Ламели деформация

Малоугловое рассеяние рентгеновских лучей — это метод, использующийся при определении размеров таких морфологических образований, как ламели, сферолиты, отдельные фазы и поры при изучении макромолекул в растворах (анализ размера и формы частиц) исследовании разбавленных или густых систем коллоидных частиц, набухших полимеров, деформации и отжига полимеров, разветвленных полимеров. [c.131]

Факторы, которые способствуют увеличению фракционного свободного объема, например деформация. При упругой деформации в направлении, перпендикулярном кристаллической ламели, [c.230]

При регулярной молекулярной структуре и сильном взаимодействии возникающие упорядоченные области представляют собой микрокристаллиты различного строения — ленты, ламели (пластины), фибриллы и сферолиты [2]. Надмолекулярные структуры в аморфных полимерах неустойчивы и характеризуются коротким временем жизни кристаллитных заготовок [1]. Эти структуры ярче проявляются в саженаполненных смесях при пониженных температурах и скоростях деформаций (рис. 2.1). [c.68]

В кристаллических полимерах происходит процесс рекристаллизации. Если исходная НМС сферолитная, то в шейке она фибриллярно-ламеллярная. При дальнейшем развитии деформации ламели могут разрушиться до фибрилл, фибриллы — до пачек. Каждая из ступеней деформации сопровождается образованием новой, уменьшенной по сечению шейки. После образования шейки шириной к вся рабочая часть образца вытягивается до пере- [c.89]

Все эти эффекты являются следствием упорядоченной упаковки ламелей, которые при деформации отходят друг от друга подобно своеобразной гармошке. Механические характеристики таких материалов обусловлены областями, в которых ламели остаются соединенными друг с другом (исходные фибриллы, образованные сильноориентированными цепями, и проходные цепи). [c.62]

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]

Аморфная фаза располагается у поверхностей ламелей в виде свободных петель и проходных молекул, соединяющих друг с другом соседние сферолиты. Таким образом, подлежащая рассмотрению структура представляет собой композицию, состоящую из каучукоподобной аморфной фазы и твердых кристаллов, содержащих дефектные участки. Можно ожидать, что деформация такого материала будет сопровождаться, как и в любом другом кристаллическом веществе, изменениями кристаллической решетки. Кроме того, деформация может сопровождаться взаимным проскальзыванием ламелей и, наконец, даже их разрушением, вызванным вытягиванием и выпрямлением цепей. При всех этих изменениях кристаллической фазы основное сопротивление деформации будет оказывать аморфная фаза. [c.64]

Ламели жестко проскальзывают относительно друг друга. Ламели, параллельные направлению вытяжки, не могут проскальзывать. В результате сферолиты становятся анизотропными. На этой стадии, которой соответствует начало шейкообразования, деформация реализуется практически целиком за счет межламелярной аморфной фазы (рис. 3.16, а, б, в). [c.65]

Оценить пространственное положение ламелей относительно направления деформации. Схематически изобразить положение ламелей и областей проходных молекул относительно направления деформации. [c.121]

Подведем общин итог. Полимеры с регулярными макромолекулами способны кристаллизоваться, причем в кинетике кристаллизации и в вида.< кристаллических структур проявляется весь комплекс релаксационных свойств полимера. Характерной чертой кристаллических структур является участие в них макромолекул, сложенных сами на себя так, что сегменты оказываются ориентированными перпендикулярно плоскости ламелей — элементарных кристаллических образований. Кривая напряжение — деформация, за- [c.193]

Механические потерн обусловлены в основном наличием аморфной фазы и проявляются при (а-переход). Высота потерь снижается с ростом степенн кристалличности. Дополнительно к этому пику потерь в аморфной фазе появляется пик потерь прн 7"с 7 7" 1л, обусловленный процессами, протека-югцнми в кристаллической фазе Он может быть результатом деформации проходных цепей, связывающих ламели, т, е. дефектных областей. С ростом длины складок этот переход сдпи-гается ближе к Т я- Например, в высокоэластическом полиэтилене а переход проявляется прн 373 К, а в 1)азветвленном ПЭ с меньшей степенью кристалличности — при 333 К. Иногда появляется пик (-у) прн Т<Тс, связанный с молекулярным движением в кристалле. [c.316]

Исследовано изменение НМО блоков ПВДФ при отжиге и деформации образцов со сферолитной структурой и изотропным распределением ламелей и кристаллитов в исходном состоянии [160]. На начальной стадии деформации при комнатной [c.84]

На рис. V. 13 представлена серия электронно-микроскопических картин, показывающих изменение морфологии смеси полиамида с полистиролом при переходе от неориентированного к ориентированному состоянию. Исходная неориентированная смесь состоит из крупных макроглобул, располагающихся на фоне мелкоглобулярных областей (рис. V. 13, а). При вытяжке макроглобулы постепенно вытягиваются в направлении ориентации и перестраиваются в макрофибриллы, тонкая структура которых представляется в виде ламелярных слоев (рис. V. 13, б, в). При предельных деформациях происходит разрушение ламелей, морфологическая [c.215]

Исследование процесса кристаллизации при наличии в расплаве или растворе полимера нормальных растягивающих напряжений показало, что существование механических напряжений в кристаллизующемся полимере приводит к образованию необычных в морфологическом отношении форм — сплюснутых сферолитов. Такие своеобразные структуры, напоминающие диски или пластины, нанизанные на общий стержень, получили название структуры типа шиш-кебабТипичный пример структур такого типа приведен на рис. И1.7, на котором изображена сильно ориентированная структура линейного полиэтилена. Направление деформации сдвига указано стрелкой, хорошо видны первичные фибриллярные образования, вытянутые в направлении деформации сдвига. На эти первичные фибриллярные образования нанизаны пачки ламелей, поверхности которых расположены перпендикулярно направлению ориентации. [c.151]

При температурах, превышающих температуру релаксационного перехода и соответствующих появлению подвижности в слоях между ламелями, могут наблюдаться межламелярный сдвиг и соответствующее падение модуля. Если растягивающее усилие действует вдоль направления Ъ, возникновение сдвиговой деформации затруднено, так как плоскости ламелей располагаются приблизительно параллельно оси Ъ. Следовательно, выше область релаксационного перехода Еь> Е Е , что и наблюдается экспериментально. Результаты для листов с осевой симметрией объясняют аналогичным образом, принимая во внимание тот факт, что плоскости ламелей образуют углы 35—40° с направлением вытяжки и распределены по конической поверхности вокруг этой оси. При приложении растягивающего усилия параллельно направлению вытяжки максимум напряжения сдвига соответствует направлению, приблизительно параллельному всем ламе-лярным плоскостям. Приложение растягивающего усилия под углом 90° дает максимум сдвигового напряжения в направлении, параллельном только некоторым плоскостям ламелей. Это соответствует экспериментальным данным, согласно которым выше области релаксационного перехода Ед<.Е д. [c.244]

С другой стороны, в последнее время появились факты, которые заставляют сомневаться в реальности мозаичной структуры. Высказано, например, предположение [49], что уширение большеугловых рефлексов может быть следствием коллапса ламелей при высушивании, сопровождающегося разбиением на небольшие сегменты, которые принимают за блоки, изначально существующие в монокристалле. Некоторые расхождения в оценке размеров этих блоков, приводимые разными авторами, могут быть объяснены различным характером коллапса ламелей [увеличением наклона плоскостей (ПО) к нормали к складчатой поверхности или пластической деформацией, во время которой плоскости (ПО) остаются примерно параллельными этой нормали], а также присутствием остатков растворителя в мате. [c.40]

Надмолекулярные структуры, возникающие при кристаллизации расплава в условиях приложения к нему растягивающих усилий, были описаны еще Келлером и Мэчин [72]. В тонких пленках ПЭ, закристаллизованных под напряжением, они наблюдали упорядоченное расположение ламелей, ориентированных своими протяженными сторонами перпендикулярно направлению растяжения (рис. I. 16, а, б). Вместе с тем большеугловые рентгенограммы от более толстых образцов показывали зависимость ориентации кристаллографических осей элементарной ячейки от приложенного напряжения при небольших деформациях расплава оси а и с были ориентированы хаотично, а при больших — направление оси с совпадало с направлением растяжения. Ось Ь в обоих случаях была ориентирована нормально направлению растягивающих сил. При небольших деформациях ламели имели вид слегка скрученных относительно оси Ь пластинок, а при больших — образовались плоские ламели (рис. 1.16,6). В термограммах этих образцов было обнаружено два эндотермических пика, что позволяло предполагать наличие кристаллов двух типов — КВЦ и КСЦ (по аналогии со структурами типа шиш-кебаб). [c.57]

С увеличением деформации расплава (область II) степень сплюснутости сферолитов ( i ) возрастает, и по достижении .ф 10 происходит образование отдельных ламелей, рост которых начинается от зародышей, расположенных на одной линии. Ламели наслоены друг на друга и перпендикулярны Направлению течения расплава, т. е получается структура, аналогичная стержневой. Кроме того, в зависимости от конкретных условий прядения или экструзии оси а кристаллитов могут ориентироваться в направлении течения расплава (а-осная текстура). Косая с-текстура возможна при несколько больших деформациях расплава оси с наклонены к оси волокна на некоторый угол для ПЭВД он составляет 46°)] (Kanetsuna, см. [67]). Малоугловые рентгенограммы таких образцов содержат каплеобразные рефлексы, что подтверждает существование ламелярных слоев (см. раздел П. 2). [c.59]

Измерить непосредственно напряжения, необходимые для реализации той или иной моды деформации монокристалла, и сравнить их с рассчитанными теоретически невозможно. Единственное экспериментальное доказательство дислокационного механизма скольжения вдоль направления цепей — легкость сдвига монокристаллических ламелей, высаживаемых на подложку из разбавленного раствора под действием собственной массы. Кроме того, небольшие — по сравнению с теоретическими— значения сдвиговых напряжений, создающих скольжение по некоторым системам скольжения не в самих монокристаллах, а в образцах полимеров с текстурой монокристаллов, также свидетельствует о возможности дислокационного механизма пластической деформации полимеров (см. раздел П1.3). [c.169]

Модель превращения ламелей в микрофибриллы путем распрямления складчатых молекул и образования микрофибрилл из полностью распрямленных цепей была предложена ранее в работе (Kobayas hi, см. [4, гл. 7]) (см. рис. 111.5,6). Справедливость предположения об образовании микрофибрилл из полностью распрямленных цепей подтверждена недавними расчетами [5], проведенными при использовании ЭМ данных по деформации монокристаллов ПП. Показано, что длина микрофибрилл, образовавшихся в трещине между двумя неразрушенными участками монокристалла совпадает с длиной микрофибрилл, рассчитанной в предположении, что последние образовались при разгибании молекулярных складок в тонком слое кристалла у края трещин. Протяженность этого слоя рассчитывали, исходя из общей деформации монокристалла. [c.176]

Таким образом, на основании многочисленных экспериментальных работ по деформации полимерных кристаллов можно заключить, что за начальные этапы деформации (10—15%) ответственны такие моды деформации, как двойникование и фазовые переходы мартенситного типа. Их развитие зависит от соотношения между направлением приложенной силы и расположением плоскостей молекулярного складывания. Большие деформации наступают за счет постепенного наклона и скольжения цепей. Системы скольжения могут быть различны, но скольжение может происходить только по плоскостям, параллельным плоскостям молекулярных складок. Деформация сопровождается образованием трещин,-пересекаемых микрофибриллами. При низкотемпературной деформации образование микрофибрилл происходит за счет выскальзывания из монокристаллических ламелей отдельных складчатых блоков, соединенных небольшим числом распрямленных молекулярных цепей (см. рис. III. 5, а). При более высоких температурах переход в микрофибриллы происходит, по-видимому, по механизму, предложенному Ко-баяси путем разгибания складчатых молекул и образования из них микрофибрнлл (Kobayashi, см. [4 гл. 7]). [c.177]

Незначительное расхождение (680—700 Па) модулей упругости компактного мата ПЭ с высокой степенью межламелярного контакта и блочного ПЭ примерно той же плотности (0,972 г/см ), а так же сходство зависимостей модулей упругости от скорости деформации [28] позволило предположить, что в блочных полимерах в области очень малых деформаций также происходит скольжение ламелей друг относительно друга. Этот тип деформации, как было установлено, обратим и зависит от времени. [c.179]

Таким образом, с одной стороны монокристаллические маты близки по свойствам к единичным кристаллам, а, с другой, при усилении контакта между ламелями их свойства приближаются к свойствам блочных образцов. Интересно проследить за структурными изменениями, происходящими в кристаллических агрегатах, в которых удается развить большие пластические деформации. [c.180]

Несомненно, что схема синхронного разгибания складок в отдельных ламелях мата и образования параллельно уложенных двумерных кристаллов несколько идеализирована. Поскольку упаковка кристаллов в матах достаточно несовершенна, (они сами могут содержать дефекты, быть разбиты на блоки мозаики и имеют доменное строение —от ориентации домена, как уже говорилось, по отношению к растягивающей силе зависит мода деформации на начальных стадиях растяжения), то реальный процесс скорее будет заключаться в неодновременном разгибании складок и рекристаллизации молекул, имеющих разную степень натяжения. Это приведет к образованию микрофибрилл с большой степенью разнодлинности сегментов молекул, находящихся в межкрнсталлитных аморфных промежутках. [c.183]

Таким образом, в образцах ПЭ, различающихся стадиями отжига, можно получить разнообразные ориентационные соотношения между направлениями действующих сил, кристаллографических осей и нормалями к поверхности ламелей (рис. III. 12). Деформируя полимерные образцы с текстурой монокристаллов, удается получать различные моды деформации поворот ламелей, а также разные виды скольжения меж- и внутриламелярное, межфибриллярное ( owking, см. [33]). [c.185]

Соотношение между вкладами, вносимыми этими модами деформаций в общую деформацию образца, зависят от температуры опытов [33]. Например, повороты ламелей очень малы при растяжении текстурированных образцов в направлении молекулярных цепей при комнатной температуре, однако аморфная прослойка между ламелями заметно меняется . Деформация при комнатной температуре сопровождается также внутриламе-лярным скольжением повышение температуры испытания до 50—80 °С подавляет его, но разрешает межламелярное одновременно изменяется и размер аморфной прослойки. Однако он остается постоянным при увеличении температуры опыта (Гв = = 83°С), а доминирующим остается межламелярное скольжение. [c.185]

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]

До сих пор мы рассматривали механизм деформации полимерных образцов с достаточно простой НМС. Основными элементами их структуры были параллельно уложенные ламели или стопки ламелей, повернутые в плоскости на некоторый угол друг относительно друга. Поэтому по отношению к растягивающей силе все структурные единицы находились в адекватном положении и деформация во всех ламелях макрообразца протекала одинаково. [c.188]

В полимерах, имеющих сферолитное строение, пластическая деформация развивается сложнее. Элементарными структурными единицами сферолитов также являются ламели (или вырожденные ламели — фибриллы). Однако в силу сферически симметричного расположения их в сферолите, ориентация ламелей по отношению к растягивающей силе может быть любой. Поскольку механизм деформации существенно зависит от угла между нормалью к поверхности ламели и направлением действующей силы, результат приложения силы в разных точках сферолита различен (поле сил и деформаций негомогенно и анизотропно). В отдельных участках при некоторых заданных условиях деформирования напряжения могут превышать либо предел прочности, либо предел текучести различных элементов структуры. Там, где напряжения превышают прочность структурных образований, возникают трещины если же напряжения больше, чем предел текучести, происходит пластическая деформация. Кроме того, степень связанности ламелей в сферолите гораздо больше, чем в образцах, рассмотренных в разделе 1.4. [c.188]

Растягивающие усилия, перпендикулярные экваториальным ламелям, вызывают их раздвижение за счет деформируемой аморфной прослойки. Поскольку эта деформация протекает легче всего, меридиональные области малоуглового кольцевого рефлекса в первую очередь изменяют свое положение. [c.193]

Раздвижение ламелей на экваторе обуславливает увеличение м, а резкое падение интенсивности на меридиане объясняют нерегулярностью этого раздвижения. Диагональные ламели, находясь под действием равных скалывающих и растягивающих сил, оказываются наиболее устойчивыми. Однако дальнейшее растяжение также приводит к их сближению и утонь-шению. Таким образом, на самых ранних этапах вытяжки, когда сферолит, как целое, подвергся еще только очень незначительной (15—20%) деформации, на ламелярном уровне произошли уже серьезные изменения. [c.193]

О деформации ламелярной структуры можно судить по значению L (рис. III. 16). Пунктиром на рис. III. 16 показана прямая, соответствующая аффинному изменению Z, . Отклонение Lm от аффинности в сочетании с аффинным характером деформации самого сферолита заставляет допускать образование на этом этапе вытяжки пор или трещин в экваториальных областях, что хорошо согласуется с предположением о раскалывании ламелей, и подтверждается возникновением диффузного рассеяния в области центрального пучка на малоугловых рентгенограммах. [c.194]

Идея о возможном переплавлении полимерного материала в области шейки была высказана еще в 1953 г. Каргиным и Со-головой [59]. Они предположили, что кристаллиты вследствие цепного строения молекул должны обладать зависимостью температуры плавления от ориентации кристалла относительно действующих на него сил . Кроме того, высказывались предположения, что разогрев материала в области шейки, обусловленный работой пластической деформации по разрушению ламелей [60], может быть настолько велик, что повысит температуру полимера до Гпл. Действительно, холодная вытяжка полимеров только вначале, в упругой области, носит эндотермический ха-зактер. Образование же шейки происходит с выделением тепла 61—64]. Однако подъем температуры недостаточен для плавления полимера [61]. [c.200]

Например, начало перестройки сферолитов на границах, перпендикулярных направлению растяжения, наблюдают обычно при изучении деформации очень тонких пленок в электронном микроскопе. В таких образцах межсферолитные границы, как правило, оказываются самыми тонкими участками пленки и деформация в них в первую очередь доходит до стадии необратимых изменений. Что касается меридиональных и экваториальных областей, то, на наш взгляд, большую роль в их деформации играет число молекул, связывающих отдельные ламели и кристаллиты. [c.202]

Как мы уже говорили, на начальных стадиях растяжения сферолитов действуют различные моды деформации межламелярное скольжение (или деформация межламелярных аморфных областей) деформация в межмозаичных областях (которая может быть связана с конформационнымп превращениями молекулярных цепей, принадлежащих этим областям) и внутри-ламелярная деформация (или однородная сдвиговая деформация с-осей кристаллитов ламелей). Относительный вклад каждой отдельной моды деформации в общую деформацию меняется в зависимости от Гв [86]. Преимущественное развитие той или иной моды деформации и обуславливает неодинаковость протекания деформационных процессов в сферолитных образцах при различных Гв, особенно при не очень больших степенях вытяжки. [c.204]

Похожий характер структурных превращений наблюдали и при деформации тефлона, основные элементы структуры которого— поперечно-исчерченные ленты (ламели) (см. раздел 1.4). Направление полос совпадает с направлением молекулярных цепей, которые складываются сами на себя гораздо реже, чем в обычных складчатых ламелях и находятся практически в полностью распрямленном состоянии. При небольших степенях вытяжки, которую проводили при комнатной температуре, сами ленты и полосы в лентах претерпевали различные изменения в зависимости от их ориентации по отношению к приложенной силе (рис. П1.22, а). Ленты становятся уже, полосы в них наклоняются, образуются изломы и т. д. Образование микрофибриллярной структуры, так же как и при ориентационной вытяжке структуры любого другого типа, происходит внезапно, в узкой зоне, где разрушается исходный надмолекуляр- [c.208]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология