Обратимость деформации

Материалы, способные к большим обратимым (т. е. упругим) деформациям, называют эластичными. Мерой эластичности является наибольшая величина обратимой деформации. Превышение этой величины вызывает или развитие необратимых деформаций (течение у пластичных материалов), или разрушение у хрупких материалов. [c.185]

Отличительным свойством каучукоподобных материалов, или эластомеров, позволяющим выделить их в особый класс соединений, является их высокоэластичность, т. е. способность к большим обратимым деформациям при малом модуле упругости. Именно это свойство определяет в первую очередь техническую ценность каучукоподобных материалов. [c.18]

Релаксационный характер механических свойств и физических состояний полимеров. Специфика полимеров заключается не только в проявляющейся при определенных условиях способности к большим обратимым деформациям, но также в том, что их механические свойства носят резко выраженный релаксационный характер, т. е. сильно зависят от временной, а в случае периодических деформаций, от частотной шкалы. Эта. зависимость, как и высокоэластичность, является следствием длинноцепочечного строения полимеров и обусловлена необходимостью длительных промежутков времени (времен релаксации) для конформационной перестройки большого числа связанных ме.жду собой структурных элементов цепи при переходе ее из одного равновесного состояния в другое. Время релаксации является функцией температуры и за- [c.40]

Для устранения этого свойства, препятствующего их эксплуатации, каучуки подвергают вулканизации, превращая их в резины. Так как, при этом макромолекулы каучука не утрачивают полностью способности к высоким обратимым деформациям, то полученные вулканизацией резины также являются эластомерами. Основная масса каучуков используется для изготовления изделий именно в виде резин, полученных вулканизацией твердых каучуков или латексов (водные дисперсии каучуков). [c.424]

Связь между своеобразной структурой эластомеров и их способностью к необычайно большим обратимым деформациям очевидна. Качественно она может быть описана следующим образом. Под действием внешних сил, например, растяжения, молекулярные цепи могут разворачиваться, принимая менее свернутые конфигурации, частично ориентированные в направлении оси растяжения. Стремление молекулярных цепей перестроиться таким образом, чтобы принять свои первоначальные конфигурации, обусловленное уменьшением энтропии вытянутых, частично упорядоченных состояний цепи, приводит к возникновению упругой возвращающей силы. [c.18]

При более низких температурах (Г < Гт) подвижность сегментов и связанные с ней перестройки конформаций цепей сохраняются значительными, однако они недостаточны для того, чтобы могло иметь место заметное изменение взаимного расположения центров тяжести макромолекул, по крайней мере при обычном времени наблюдения. Этому случаю соответствует важнейшее физическое состояние полимеров — высокоэластическое. Это состояние, присущее только высокомолекулярным соединениям, характеризуется, как уже указывалось ранее, тем, что материал способен к большим обратимым деформациям. [c.39]

Как уже указывалось выше, макромолекулы в конденсированном аморфном состоянии имеют клубкообразную конфигурацию, характеризующуюся тем, что расстояние между двумя любыми точками цепи, разделенными не слишком малым числом атомов, много меньше контурной длины отрезка цепи между этими точками. Если к таким точкам приложить деформирующее усилие, то отрезок цепи между ними сможет растянуться до размеров, намного превышающих исходное расстояние между рассматриваемыми точками. Так как растяжение цепи сопровождается уменьшением энтропии, то после снятия нагрузки цепь вернется в свое исходное клубкообразное состояние. Этот же механизм действует и в том случае, если имеется совокупность цепей, связанных в сетку. Именно этим обусловлена способность эластомеров к большим обратимым деформациям. [c.48]

Свойства полиизобутилена зависят от молекулярного веса. С увеличением молекулярного веса повышаются разрушающее напряжение при растяжении, обратимая деформация и твердость. Полиизобутилен хорошо совмещается с другими полимерными продуктами. [c.14]

Интересное сообщение опубликовано в 1947 г. Британской Ассоциацией по исследованию кокса [14]. Несколько шихт загружали одновременно в промышленные печи, заканчивающие срок службы (и поэтому их использовали для опытов), высотой 3,8 м и в печь с подвижной стенкой. Возможные деформации промышленной печи исследовали специальными аппаратами. Как показали результаты исследования, внутреннее давление около 150 гс/см не вызывало никаких последствий. При давлении выше 150 гс/см наблюдались обратимые деформации простенка. При. давлении же выше 500— 600 гс/см наблюдались значительные непоправимые деформации. Если учесть, что давление распирания в печи с подвижной стенкой составляет примерно половину внутреннего давления, то предел безопасности может составлять около 100 гс/см , во всяком случае меньше 200 гс/см [c.410]

Обратимую деформацию Уу иногда условно разделяют на две составляющие исчезающую практически мгновенно и исчезающую в течение некоторого времени (упругое последействие). Для многих процессов, протекающих относительно медленно, такое разделение не имеет смысла и для определения у используют обычную форму уравнения Максвелла [c.10]

Огромная молекулярная масса и соответствующие ей силы молекулярного взаимодействия придают полимерам высокую прочность, а эластомерам в то же вре.мя — способность к большим обратимым деформациям. Изменяя строение и длину цепи, чередование звеньев, составляющих молекулу полимера, состав исходных мономеров, условия проведения синтеза и последующую обработку, можно создавать высокомолекулярные соединения с самыми разнообразными свойствами. В полимерах наряду с кристаллическими областями имеются области с неупорядоченным [c.187]

Эластомерами (эластиками) называют полимеры и материалы на их основе, обладающие высокоэластическими свойствами во всем диапазоне температур их эксплуатации. Они способны к весьма значительным (до тысячи и более процентов) обратимым деформациям при малых (98 кПа — 9,8 МПа) значениях напряжений, вызывающих эти деформации. В эластомерах сочетаются механическая прочность и высокая эластичность, столь необходимые для изделий, подвергающихся многократно повторяющимся знакопеременным нагрузкам (например, автомобильные шины). [c.424]

Свойства резины не могут быть описаны параметрами только твердого, жидкого или газообразного материалов. При деформациях с изменением объема для резин характерна большая жесткость. При деформациях, связанных с изменением формы, резине свойственны весьма малая жесткость и высокая эластичность. Подобно твердым телам, резина способна восстанавливать свою первоначальную форму после снятия нагрузки, при этом пределы обратимой деформации резин значительно шире, чем у металла. В то же время резина имеет аморфную структуру, характерную для жидкости. Однако упругость резины и ее способность восстанавливать форму после снятия нагрузки имеют энтропийную структуру. [c.5]

Модификация битумных материалов эластомерами заключается в следуюш,ем повышается температура размягчения снижается хладотекучесть уменьшается зависимость пенетрации от температуры снижается температура хрупкости возникает способность к эластическим обратимым деформациям заметно повышается сопротивление деформации под действием напряжений в условиях различной окружающей температуры, что выражается в повышении жесткости и прочности битумной смеси повышается дуктильность (в частности, при низкой температуре). [c.218]

Рис. 7.7. Влияние неопрена на обратимую деформацию за 30 мин и за 30 с при скручивании, а также на прочность (кривая 1) и ударную вязкость (кривая 2) битума.

В процессе растяжения осуществляется также сдвиговая деформация (см. рис. 3.3, 6-2,2 ), так как при этом реализуется плосконапряженное состояние. Напряжение сдвига т при обратимой деформации определяется как отнощение силы к площади поверхности, к которой она приложена. [c.128]

Полимеры, находясь в высокоэластическом состоянии, способны к большим (4-5-кратным) обратимым деформациям. [c.138]

Обратимая деформация пространственной сетки полимерного субстрата, построенной из таких статистических клубков, приводит к изменению конфигурационной энтропии Дб к- Вместе с тем деформируемость такой сетки характеризуется модулем высокоэластичности [c.138]

Применение эластомеров определяется способностью их к высоким обратимым деформациям при комнатных температурах. [c.140]

Ответ. Сложный композиционный состав белкового субстрата, чрезвычайно тонкая и сложная надмолекулярная и морфологическая организация волоса обусловливают возможность высоких обратимых деформаций при изменении влагосодержания. При этом изменяется также плотность волокна [c.380]

Высокоэластическое состояние полимеров - аморфное состояние полимеров (см.), характеризующееся большими обратимыми деформациями, обусловленными сегментальной подвижностью макромолекул. Движение макромолекул как отдельных кинетических единиц в высокоэластическом состоянии ограничено. [c.397]

Студни (гели) - поликомпонентные системы, состоящие из высокомолекулярного вещества и низкомолекулярной жидкости с преобладающим содержанием последней и проявляющие способность к высокой обратимой деформации при практическом отсутствии текучести. [c.405]

Физический смысл и абсолютное значение т и Тз близки друг другу. Поэтому в соответствии с уравнением (2) после прессования углепластик будет иметь не только внутренние напряжения, но и соответствующую им неравновесную или обратимую деформацию Ор. [c.199]

Обжиг углепластика приводит к релаксации заключенной в нем обратимой деформации, вызывающей растрескивание. Описан механизм растрескивания, согласно которому величина деформации, разрушающей углепластик при обжиге, прямо пропорциональна величине обратимой при обжиге деформации и степени уплотнения углепластика при прессовании, т. е. р = ДоСу. Ил. 3. Список лит. 5 назв. [c.269]

Такие сильно ориентированные структуры обладают следующими свойствами 1) резиноподобной высокоэластичностью, при обратимости деформации, достигающей 50—90% процесс восстановления после деформации протекает медленно 2) температурной зависимостью модуля, типичной для обычных эластических материалов, у которых модуль упругости с увеличением температуры уменьшается, а не увеличивается, как это имело бы место в случае обычной энтропийной каучукоподобной высокоэластичности 3) уменьшающейся при растяжении объемной плотностью 4) появлением в материале при растяжении сквозных пор, исчезающих после разгрузки. Количество пор очень велико, что делает такие материалы пригодными для использования в качестве мембран. [c.62]

Обратимую деформацию можно определить как деформацию растяжения, необходимую для того, чтобы полностью разбухший экструдат вытянуть до диаметра, который он имел в капилляре [22]. [c.474]

Одним из наиболее характерных свойств полимеров, заложенных уже Б, самой структуре линейных макромолекул, является способность к большим обратимым деформациям (высокоэластические деформации, каучукоподобная эластичность). Релаксационная природа высокоэластической деформации полимеров впервые была установлена в СССР Александровым и Лазуркиным. Высоко-эластичность реализуется лишь в определенном температурном диапазоне на нижней границе этого диапазона полимеры переходят в твердое (точнее, твердообразное) состояние, а на верхней Становятся более или менее обычными жидкостями, хотя и с высокой вязкостью. Эти переходы не связаны с изменением структуры, т. е. не являются фазовыми, а имеют чисто кинетическую (релаксационную) природу. Границы этих переходов (как, впрочем, и фазовых) не являются незыблемыми и зависят от давления, внешних полей и т. д. Однако, в отличие от фазовых переходов, положение этих границ очень сильно зависит от скорости воздействия на систему. [c.7]

Жидкость. В многофазные потоки жидкость может входить в виде непрерывной среды, содержащей диспергированные элементы твердых тел (частицы), газов (пузырьки) или других жидкостей (капли). Жидкая фаза также может быть дискретной, например в виде капель, взвешенных в газовой фазе или другой жидкости. За исключением некоторых специальных видов неньютопов-ских жидкостей, жидкости сильно отличаются от твердых тел своей реакцией на силы деформации. В твердых телах, если сила деформации не слишком велика, возникают маленькие обратимые деформации (упругие), вызывающие равную и противоположную по знаку силу, уравновешивающую приложенную силу, при условии, что твердое тело должно оставаться в покое. В жидкости же уравновешивающая сила может возникать только при условии, что жидкость находится п движении. Жидкость также отличается от твердого тела той легкостью, с которой деформируется граница с другими текучими средами (газами или жидкостями). Существование сил поверхностного натяжения (которое может рассматриваться как [c.175]

Полимерам присущи три состояния упруготвердое (стеклообразное) (ПММК, ПС, ПХП) мягкое (высокоэластичное) с большой обратимой деформацией (каучуки и резины) [c.184]

Адсорбционно-сольватные слон и диснерсионная среда НДС пг()ают роль смазочных слоев и определяют вместе с тем подвижность ССЕ, пластичность и ползучесть НДС даже ири малых напряжениях сдвига. Медленно развивающиеся и спадающие после снятия нагрузки обратимые деформации сдвига характерны не для ССЕ, а для образованной из ССЕ решетки (или каркаса) с тонкими прослойками среды по участкам контакта. Такие пространственные структуры (решетки) обладают тиксотропными свойствами, т. е. способны к обратимому восстановлению после механического разрушения. [c.129]

При наложении постоянной нагрузки Р к этой модели вначале деформируется элемент Гука (мгновенная обратимая деформация уо), а затем начинается вязкое течение (необратимая деформация обусловленное деформацией элемента Ньютона. По окончании действия нагрузки (/) = 0) упругая деформация исчезает, а модель сохраняет необратимую деформацию, обусловленную вязким течением. По величине уо Может быть рассчитан модуль упругости E [c.199]

Реологию обычно определяют как науку о деформации и течении материалов. Согласно Фредриксону (1964), целью реологии является предсказание системы сил, необходимой для того, чтобы вызвать деформацию или течение тела, или, наоборот, предсказание деформации или течения, возникающих от прило-. жения данной системы сил к твлр>. Ее методы могут быть использованы для изучения структуры эмульсий, консистенция которых колеблется в пределах от жидкостей до твердых тел. Приложение силы к жидкости вызывает течение. Если эту силу удалить, жидкость не возвращается в свое первоначальное состояние — она претерпевает необратимую деформацию. Ответная реакция твердого тела на прилфкенную силу зависит от того, является ли оно эластичным или пластичным. Эластичное твердое тело подвергается деформации, но не течет. После удаления силы оно возвращается в свое первоначальное состояние и, следовательно, проявляет обратимую деформацию. Пластичное или вязкоэластичное твердое тело ведет себя таким же образом, если приложенная сила не превышает критической величины. В противном случае оно течет, как жидкость. При удалении приложенной силы пластичное твердое тело не возвращается полностью в исходное состояние. [c.197]

Ответ. Отличительным свойством эластомеров является высокая гибкость макромолекул. Гибкость полиамидной цепи может быть повышена увеличением числа атомов С между амидными группами и нечетным числом атомов С в алифатическом радикале элементарного звена. Поэтому таким полимером может быть, например, полипентаметиленсебацинамид (найлон-5,-10). Действительно, температура стеклования этого полиамида около 250 К, а нити из него способны к высоким (свыше 300%) обратимым деформациям при комнатной температуре. [c.133]

Вынужденная высокоэластичность (квазиэластичность) - свойство твердых полимерных материалов испытывать при приложении внешних напряжений большие обратимые деформации, имеющие тот же механизм, что и высоког эластические деформации (см,). После снятия приложенных напряжений происходит постепенное восстановление первоначальной формы, ускоряющееся при нагревании или набухании, [c.397]

Целью модификации битумов полимерами является получение композиционного материала (компаунда) с преобладающими свойствами полимера, такими, как высокая прочность, широкий интервал рабочих температур - , высокая химическая стойкость, хорошая переносимость больших пластических деформаций, стойкость к действию климатических факторов и т.п.Температурный диапазон работоспособности дорожных битумов (алгебраическая сумма температуры размягчения по КиШ и температуры хрупкости по Фраасу) составляет обычно 50-65°, что обусловлено главным образом природой нефти, т.е. низкотемпературными свойствами ее низкомолекулярных компонентов и групповым химическим составом тяжелых остатков (сырья для производства битумов).Битумы малоэластичны, т.к. их пространственная структура, создаваемая за счет коагуляционных контактов между частицами дисперсной фазы (асфальтеновых ассоциатов), обусловливает минимальные по сравнению с недисперсными системами величины обратимых деформаций . В то же время условия эксплуатации дорожных, мостовых, аэродромных асфальтобетонных покрытий диктуют необходимость обеспечить трещиностойкость при температурах до -50°С и ниже, теплостойкость до 60-70°С и весьма существенно увеличить долю обратимых деформаций (эластичность). Для решения этих задач исследователи пошли по пути изменения структуры битума за счет создания в нем дополнительной эластичной структурной сетки полимера способного распределяться в битуме на молекулярном уровне. [c.51]

Прочность полифосфонитрилхлорида аналогична прочности вулканизатов натурального каучука, ио фосфорсодержащий полимер значительно более теплоустойчив. До 110 в полимере еще полностью сохраняются упругие еформации. Даже при 160° после 3-часового воздействия иа образец нагрузки в 1 кг см -обратимые деформации полимера составляют 90% от всех деформаций. Во влажной атмосс[)ере эластичность полимера снижается. Это явлегше, очевидно, связано с постепенным гидролизом полимера и превращением его в сетчатый полимер с кислородными поперечными мостиками между цепями [c.471]

Поры образуются как в областях, в которых находится межламе-лярный аморфный материал, так и в местах, занимаемых складчатыми цепями, сечение которых уменьшается в процессе деформации. Энергетический характер обратимой деформации связан с механизмом накопления энергии изогнутой ламелью, запасающей энергию в процессе деформации. [c.62]

Эта характеристика определяется как потеря прочности при его постоянном или циклическом нагружении растяжением, сжатием, кручением. Указанный показатель определяется величиной обратимой деформации или вязкостью КМУП. При постоянстве контактной поверхности между волокном и связующим и модуля упругости под нагрузкой сохраняемость увеличивается. Эти условия достигаются понижением внутренних напряжений при усадке в процессе отверждения [9-40]. Снижение усадочных напряжений в композитах уменьшает скорость накопления повреждений. В результате уменьшение модуля упругости во времени при постоянной температуре становится незначительным. В зависимости от вида нагружения (статического или /синами-ческого) сохраняемость изменяется. [c.536]

Грессли с сотр. [22] установил, что при экструзии полистирола со скоростью 1—3 мм/с при 160—180 °С степень ВЭВ DIDq на расстоянии 0,1 см от выхода из капилляра составляет 90 % от максимальной. Остальные 10 % ВЭВ развиваются на расстоянии 3 см от выхода из капилляра. Что же представляет собой обратимая деформация на участке длиной 0,1 см [c.474]

Тредпола-ая, что плотность расплава постоянна, получим kD LIA = лОЩ/А, или LqIL = =.- (DlD ) . На расстоянии 0,1 см от выхода из капилляра 5/ = == 0,81 (D/Do) - , а па расстоянии 3 см = (D/Do) . Поэтому на расстоянии 0,1 см от выхода из капилляра реализуется 81 % от максимально возможной обратимой деформации. Другими словами, если воспрепятствовать дальнейшему разбуханию экструдата, то в нем будет заморожена деформация растяжения, равная 0,19 (DIDb) . [c.474]

Совместное решение уравнений равновесия и энергии деформации позволяет полностью описать процесс свободного раздува (т. е. предсказать форму пузыря и распределение толш,ины). На рис. 15.9 и 15.10 представлены некоторые экспериментальные данные, сравниваемые с результатами, предсказанными теорией [24]. При этом использованы различные полимеры (в том числе полистирол, ударопрочный полистирол, адетобутират целлюлозы), которым можно придавать форму от полусферы до больших сфероидальных пузырей, а также жесткий ПВХ, ПВХ, модифицированный акрилом, литьевой ПММА и поликарбонат, из которых нельзя сформовать ничего, кроме полусферы из-за разрывов пузыря. На рис. 15.9 для сопоставления показаны расчетная и экспериментальная формы пузыря, а на рис. 15.10 — степени вытяжки. Очень хорошее соответствие между теорией и экспериментом подтверждает предположение о том, что раздув разогретого полимерного листа можно рассматривать как чисто обратимую деформацию. [c.573]

Во избежание провисания заготовок для их изготовления используют ПЭВП, имеющий очень высокую молекулярную массу. Когсвелл [33] установил, что для некоторых полимеров (даже при больших размерах заготовки) 70 % деформации провисания в течение 8 с составляет полностью обратимая деформация. Кроме того, он разработал приближенный способ оценки уменьшения площади поперечного сечения и изменения толщины заготовки (и соответствующего ее удлинения) под действием силы тяжести. В связи с наличием значительных инерционных сил возникает еще одна проблема подпрыгивание заготовки при резком снижении скорости экструзии, особенно заготовок больших размеров. Эта проблема имеет важное практическое значение, поскольку от степени подпрыгивания заготовки зависит ее длина в момент смыкания формы. [c.579]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология