении времени t в зависимости от того, выше или ниже температуры стеклования клея дроизводят испытания [26, 276, 277]. Однако (кривые долговечности не сходятся в единый полюс независимо от фазового состояния клея и однородности напряженного состояния (см. рис. 8.10). [c.210]

Наблюдаемый на опыте характер влияния температуры и скорости деформации на кривые растяжения полимерных стекол, в частности на предел вынужденной эластичности приводит к выводу, что 3 уменьшается при повышении температуры и увеличивается с возрастанием скорости деформирования. Температурная зависимость предела вынужденной эластичности достаточно хорошо передается прямыми (рис. 25), пересекающими ось абсцисс й точке, ссответствующей температуре размягчения. На рис. 26 кривые температурной зависимости напряжений в расплаве полистирола пересекаются кривыми температурной зависимости предела вынужденной эластичности. [c.50]

Недавно удалось выяснить, как изменяются механические свойства стуктурированных кристаллических полимеров в широком диапазоне температур . Было обнаружено, что повышение степени структурирования гуттаперчи приводит к уменьшению ее кристалличности. При определенной степени структурирования гуттаперча перестает кристаллизоваться и приобретает каучукоподобные свойства. Так, при содержании связанной серы 1,4% гуттаперча уже при 30 °С обнаруживает пониженную прочность и повышенную деформацию при разрыве. При 40 °С практическп вся деформация остается обратимой. Однако, несмотря на сравнительно большое количество поперечных связей, форма кривых растяжения такой гуттаперчи имеет вид, характерный для кристаллических полимеров. В температурной области до 40 °С еще сохраняется кристаллическая структура и в то же время начинает играть существенную роль образовавшаяся пространственная структура. Аналогичными свойствами обладает и гуттаперча, содержащая 3,1% связанной серы. [c.194]

Представленные кривые показывают, что при ц > 0,8 эффективность работы охлаждаемых труб растет с уменьшением угла ввода газового потока, что объяснимо с позиций струйной модели процесса расширения газа. С уменьшением р увеличивается осевая составляющая скорости, что приводит к растяжению зоны расширения и эффективного взаимодействия струй, т.е. протяженность зоны газового потока с высоким температурным напором возрастает. Это приводит к увеличению теплосъема с единицы поверхности вихревой трубы, что находит свое отражение в повышении АТ [c.135]

Задание. Проанализировать характер полученных кривых о —е для различных полимеров, объяснить полученные зависимости СТр и Ов от температуры по температурной зависимости.Ор и сТв определить Тс аморфных полимеров или Т л кристаллических полимеров при заданной скорости растяжения объяснить влияние температуры отжига образцов ПЭТФ (в области выше Тс полимера) на форму динамометрических кривых. [c.164]

В работе [145] этот метод был применен для исследования релаксационных процессов эластомера ЭКМС-30 при режиме заданной скорости растяжения. На рис. IX. 6 приведены температурные зависимости для линейного и сшитого образцов. В области стеклования (Гст 218 К) кривая 3 показывает зависимость в соответствии с уравнением Вильямса — Ланделла — Ферри (ВЛФ) и, как видно, это уравнение согласуется с экспериментом в интервале на 15 К выше Т . Расхождение с экспериментом с повышением температуры указывает на переход к другим релаксационным процессам, которые видны из данных, приведенных на рис. IX. 7 (Я-переходы). Обращает на себя внимание, что в области стеклования ( -процесс механической релакса- [c.221]

Релаксационный характер этого механизма прочности наполненных резин проявляется в том, что с повышением температуры (и уменьшением скорости растяжения) вероятность W отрыва цепи от частицы наполнителя при том же напряжении возрастает, а среднее время релаксации процесса десорбции (величина, обратная вероятности W) уменьшается. Если время опыта значительно больше Tj5, то релаксационный механизм действия наполнителя не проявляется и эффект усиления не наблюдается. Если продолжительность испытания намного меньше тц, а это возможно при низких температурах и при высоких скоростях растяжения, то резина разорвется раньше, чем будет реализован механизм десорбции. В этом заключается причина появления максимума на кривой зависимости прочности от скорости растяжения для наполненной резииы СКС-30 (см. рис. 113, кривая 2), а также максимума на кривой температурной зависимости прочности (см. рис. 116). [c.196]

Методом проб и ошибок показано [227—228], что положение параметрической кривой не меняется, если в уравнениях (8.7) или (8.12) принять F (о) =F(op), причем независимо от температуры =tg=10 ч. Предполагается, что температурная зависимость разрушающего напряжения при растяжении Ор пли предела текучести От известна, например, по спра вочным данным. Тогда обобщенную кривую можно постропть в координатах К—Ор, а затем иопользовать ее для прогнозирования длительной хрупкой прочности. Проверка этой методики [c.282]

Прием ступенчатого нагружения обеспечивает простоту измерения пластических деформаций, однако дает заметную погрешность в области малых пластических деформаций и не учитывает возможность деформационного старения металла в результате разгрузки после каждого нагружения. Этого можно избежать путем постановки испытаний непрерывным нагружением с записью измеряемых параметров на ленту осциллографа с помошью датчиков, показанных на рис.6.3.5. Датчик деформации (6.3.5,а) имеет упругий элемент с наклеенными с двух сторон тензодатчиками сопротивления. Датчик давления (рис.6.3.5,б) имеет цилиндр 1, нагруженный измеряемым давлением. Наклеенные на его поверхности тензодатчики 2 являются рабочими. Температурную компенсацию при использовании мостовой схемы обеспечивают тензодатчики 3, наклеенные на корпус 4, изготовленный из того же материала, что и цилиндр 1. При измерении кривизны выпучины / (рис.6.3.5,в) перемещение штока 2 относительно опор фиксируется упругим элементом 3 с тензодатчиками 4. Методика обработки записи показаний датчиков при непрерывном нагружении достаточно полно изложена в работе [131]. Построенные таким образом зависимости истинных напряжений от истинных деформаций а,- = /(е,) показаны на рис.6.3.6 для четырех различных марок сталей. Светлые точки — это результаты одноосного растяжения плоских образцов из тех же листов в пределах равномерной деформации до образования шейки. Расположение светлых точек, близкое к соответствующим кривым, построенным по результатам двухосного растяжения, свидетельствует об отсутствии заметной анизотропии свойств испытанных тонколистовых элементов [c.140]

Для установления связи кинетики разрыва с механическими характеристиками исследованных вулканизатов были изучены кривые их растяжения (рис. II.44). Оказалось, что понижение температуры испытания, как правило, сопровождается уменьшением относительного удлинения при разрыве. Ранее было показано [366, с. 660], что 8р зависит от температуры сложным образом, так что принципиально вйзмо рно и увеличение бр при понижении температуры, так как температурная зависимость бр определяется влиянием температуры и на разрушающее напряжение, и на деформационные свойства материала. Поэтому можно было бы ожидать немонотонного изменения относительного удлинения при разрыве с понижением температуры. [c.111]

Широко исследовано влияние скорости деформации и температуры на прочностные свойства эластомеров и аморфных полимеров. Смит и его сотрудники [58—60] изучили зависимость прочности при растяжении и разрывного удлинения от скорости деформации для большого числа эластомеров. Оказалось, что результаты, полученные при разных температурах, могут быть обработаны по методу суперпозиции смещением кривых вдоль оси скорости дeфopмa п,ии (в логарифмическом масштабе) с образованием приведенных (обобщенных) кривых прочности и разрывного удлинения, построенных в функции скорости деформации. Результаты подобного рода приведены на рис. 12.30, а и б, суммирующих экспериментальные данные Смита для ненаполненной резины из бутадиен-стирольного каучука. Замечательно то, что температурная зависимость фактора приведения, полученная в результате суперпозиции как по значениям предела прочности, так и по величинам разрывного удлинения, имеет форму, отвечающую уравнению ВЛФ для суперпозиции в области линейного вязкоупругого поведения аморфных полимеров при малых деформациях (рис. 12.31), а полученное нри этом значение температуры стеклования хорошо согласуется со значением, найденным из дилатометрических измерений. [c.346]

В литературе известны лишь немногочисленные данные относительно применения метода температурно-временной суперпозиции к блоксополимерам. Бичер с соавторами [2] исследовал механиче- Ские свойства трехблочного сополимера строения полистирол — мс-полиизопрен — полистирол с молекулярным весом порядка 130 ООО, содержащий 22 вес. % полистирола. В их работе можно найти график зависимости lg а г от Г (без экспериментальных точек), который совершенно аналогичен кривым, представленным на рис. 5 и 6. Смит и Дикай [30] исследовали поведение образцов Kraton 101 при постоянных скоростях растяжения и нашли, что полученная [c.216]

Резкое снижение сопротивления растяжению и увеличение предельных деформаций пленок из стеклообразных полимеров связано с развитием в них под действием поверхностно-активных сред большого числа микротрещин. Содержание большого числа трещин в тонких пленках из стеклообразных полимеров коренным образом изменяет их деформационные и теплофизические свойства. Так, например, при сушке пленок из ПЭТФ, растянутых в пропаноле до деформации 100—150%, происходит почти полное восстановление исходных размеров. Деформационные кривые повторного растяжения ПЭТФ имеют два предела текучести. Образцы пленок из полиметилметакрилата (ПММА), высушенные в растянутом состоянии после деформации в спиртах, при незначительном нагревании почти полностью восстанавливают свои размеры в температурном интервале ниже температуры стеклования [78], а аналогично подготовленные образцы ПЭТФ при отжиге обнаруживают способность к самопроизвольному удлинению. [c.164]

Температурная зависимость прочности при -деформации показывает совершенно иные закономерности (рис. 6). При -деформации кривые на графике напряжение—деформация Ихмеют характер, отличающийся от рассмотренного выше. В этом случае деформации полиамид уже ориентирован в направлении растяжения и в нем не могут возникать две упомянутые ранее модификации. Поэтому на рис. 6 полностью отсутствует участок II. Вследствие предварительной ориентации образец обладает высокой прочностью и сравнительно малым удлинением. Следует отметить, что при температуре [c.300]

Для того чтобы объяснить наблюдаемые при растяжении увеличение температуры плавления, отсутствие пропорциональности между температурой плавления и размерами кристаллов, а также сужение температурного интервала плавления, необходимо иметь данные о плавлении таких образцов, которые не изменяются при нагревании. Иллерс [106] исследовал плавление вытянутых образцов полиэтилена, не давая им сокращаться. На рис. 9.33 приведены для сравнения кривые плавления невытянутого образца (кривая 1), вытянутого ненапряженного образца (кривая 2) и вытянутого напряженного образца с закрепленными концами (кривая 3). Поскольку пик плавления вытянутого образца такой же широкий, как пик плавления невытянутого образца, следует сделать вывод, что сужение пика плавления ненапряженного вытянутого образца может быть обусловлено в большой степени (если не полностью) релаксацией напряжений в образце вследствие частичного плавления и рекристаллизации, а совсем не обязательно сужением распределения кристаллов по размерам. Сопоставление теплот плавления напряженных и ненапряженных образцов показывает, что теплота плавления ненапряженных образцов на 1—3% меньше и что,, [c.270]

Как и в случае ненаполненных вулканизатов, прочность при растяжении усиленных материалов зависит от скорости деформации и температуры и подчиняется принципу температурно-вре менной суперпозиции. На рис. 10.22 показана зависимость прочности при растяжении от времени до разрушения для непаполпеп-ных вулканизатов и нескольких усиленных композиций. Если обе фазы находятся в стеклообразном состоянии (крайние левые участки кривых), то усиления образцов пе происходит. В области же высокоэластичности прочность может быть увеличена в 10 раз при введении 25% полистирола. Возвращаясь к рис. 10.21, мы видим, что возрастание прочности при растяжении почти точно соответствует увеличению модуля в области плато высокоэластичности для соответствующих композиций, что подтверждает изложенную выше термодинамическую теорию, так как может быть получено аналогичное отношение А До. Используя теорию Смита об огибающей разрывов [843], Мортон и др. нашли, что кривые для нескольких вулканизатов налагаются (рис. 10.23). Из огибающих разрывов, изображенных на рис. 10.23, нельзя сделать вывода об усилении, как из рис. 10.22. Мортон и др. обнаружили также, что более мелкий наполнитель обеспечивает большую прочность при растяжении при любых температуре и скорости деформации. Основной вывод, сделанный Мортоном и др., состоит в том, что действие усиливающих наполнителей сводится к увеличению вязкости матрицы (см. также гл. 12). [c.275]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология