Растрескивание под действием напряжения и плотность

В [30]. Анодная защита против коррозионного растрескивания под напряжением была впервые использована в технике в установке для электролиза воды, работавшей с раствором КОН. Защитный ток здесь был отведен непосредственно от одной из ячеек соответствующего блока для осуществления электролиза [30]. Еще один пример показан на рис. 20.20. Защитная установка этого аппарата для упаривания щелочи работает с усилением от управляющего дросселя, чтобы можно было подводить большой защитный ток до 300 А при напряжении 5 В [2, 33, 39]. Необходимая плотность защитного тока, действующее напряжение и потенциалы в точках измерения Ei и Е за первые 140 сут после пуска в эксплуатацию показаны на рис. 20.21. Требуемый защитный ток после входа в область пассивности довольно мал. В отличие от кислот в щелочах не может произойти спонтанной активации после отключения защитного тока. [c.397]

Сополимеризацией Э. с неполярными мономерами, напр, с а-олефинами, регулируют степень кристалличности полиэтилена при этом диэлектрич. свойства получаемых сополимеров такие же, как у полиэтилена. С увеличением содержания а-олефина или с увеличением длины его углеводородной цепи при равном содержании а-олефинов степень кристалличности Э. с. уменьшается и соответственно снижаются плотность, модуль упругости, жесткость, темп-ра плавления, увеличиваются газо- и паропроницаемость, растворимость в органич. растворителях, эластичность, ударная вязкость, относительное удлинение, стойкость к растрескиванию под напряжением в поверхностно-активных средах, устойчивость при действии длительных нагрузок (поэтому Э. с. значительно долговечнее полиэтилена, хотя прочность их несколько ниже). [c.506]

Рис. 6. Влияние изменения плотности в результате термообработки на растрескивание полиэтилена при одновременном действии напряжения и окружающей среды

Одним из основных условий растрескивания всех, но особенно полимеров с малым молекулярным весом и низкой плотностью является действие напряжений в разных направлениях. В последних работах однако, предполагается, что в случае полиэтиленов среднего молекулярного веса, особенно с достаточно высокими плотностями, степень неоднородности напряженного состояния может быть невелика. В большинстве случаев сложное на- [c.355]

Скорость растворения металла определяется исключительно электрохимическими особенностями корродирующей системы. Дополнительное действие напряжений и электрохимического фактора в этой модели, включающей создание обнаженного металла в вершине трещины за счет пластической деформации, состоит или в сильном изменении величины интервала скоростей деформации, в котором имеет место растрескивание, или значений пороговых напряжений (при испытании по методу заданных постоянных нагрузок) в зависимости от условий внешней коррозионной среды. Такие эффекты действительно наблюдаются кривая рис. 5.9 имеет тенденцию к заметному смещению вдоль оси соответствующей скорости деформации при изменении состава окружающей среды или прп наложении достаточно больших плотностей анодного или катодного токов. Предельная скорость изгиба консольного образца, ниже которой растрескивания не наблюдается, в экспериментах может быть изменена на два или три порядка за счет изменения приложенного потенциала (см. рис. 5.10). [c.239]

Растрескивание полимера, являющееся следствием действия внутренних напряжений, возникающих при формовании изделий, внешних напряжений, химических реагентов, повышенной температуры, УФ-лучей и других факторов, проявляется сильнее у материалов с большей плотностью и текучестью озо [c.277]

В результате растрескивания напряжения в покрытии уменьшаются или полностью ликвидируются. По этой причине пористый хром, получаемый за счет анодной обработки, не имеет растягивающих напряжений или они незначительны. Периодическая анодная поляризация растущего хромового покрытия предупреждает возможность развития в нем значительных внутренних напряжений. При анодной поляризации усиленно растворяется покрытие на участках, где оно имеет повышенную толщину из-за высокой плотности тока. Скорость этого растворения в несколько раз больше скорости наращивания хрома при катодном периоде и эта разница обусловливает выравнивающее действие реверсивного тока. [c.27]

На воздухе под действием СО, СОа, влаги и Оа в изделиях из П., подвергающихся длительному растяжению при различных напряжениях (более низких, чем разрушающее), могут появиться мелкие трещины. Процесс этот происходит в течение нескольких лет или даже десятков лет. Но он значительно ускоряется при контакте с активными средами (напр., с полярными растворителями и особенно с водными р-рами поверхностно-активных веществ — мылами, синтетич. моющими средствами, эмульгирующими веществами и др.). Стойкость к растрескиванию под напряжением в по-верхностно-активных средах возрастает при увеличении мол. массы П. и расширении молекулярно-массового распределения, снижении плотности путем сополимеризации Э. с пропиленом, бутиленом и др. мономерами либо добавлении к П. полиизобутилена или бутилкаучука, а также при хлорировании, бромирова-нии или сульфохлорировании П. [c.503]

Подобные же результаты, приведенные в табл. 1, взятые из более ранних публикаций , показывают, что пять образцов полиэтиленов с одним и тем же индексом расплава и приблизительно с одной и той же плотностью сильно отличаются по стойкости к растрескиванию при одновременном действии напряжения и окружающей среды при небольшой разнице в количествах хлороформенного экстракта. Уменьшение стойкости к растрескиванию имеет такой же резкий характер, как и при изменении индекса расплава. Перед экстрагированием полимер пропускали через холодные вальцы для придания ему удобоэкстрагируемой формы с высоким отношением поверхности к объему. Затем его помещали в мешочки и кипятили в те- [c.338]

Рис, 7, Изменение во времени плотности полиэтилена и сопротивляемости растрескиванию при одновременно.м действии напряжения и окружающей среды (испытания на изгиб образца в виде полосы в присутствии Igepal СО-630 при 50 С) [c.343]

Хейс с сотрудниками показал, что для термического растрескивания полиэтилена высокой плотности сложно-напряженное состояние менее важно, чем для растрескивания аналогичного полиэтилена низкой плотности под действием поверхностно-активных веществ. Это согласуется с тем, что сдвиговые напряжения оказывают большее влияние на разрушение полиэтилена низкой плотности, чем высокой. Эти же исследователи нашли, что в отличие от растрескивания под действием поверхностно-активных веществ, начинающегося с поверхности, термическое растрескивание начинается в массе полимера. Хитмайр, Марк и Ульман наблюдали то же салюе. Дислокации, имеющиеся внутри кристаллической массы, являются очагами, в которых начинается рост трещин, развивающихся далее между сферолитами или через них — как при растрес- [c.366]

Третьей особенностью данного процесса разрушения является обязательное наличие напряжения. Это очевидно из самого термина. Однако не так очевиден тот факт, что если не для всех полиэтн-ленов, то, по крайней мере, для полиэтиленов с большим молекулярным весом (тип I по ASTM) для развития растрескивания необходимо многоосное напряженное состояние. Это подтверждено или обсуждалось многими исследователями. По последним данным предполагают, что растрескивание полиэтиленов высокой плотности (тип П1 по ASTM) под действием окружающей среды может проис- [c.333]

Рис. 4. Зависимость сопротивляе1 юсти растрескиванию полиэтилена при одновременном действии напряжения и окружающей среды от индекса расплава при 50 С (испытания при постоянной нагрузке) плотность 0,918 г/сл индекс расплава

Рис. 7. Изменение во времени плотности полиэтилена и сопротивляемости растрескиванию при одновременном действии напряжения и окружающей среды (испытания на изгиб образца в виде полосы в присутствии Igepal СО-630 при 50 / — индекс расплава 0,67 г/10 мин 2 — индекс расплава 0,27 г/10 мин.

Сравнительная стойкость к растрескиванию под действием напряжения различных полиэтиленов может быть выражена различным образом. Ландер , используя вариант испытания Кэри при постоянной нагрузке , нашел предельные напряжения для различных типов полиэтиленов в Igepal СО-630 при 60 °С. На рис. 12 показаны области, определенные в его испытаниях для полиэтиленов с различными индексами расплава и плотностями. Элберс и Фишер , используя сходный метод, получили аналогичные результаты. Мак-Федрис, Браун и Мак-Гарри , которые испытывали образцы в виде мальтийского креста при двуосном напряжении, также получили почти такие же результаты. Любое из этих испытаний можно использовать для определения сопротивления растрескиванию при постоянной нагрузке, определяя время до разрушения. [c.356]

Осаждение на катоде электроотрицательных металлов цинка, железа, никеля, кобальта, хрома из растворов простых солей сопровождается выделением водорода даже при небольшой концентрации его ионов в растворе. Выделяющийся водород легко проникает как в металл покрытия, так и в металл основы. Как правило, при этом повышаются внутренние напряжения в осадке, появляются пузыри, вздутия, возможно растрескивание покрытия. Наводоро-живание металла (насыщение водородом) особенно опасно для тонкостенных изделий, пружин и деталей из высокоуглеродистых сталей. При совместном выделении водорода с металлом выход металла по току снижается, и тем в большей степени, чем ниже pH раствора (выше кислотность). При повышении pH (снижение кислотности) и достижении значения pH, при котором в электролите образуются малорастворимые гидроксиды и основные соли металла, качество покрытия снижается. Накапливаясь в растворе, эти вещества могут попадать в покрытие, загрязняя его, повышать внутренние напряжения, вызывать шероховатость. Одновременно концентрация соли осаждаемого металла уменьшается, поэтому предел допустимой плотности тока снижается. Таким образом, в растворе необходимо поддерживать оптимальную для данных условий концентрацию водородных ионов. Для этой цели в электролит вводят специальные буферирующие добавки. Буферное действие уксусной кислоты может быть выражено следующими [c.119]

Из факторов, относяш,ихся к самим полимерам, на растрескивание влияют следуюш,ие Наличие полимергомологов, что приводит к разной локальной степени набухания или растворения в полимере, а это, в свою очередь, обусловливает концентрацию напряжений и образование треш ин. В кристаллических полимерах действие растворителя локализуется прежде всего по границам сфероли-тов, а иногда и внутри сферолитов между лучами. Это связано с тем, что при кристаллизации в сферолитах упорядочиваются структурные единицы одинакового строения, например в линейных полимерах — линейные молекулы. В этом случае молекулы, содержаш,ие разветвления и посторонние группы, возникающие в результате окисления и других процессов, автоматически выталкиваются из кристаллов и образуют аморфную или менее упорядоченную фазу между сферолитами. Таким образом происходит концентрирование дефектного материала, по которому начинается процесс разрушения. Неодинаковая скорость воздействия на кристаллические полимеры физически или химически агрессивных сред наглядно проявляется при травлении полимеров аналогично металлам. Опыты по травлению показывают, например, что при действии на полиэтилен концентрированной HNO3 с большей скоростью и в первую очередь растворяется дефектный менее кристалличный материал. В связи с этим сопротивляемость растрескиванию увеличивается при сужении кривой распределения за счет низкомолекулярной части и при увеличении молекулярного веса полимера. Аналогичные данные имеются и для поликарбоната Склонность к растрескиванию уменьшается с уменьшением внешних и внутренних напряжений, а также с увеличением степени кристалличности, т. е. с ростом плотности. Последнее наблюдалось на полиамидах в кислотах а также на полиэтилене в растворе ПАВ Однако одновременное увеличение набухания с ростом степени кристалличности, например в системе фторопласт — керосин приводит к уменьшению долговечности. Сопротивляемость растрескиванию снижается с ростом [c.77]

Для дальнейшего изучения структуры вещества в трещине Камбур применил методику обработки полимера растворителем, который способствует растрескиванию поликарбоната под действием растягивающей компоненты напряжения при изгибе. Наличие растворителя приводит к образованию необычайно больших трещин — шириной до 0,2 мм. Исследование искажения размеров в поперечном направлении показало, что плотность вещества трещины на 40% меньше плотности окружающего его материала. [c.260]

Особо следует остановиться на двояком влиянии среды при растрескивании. С одной стороны, среда способствует разрушению, вызывая возникновение начальных концентраторов вследствие локальных анодных процессов и их развитие при совместном действии среды и напряжений. С другой стороны, коррозионная среда может затормаживать развитие трещины в связи с явлением деконцентрации , проявляющейся как в общей деконцентрации на поверхности, так и в локальной деконцентрации в вершине трещины или концентратора. Первый вид деконцентра-ции связан с растворением начальных концентраторов при интенсивной поверхностной коррозии с увеличенной плотностью концентраторов на единице поверхности. Локальная или местная декоицентрация связана с увеличением радиуса кривизны р концентратора вследствие интенсивного анодного растворения вершины и притупления ее, и с возникновением в вершине концентратора или магистральной трещины сетки сопутствующих дочерних коррозионных трещин и их ветвления. [c.110]

Зоны с повышенной плотностью дислокаций химически более активны в связи с наличием облаков примесных и растворенных атомов, что интенсифицирует коррозионные и сорбционные процессы в этих зонах. В связи с этим дислокационная структура влияет на механизмы межкристаллитного и транскристаллитного растрескивания. В материалах, имеющих низкую энергию упаковки и способных к ближнему упорядочению, дислокации располагаются копланарно , плоскостными группами, скольжение в которых приводит к разрушению ближнего порядка и повышенной плотности дислокации в плоскостях скольжения в зоне разрушения. Такие металлы весьма восприимчивы к коррозионному растрескиванию транскристаллитного типа. Чистые металлы и сплавы, где облегчено поперечное скольжение и где возникают спутанные клубки дислокации, не склонны к внутрикристаллитному коррозионному растрескиванию. При межкристаллитном растрескивании области с высокой плотностью дислокаций расположены у границ зерен, поэтому трещина развивается по границе, которая действует, как барьер для пластической деформации соседних зерен. В результате этого энергия деформации, концентрирующаяся на границе, способствует дополнительному увеличению энергии границ зерен, необходимому для разделения зерен под действием приложенных напряжений. Очевидно, при малых степенях пластической деформации имеет место усиление начальной анодности границ вследствие накопления на них энергии деформации. Дальнейшее увеличение степени деформации приводит к деконцентрации энергии, в связи с тем что деформация захватывает все зерно, что в конечном итоге может привести к увеличению стойкости. [c.138]

Полиэтилен, как и другие пластмассы, может растрескиваться под влиянием среды (воздух, растворители, масла) и приложенного напряжения. Исследования [147] показали, что при постоянном напряжении время до начала образования трещин и последующего разрушения зависит от величины напряжения. Если оно не вызывает развития деформации более 3,5% при 20° С (критического растяжения), то растрескивания не наблюдается. При более высокой деформации происходит растрескивание полиэтилена, сопровождающееся образованием, развитием и соединением друг с другом отдельных микротрещин. Механизм возникновения трещин неясен, но растрескивание обусловлено теми дефектами, которые создаются при переработке материала в изделия. По-видимому, образование трещин проходит через два этапа. Первый этап — переход материала в состояние, при котором медленно, в зависимости от температуры, напря-н ения, плотности полиэтилена и формы образца, образуются трещины второй — быстрое разрастание трещин, вызываемое действием среды. [c.44]

Специфика стресс-коррозии заключается в одновременном развитии множества параллельных трещин, объединенных, как правило, в колонии. При этом индивидуальные трещины по мере роста неизбежно вступают во взаимодействие между собой и дальнейшее развитие процесса теперь уже полностью подчиняется закономерностям коллективного роста трещин в колониях. Установлено [13], что в широких колониях с высокой плотностью трещин развитие последних затрудняется, так как напряжения, действующие в этой зоне, в значительное мере экранируются. В то же время в узких колониях экранирующий эффект незначителен и в том случае, когда трещины выстраиваются вдоль одной линии (что часто наблюдается в зоне продольного сварного шва) более вероятным становится объединение этих тр>ещин, приводящее к разрыву трубопровода. В общем случае процесс растрескивания, обусловленный совокупным влиянием ряда факторов, может получить различные варианты развития. Результат от воздействия каждого фактора в отдельности может быть направлен на развитие разрушения или на его торможение. Соответственно этому все процессы, одновременно или последовательно протекающие на различных масштабных уровнях, условно могут быть отнесены к деградационным и релаксационным. [c.43]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология