Деформирование ориентационное

Составляющие напряжения такой однородно-деформированной, частично-ориентированной совокупности упругих элементов с модулем Ек вдоль оси ориентации длиной с объемной концентрацией элементов % и ориентационным распределением [c.47]

Все предложенные объяснения явления вынужденной эластичности сводятся к тому, что это явление вызвано смещением сегментов соседних цепей при изменении конформационного состояния последних. В процессе вынужденной эластичности неориентированных термопластов в цепях не образуется больших осевых напряжений и даже не обнаруживается никакого разрыва цепей при деформациях, меньших деформации вынужденной эластичности у. Вынужденная эластичность соответствует началу сильного ориентационного деформирования. Обычно она сопровождается уменьшением сопротивления материала деформированию, уменьшением поперечного сечения образца в плоскости, перпендикулярной к направлению пластического растяжения, и повышением температуры вследствие частичного превращения механической работы в тепло. Ослабление материала и его термическое размягчение при постоянном значении истинного напряжения приводят к пластической нестабильности. При растяжении образца вдоль его оси эта нестабильность становится очевидной вследствие [c.305]

Пневмоформование и ориентационная вытяжка. Способность полимерной пленки к деформированию при повышенных температурах под действием нагрузки и сохранению геометрических размеров, полученных после деформации и охлаждения, весьма важна для получения объемных изделий и повышения прочности. [c.87]

Анализ представленных экспериментально полученных данных приводит к заключению о весьма слабом структурировании исследуемой системы. Если трехмерная пространственная сетка и пронизывает всю систему 10% раствора поливинилового спирта в воде, подобно тому как это обычно имеет место в жидкообразных структурированных системах типа гелей нафтената алюминия в органических растворителях, подробное изучение реологических свойств которых нами было проведено в более ранних работах [11], то локальные связи ее, обеспечивающие структуру сцепления, очень слабы, вследствие чего кривые кинетики нарастания напряжения во времени с включением начальной стадии деформирования отвечают монотонной зависимости, без максимумов, соответствующих прочности системы, даже в области высоких градиентов скоростей. Возможно, что пространственная сетка в водных растворах поливинилового спирта низких концентраций (до 10%) отсутствует совсем. Область же эффективной, падающей вязкости в среднем диапазоне напряжений сдвига связана скорее с ориентационным эффектом в стационарном потоке, чем с разрушением структуры системы. [c.181]

Поведение слабосшитых полимеров (например, резин в стеклообразном состоянии) при деформировании не отличается от такового для линейных полимеров они способны к проявлению вынужденно-эластической деформации, образованию шейки и ориентационному упрочнению. Закономерности протекания всех этих явлений (зависимость их от температуры и скорости деформирования) такие же, как и для всех твердых стеклообразных полимерных материалов [7, 9]. [c.228]

Как правило, цепи в кристаллитах, возникших при растяжении, ориентированы преимущественно вдоль оси растяжения. Такая ориентация особенно типична для процессов кристаллизации при очень больших деформациях. Морфология, возникающая при ориентационной кристаллизации, этим и отличается от обычной кристаллической текстуры, которая получается при постепенном охлаждении и характеризуется беспорядочным распределением ориентаций кристаллитов. При включении части деформированной цепи в кристаллит среднее напряжение, которое она испытывает на концах, уменьшается. Это заключение [c.170]

Ориентационное вытягивание производят после завершения первичного структурообразования, когда степень кристалличности еще невелика. Степень вытяжки зависит от характера надмолекулярной структуры и агрегатного состояния, определяющего подвижность системы. Последняя определяется темп-рой или наличием пластифицирующей жидкости. Вытягивание ведут при темп-ре, несколько превышающей темп-ру стеклования. В ряде случаев для снижения темп-ры стеклования в волокно вводят пластификатор (в этом случае процесс наз. пластификационной вытяжкой). Ориентационная вытяжка при темп-ре, близкой к темп-ре стеклования, протекает по принципу аффинного преобразования сплошной среды при ее упругом деформировании, что доказывается практически полной обратимостью деформации. Вытяжка при температурах, близких к температуре течения (термовытяжка), протекает преимущественно в режиме вязкого течения. Волокно в этом случае вытягивается в 5—10 раз. [c.376]

Напряжения могут оказывать большое влияние на сопротивляемость растрескиванию и в другом отношении. При деформировании полиэтилена, когда перейден предел текучести, возможно перемещение молекул вдоль плоскостей скольжения, результатом чего является ориентационный эффект или холодная вытяжка . Ориентированный полиэтилен стоек к растрескиванию при напряжениях, действующих параллельно направлению ориентации, гораздо больше, чем при напряжениях, действующих под углом к указанному направле-Даже ориентация, возникшая при формовании [c.357]

Деформация и гидродинамическая стабильность капелек ньютоновской жидкости, находящихся в непрерывной второй фазе и подверженных сдвиговым деформациям, исследованы в [194, 336]. Обычно рассматривают два параметра % — отношение вязкости суспендированной жидкости к вязкости среды rio и k — отношение поверхностного натяжения на границе раздела фаз у к произведению локального напряжения сдвига щО (G — скорость сдвига) и радиуса частицы а. При сдвиге сферическая частица принимает сфероидальную форму и ориентируется в большей или меньшей степени в направлении градиента скорости. Кокс [194] приводит соотнощения, необходимые для определения деформации D и ориентационного угла а между осью деформированного сфероида и направлением градиента скорости (рнс. 9.9) [c.241]

Небольшое число поперечных связей не затрудняет распрямления цепей при деформировании, а процессы течения исключаются. Поэтому относительное содержание ориентированной или закристаллизованной части при деформировании с увеличением частоты сетки должно возрастать, что приводит к увеличению прочности. При достаточно частой сетке дальнейшее увеличение частоты уже начинает препятствовать ориентационным процессам чем больше [c.204]

Наличие высокоэластической деформации в полимерных системах, находящихся в текучем состоянии. Очень существенно. Она определяет самопроизвольное изменение размеров образцов после прекращения деформирования, когда напряжение, вызывающее деформацию, не меняется или уменьшается. Высокоэластическая деформация оказывает огромное влияние на структуру полимерной системы, вызывая ориентационные эффекты, приводящие к упорядочению в расположении длинных макромолекул. [c.231]

Каргиным и Соголовой [28]. При дальнейшем деформировании проявляется разрушение пространственной сетки макромолекул, что вызывает появление максимума, а затем уменьшение вязкости до постоянной величины, соответствующей условиям установившегося течения. Однако из рисунка видно, что это уменьшение вязкости не компенсирует ее возрастание в начальной стадии деформирования. Чем больше скорость деформации, тем больше общее увеличение вязкости. При высоких скоростях деформирования высокоэластическая деформация развивается очень интенсивно, и ориентационный эффект становится настолько сильным, что развитие течения замедляется и полимер разрушается. [c.237]

Без предварительного деформирования движущая сила рекристаллизации создается деформациями, возникающими при изготовлении материала, свободной поверхностной энергией, малыми размерами частиц и ориентационными эффектами. Рост кристаллов в процессе отжига такого образца лучше, вероятно, отнести к методам выращивания при спекании, хотя этим понятием обычно пользуются применительно к неметаллам, исходные деформации в которых, как правило, малы. [c.139]

В настоящее время проблема получения высокопрочных полимерных изделий привлекает к себе пристальное внимание исследователей. Успешный путь решения этой проблемы связан с приданием высокой степени ориентации частично кристаллическим полимерам при их деформировании в твердом состоянии. Существует три основных процесса ориентационного деформирования в твердом состоянии, т. е. при температурах ниже точки плавления, а именно холодная вытяжка, плунжерная и гидростатическая экструзии. [c.63]

Резина во многих изделиях (шины, транспортерные ленты, рукава, амортизаторы, сальники, резинотканевые емкости и др.) прикреплена к менее эластичному материалу (металл, ткань и др.), что должно изменять ее механические свойства. В частности, у резины, жестко связанной с металлом, ограничена деформационная способность из-за малой деформируемости металла, что не позволяет реализоваться ее ориентационному упрочнению. С другой стороны, увеличение жесткости резины при приклеивании к металлу приводит к росту ее сопротивляемости деформированию и может сопровождаться увеличением прочности при малых деформациях. [c.125]

Подобная закономерность в значительной мере обусловлена различием в гистерезисных свойствах резин на основе аморфных и кристаллизующихся каучуков и способностью последних к кристаллизационному упрочнению. Что касается резин на основе аморфных каучуков, то скорость разрастания дефекта в значительной мере зависит от их способности к молекулярной ориентации при деформировании. Увеличение полярности, длины и разветвленности макромолекул понижает их способность к ориентационному упрочнению. Выявлена [112, с. 57—66] симбатность изменения усталостной выносливости и коэффициента Ь, характеризующего способность макромолекул к ориентации при деформировании [112, с. 15—18]. Установлено, что с увеличением условно-равновесного модуля Еас наблюдается уменьшение коэффициента Ь, т. е. уменьшение способности эластомера к ориентации. При уменьшении , и возрастании вязкости коэффициент Ь увеличивается. [c.174]

Участие деформационных процессов в развитии разрушения. Рассмотренная выше (в 2) схема процесса разрущения твердых тел как последовательности термофлуктуационных актов разрывов напряженных внешней силой межатомных связей, конечно, является упрощенной. В действительности, при приложении к телу нагрузки в нем развиваются не только элементарные акты разрушения (разрывы межатомных связей), но и акты, ведущие к деформированию тела (акты атомных и молекулярных перегруппировок, перемещение элементарных точечных, линейных и поверхностных дефектов, ориентационные процессы (в полимерах) и т. д.). Естественно, что при детальном анализе процесса разрущения необходимо учесть взаимосвязь процессов разрущения и деформирования и долю участия разных элементарных актов в развитии разрушения. [c.128]

Важное значение должна иметь химическая природа полимера, наличие или отсутствие пространственной сетки. У образцов с разветвленной пространственной сеткой, затрудняющей ориентационные эффекты, повышение скорости деформирования должно привести к повышению роли деструктивных процессов. Наоборот, у образцов с менее разветвленной пространственной сеткой и особенно у образцов, содержащих линейные фрагменты, при повышении скорости деформирования можно ожидать снижения роли деструктивных процессов и соответственно повышения вклада ориентационных. Таким образом, согласно современным представлениям о механизме деформации полимеров, ориентационные процессы зависят не только от степени вытяжки, но также от скорости и температуры [63—65]. Это положение с полным основанием можно применить и к процессу деформации адгезионных соединений. В связи с этим представлялось важным выяснить, как влияют температура и скорость деформации на поведение системы подложка—покрытие. [c.146]

Замороженные напряжения, возникающие в пленке ПВА при ее быстрой деформации, могут быть освобождены при нагревании полимера. Под действием этих напряжений может происходить конформационная перестройка участков цепей и протекать ориентационные процессы. В конечном итоге следует ожидать положительного влияния нагревания на прочностные свойства пленок ПВА, подвергнутых быстрой деформации. Экспериментальные данные полностью подтвердили это предположение. Оказалось, что нагревание системы до Тс, выдержка определенное время при этой температуре и медленное охлаждение приводит к существенному повышению прочности быстро деформированных пленок ПВА (рис. 3.19). [c.149]

Деформирование с малыми скоростями сдвига и последующее прекращение течения вызывают необычные для полимерных систем ориентационные процессы, которые можно наблюдать с помощью оптических методов. Подробнее рассмотрим процессы структурного течения на примере растворов ПБА. Для этой цели кро- [c.126]

Роза числа пересечений является важной ориентационной характеристикой металлографической структуры материала Граничные поверхности зерен являются пограничными зонами, свойства которых могут весьма сильно от.шчвться от свойств регулярной кристал.пической решетки. Эго связано с тем, что уровень свободной энергии пограничных зон намного вьппе, чем в самом зерне в этих зонах создаются наиболее благоприятные условия для образования и скопления вакансий, выделения растворенных атомов, миграции примесей. При пластическом деформировании пограничные зоны являются высокоэнергетическими барьерами на пути движения дислокашш, одновременно они блокируют скольжение по атомным плоскостям. Отсюда вытекает связь многих важнейших свойств металла с протяженностью пограничных зон (граничных поверхностей), отнесенной к единице объема металла В частности, выявлена прямолинейная зависимость твердости по Бринеллю простых металлов от удельной поверхности микрочастиц [83] [c.43]

Не следует забывать, что пленки исследованных эмаль-лаков имеют сшитую структуру. Поэтому по мере растяжения системы пленка — подложка возможность ориентационного упрочнения в режиме ВВЭД сравнительно быстро исчерпывается, и прочность пленок, достигнув максимума, начинает уменьшаться (рис. IV.49). Подобное немонотонное изменение прочности при ориентационной вытяжке — явление типичное, оно неоднократно наблюдалось при ориентации волокнообразуюш их полимеров [314, 315]. Важной в практическом отношении особенностью пленок, деформированных совместно с подложками, является их устойчивость к тепловому старению. Оказалось, что свойства пленок, растянутых на подложках на 15%, т. е. на величину, превышающую разрывное удлинение свободных нленок, в течение всего периода старения не уступают свойствам нерастянутых пленок, а в некоторых случаях превосходят их (рис. IV.50). [c.201]

В этой связи мы полагаем, что одним из определяющих факторов тонкого измельчения полимеров и их смесей с соизмельчителями является проявление эффекта, подобного известному явлению механического стеклования, благодаря которому материал ведет себя как обычное твердое тело. При УДВ возможно формирование областей с локальной ориентационной упорядоченностью цепей, при этом ориентационно-ориентированные локальные области могут представлять более сложные образования, чем вся полимерная матрица. Между ориентационно-ориентированными областями имеется аморфная изотропная прослойка. Если при воздействии на полимер напряжения со сдвигом формируется полимерное тело с достаточно высокой степенью кристалличности, то чрезмерное напряжение в кристаллитах может формировать режим хрупкого разрушения. Наличие соизмельчителей (ПЭВД, ВИПП, Сэвилен) или низкомолекулярных продуктов (пластификаторы, канифоль, вода, и т. п.) предполагает облегченное деформирование всего образца, допуская относительное перемещение кристаллитов, которые в результате интенсивных сдвиговых воздействий становятся столь велики, что они как бы являются независимыми. Связанность полимерного тела нарушается, и происходит рассыпание образца на множество тонкодисперсных частичек. Следует иметь ввиду и возможность того, что вследствие уменьшения вязкости системы мелкие частицы полимерного продукта могут собираться в [c.273]

Вопрос о наличии КВЦ в полимерах, закристаллизованных из деформированных расплавов, является одним из самых принципиальных для ориентационной кристаллизации. Прямые наблюдения КВЦ в таких полимерах отсутствуют. Наличие высокотемпературного эндотермического пика в термограммах образцов представляется довольно убедительным аргументом в пользу существования КВЦ. Однако самое убедительное свидетельство наличия каркаса из КВЦ — неизменность модуля упругости и размеров образцов при нагревании почти до Гцл КВЦ [79]. В обычных ориентированных образцах модуль резко падает при нагреве до температур близких к Гпл КСЦ, причем сами образцы сокращаются в 20—30 раз — в зависимости от исходной вытяжки. По-видимому, полимеры, получающиеся в результате ориентационной кристаллизации в условиях значительного разворачивания макромолекул, можно рассматривать, как са-моармированные системы, в которых КВЦ играют роль жесткого наполнителя (см. рис. 1.15,г). Их присутствием объясняют высокие модуль упругости и прочность в аксиальном направлении, а также небольшое удлинение до разрыва. [c.61]

Растяжение четырехдоменных 110 монокристаллов ПЭ вдоль короткой диагонали (кристаллографическая ось Ь) вызывает фазовый переход из орторомбической в моноклинную решетку (Geil, см. 12]). Практически равные объемы орторомбической и моноклинной элементарных ячеек ПЭ позволили предположить, что наблюдаемый фазовый переход обусловлен простым сдвигом орторомбической решетки (Kiho, см. [17]). На основании того же предположения позднее [17, 18] были предсказаны ориентационные соотношения между двумя ячейками ПЭ и возможные моды переходов. На рис. П1.2 показаны шесть возможных мод перехода из орторомбической формы ПЭ в моноклинную или двойниковую за счет очень незначительной сдвиговой деформации исходной решетки. Найдено, что ориентационные соотношения между элементарными ячейками исходных и деформированных монокристаллов ПЭ соответствуют li и 2] модам [19]. Значения сдвиговой деформации, связанные со всеми действующими модами сдвига, малы, а негомогенные переносы молекулярных цепей, необходимые для законченного двойникования или мартенситного перехода, всегда очень просты [19]. [c.167]

Во-вторых, несмотря на существенную разницу в строении ламелей монокристаллов, выращенных из растворов, и ламелей текстурированных блочных материалов, а также разный характер межламелярного контакта, при пластической деформации блочных материалов проявляются те же моды деформации, что и в монокристаллах скольжение вдоль и поперек цепей, двойникование и фазовые переходы мартенситного типа. Однако в деформации блочных образцов есть все же некоторая специфика. В частности, если поперечное скольжение в монокристаллах ПЭ может происходить только в плоскости складывания (ПО), а сдвиг по другим плоскостям приводит к двойникованию или фазовым переходам [16], то в ПЭ с текстурой монокристалла поперечное скольжение наблюдается и по плоскости (100) в направлении [010]. В таких образцах ПЭ, к тому же, обнаруживают только моду Ь мартенситного превращения в деформированных же монокристаллах ориентационные соотношения между двумя решетками очень близки модам 11 и 2, [38]. [c.187]

На молекулярном уровне это влияние учитывается сеточной моделью строения полимеров. Цепные молекулы в твердом полимере, соприкасаясь, образуют контакты — узлы за счет межмолекулярных сил сцепления. В точках же перехлеста молекулярных цепей образуются узлы с прочностью, приближающейся к прочности хим. связей. В результате можно представить себе объем полимера в виде своеобразной трехмерной сетки с узлами разной степени устойчивости (рис. 16). Подобное описание являлось доминирующим ранее, когда прямое изучение строения полимеров еще не приобрело значительного развития. Следует подчеркнуть, что сеточная модель содержит в своей основе реалистич. положения о взаимодействии макромолекул, что и позволяет с успехом применять ее в довольно широкой области деформирования полимеров. В соответствии с сеточной моделью строения полимеров ориентационная вытяжка заключается в том, что передаваемое через узлы сетки внешнее усилие распрямляет и поворачивает в направлении оси действия силы участки молекул между узлами (см. рис. 16). Этот процесс может идти как прп фиксированных узлах, так п при значительном изменении их концентрации и вида, что определяется условиями ориентирования (темп-рой, скоростью растягивания, напряжением) или свойствами полимера. [c.257]

Э., поверхностные заряды к-рых обусловлены поляризацией, м. б. получены при проведении в электрич. поле полимеризации, получении в поле пленки полимера из р-ра, отвердевании или вулканизации (хемоэлектреты), а также в отсутствие поля — при механич. деформировании полимера (механоэлектреты). Э. с инжектированными зарядами м. б. получены выдержкой полимера в полях высокой напряженности (электроэлектреты), обработкой коронным разрядом (короноэлектреты), воздействием пучком заряженных частиц, радиоактивного излучения, статич. электричества (напр., при трении), при отрыве от подложек полимерных пленок, извлечении изделий из прессформ. Э. с ориентационной дипольной поляризацией м. б. получены только из полярных полимеров, Э. с инжектированными зарядами и с зарядами, обусловленными поляризацией смещения ионов,— из любых полимерных диэлектриков. [c.469]

Условия деформирования существенно изменяются в точке А, когда элементы структурного каркаса необратимо разрушаются под воздействием сил вязкостного происхождения, превышающих прочность связей в самом каркасе. Разрушение большого числа связей в узком диапазоне скоростей сдвига приводит к так называемому явлению сверх аномалии, когда т понижается с ростом у. Этому соответствует излом на кривых АОстр, отражающих качественно иную картину процесса деформирования в этой области. На снижение значения т, помимо разрушения структуры, влияют также ориентационные эффекты, для рассматриваемой системы они составляют примерно 20 % снижения т. За точкой В следует практически вертикальный участок кривой установившегося течения с переходом после него к обычной аномалии вязкости, уменьшающейся с повышением у. Этому вертикальному участку соответствует значение остаточного предела текучести Тц для условий сдвигового разупрочнения. О структурных превращениях в этой области дает представление изменение кривых АОстр. Пунктиром показана кривая, соответствующая значению т в максимуме кривых напряжение—деформация т = = / (у), полученных при постоянных значениях Это величина, соответствующая переходу от деформирования с неразрушенной структурой к разупрочнению под влиянием ее разрушения, имеет четкий физический смысл, его Г. В. Виноградов предложил именовать пределом сдвиговой прочности Хц.,. Значение Тд. не зависящее от скорости деформации и характеризующее прочность структуры в максимально упрочненном состоянии, соответствует пределу текучести т . [c.96]

Процесс вращения в тех участках льда, где отсутствуют ионы, был рассмотрен Конуэем [91], который подробно рассчитал кривые потенциальной энергии вращения для следующих случаев 1) нормальной структуры, 2) областей решетки, содержащих деформированные водородные связи [90, 101], и 3) областей, в которых присутствуют ориентационные дефекты. Либрационные частоты были рассчитаны из угловой зависимости потенциальной энергии. Для настоящего рассмотрения важное значение имеет вывод относительно роли вращения, не контролирующего подвижности этот вывод сводится к тому, что энергия активации вращения возле ориентационных дефектов и участков, включающих некоторую деформацию водородной связи О — Н — О в одном направлении, [c.152]

Рассмотрение разрушения резин с учетом изменения их структуры при деформировании позволяет, с одной стороны, уточнить закономерности процесса, понять особенности разрушения эластомеров в различных условиях, привести в определенную систему противоречивые факты, связанные с проявлением или потерей активности дисперсными наполнителями в резинах, а с другой — предложить единый подход к увеличению сопротивляемости эластомеров разрушению в условиях уменьшенных потерь энергии на изменение формы материала и отсутствия ориентационного самоупрочне-ния. [c.12]

Можно ожидать, что эффект упрочнения должен коррелировать с адгезионной прочностью. Действительно, оказалось, что чем выше адгезионная прочность в системе подложка—покрытие, тем больше коэффициент механического упрочнения пленок, деформированных совместно с подложками. На рис. 3.13 приведены данные для пленок, деформированных совместно с подложками на 25%. Таким образом, низкая адгезионная прочность служит препятствием в развитии эффекта ориентационного упрочнения. Особённо наглядно это проявляется на примре ПИ. В случае ПВА адгезионная прочность также невысока, и поэтому, хотя пленка и выдер- [c.144]

Подавляющее большинство экспериментальных данных получено с использованием пленок, сформованных в производственных условиях экструзией расплава через щелевую фильеру с охлаждением на металлическом барабане без специальной ориентационной вытяжки. Для детального анализа влияния жидкой среды на структурные перестройки, происходящие в пленках из кристаллических полимеров при холодной вытяжке в жидкости, рассмотрим механизм перестройки структуры полимера в газовой (воздушной) среде. Деформационные кривые и макроскопическая картина растяжения пленок типична для кристаллических полимеров со сферолитным строением (рис. 1.6). На рабочих участках образцов при относительном удлинении 5-6% образуется шейка, развитие которой происходит в два этапа сначала при постоянном напряжении, а затем при монотонно возрастающем до разрушающего напряжения при растяжении. Внешнее сходство макроскопической картины маскирует качественное различие механизмов перестройки структуры кристаллических сополимеров винилиденфторида Ф-32 и Ф-42. По кривым термической усадки (рис. 1.7) пленок, деформированных на воздухе до удлинений, соответствующих полному развитию макроскопической шейки и разрушающему напряжению при растяжении, можно однозначно установить различие в механизмах структурной перестройки пленок. Вынужденная высокоэластическая деформация пленок Ф-32 обратима при температуре ниже температуры плавления кристаллитов. Разрушение сферолитов в пленке Ф-32 происходит по мозаичному (микроблочному) механизму без нарушения связи между перемещающимися в процессе вытяжки микроблоками исходной кристаллической структуры. Сохранение связанности элементов исходной кристаллической структуры пленок Ф-32 обусловливает ее способность к полному восстановлению при отжиге и восстановлению механических свойств (см. рис. 1.6). [c.18]