Долговечность температурная зависимость

При заданной долговечности температурная зависимость скорости на втором участке соответствует уравнению [c.137]

Таким образом, анализ данных, полученных при исследовании температурно-временных зависимостей комплекса важнейших механических характеристик сшитых и несшитых эластомеров, таких, как релаксация напряжения, вязкое течение, процессы разрушения (долговечность и разрывное напряжение), приводит к выводу, что выше температуры стеклования Тс и ниже температуры пластичности Тп температурная зависимость релаксационных процессов и разрушения характеризуется одним и тем же значением энергии активации, но различным для различных эластомеров. Эта же энергия активации характерна и для Я-процессов релаксации в эластомере, наблюдаемых на спектрах времен релаксации. Из этого следует, что механизмы релаксационных процессов и разрушения неполярных эластомеров определяются перестройкой и разрушением надмолекулярных структур — микроблоков. Различие между про- [c.347]

Оказывается, что и температурная зависимость долговечности в координатах g хд Г представляет собой ломаную прямую с переломом при 90° С. Существование двух линейных участков, как и в случае вязкости, соответствует разным значениям энергии активации при низких и высоких температурах. Как видно, энергия активации процесса разрушения не зависит от того, сшит или не сшит эластомер, и совпадает с энергией активации вязкого течения. Из зависимостей lg тд 8 ДЛЯ температур ниже и выше 7я определен коэффициент Ъ в уравнении (12.3), а следовательно, и показатель т— +Ь. Эти данные отражены на рис. 12.14. [c.349]

Эти расчеты не опровергли, а скорее подтвердили корректность перехода от микроскопической формулы (XVI. 2) к макроскопической формуле (XVI. 1). Дело в том, что хотя рассчитанное время ожидания разрушения всего образца не совпадало со временем ожидания разрыва одной связи, но температурная зависимость т и т оказывалась примерно одинаковой (соответствующие энергии активации отличались никак не на порядок, а в худшем случае на несколько десятков процентов, а для многих моделей и того меньше то отличалось от т не более, чем на порядок, а такое расхождение, учитывая изменения т на многие порядки, можно считать незначительным). Единственный параметр, который оказался сильно отличающимся в микроскопическом и макроскопическом варианте, был параметр у именно он и обеспечивал различие в наблюдаемом расхождении между значениями долговечности и времени ожидания элементарного акта разрушения. Итак, можно сказать, что против теоретической атаки формула Журкова устояла. [c.372]

Рис. 16. Температурная зависимость долговечности вискозного волокна при разных напряжениях.

Этой формулой выражается температурная зависимость долговечности при динамических режимах испытания, наблюдаемая обычно в ограниченном интервале температур. [c.222]

На рис. 8.1,6 показан графо-аналитический метод прогнозирования, который основан на использовании линии хрупкости. Он также проверен на трубах из полиэтилена высокой плотности [26]. Реализация метода возможна при наличии минимум двух изотерм долговечности, которые воспроизводятся экспериментально при достаточно высоких температурах. Спрямив эти изотермы в логарифмических координатах (см. рис. 8.1,6), проводят прямую (линию хрупкости) через точки пересечения их пологих и крутопадающих участков и экстраполируют ее в область низких температур. В дальнейшем используют экспериментально установленную температурную зависимость кратковременной прочности труб—правый график на рис. 8.1,6. С помощью этого графика находят прочность, например, для 35 °С, которую переносят на начальную ординату левого графика. Из полученной точки проводят параллельно двум экспериментальным графикам участок вязкого разрушения вплоть до пересечения с линией хрупкости. Из точки пересечения в том же порядке строят хрупкую ветвь. Таково графическое решение задачи. Возможно и аналитическое, когда с помощью формул (6.103) и (6.104) определяются координаты двух точек хрупкости. Затем находится уравнение прямой, соединяющей эти точки, т. е. уравнение линии хрупкости. Далее выводится управление прямой, проходящей через заданную точку (кратковременная прочность) с известным наклоном, т. е. определяется участок вязкого разрушения. Отыскивается точка его пересечения с линией хрупкости и выводится уравнение хрупкого участка. [c.280]

Рис. III.8. Температурная зависимость долговечности при постоянном напряжении для полистирола (а) и целлулоида (б) напряжение

Данные о временной зависимости прочности при разных температурах позволили определить температурную зависимость долговечности материала при постоянном напряжении СТр. При этом значения, отвечающие постоянному напряжению, наносили на график в зависимости от обратной абсолютной температуры (рис. III.8). Экспериментальные точки хорошо укладываются на прямые в координатах 1п Тр и 1/Т. Аналитически эта зависимость может быть выражена в следующем виде [c.154]

Температурная зависимость долговечности для твердых тел и полимеров, структура которых не изменяется в процессе деформации, описывается выражением [c.230]

Другой подход к выяснению молекулярного механизма разрыва в полимерах сосредоточивает внимание на временной и температурной зависимостях процесса разрушения. Журков и его сотрудники [24] измерили долговечность (т. е. продолжительность нагружения до разрыва) полимеров как функцию растягивающего [c.324]

Для завершения анализа температурных зависимостей необходимо отметить два отклонения увеличение в ряде случаев значений энергии активации в области больших напряжений и резкое возрастание долговечности для некоторых случаев в интервале температур от О до 20 °С. [c.149]

В области высоких напряжений и малых времен контакта образца со средой увеличение температуры снижает долговечность, при малых а и больших временах контакта долговечность, наоборот, значительно увеличивается. Такие сложные температурные зависимости связаны с рядом факторов. [c.182]

Температурная зависимость постоянных долговечности 129 Связь процессов разрушения и деформации полимеров 130 Накопление повреждений в нагруженных полимерах 137 Явление эмиссии электронов при разрушении полимеров 139 [c.4]

Температурная зависимость постоянных долговечности [c.129]

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]

Рис. 7.8. Температурная зависимость критического коэффициента интенсивности напряжений ПММА для образца с длинной начальной трещиной при двух скоростях растяжения и соответствующих значениях долговечности [7.22

Рис. 7.9. Температурная зависимость долговечности пленки ПММА толщиной 20 мкм при растягивающем напряжении а = ПО МПа. Область / К — см. рис. 7.8.

Оказывается, что и температурная зависимость долговечности в координатах 1дт—1/Т представляет собой две прямые, пересекающиеся при 90 5 °С. Существование двух линейных участков, как и в случае вязкости, соответствует разным значениям энергии активации при низких и высоких температурах. Энергия активации процесса разрушения совпадает с энергией активации вязкого течения и не зависит от того, сшит или не сшит эластомер. Из зависимостей 1дт от 1да для температур ниже и [c.237]

Рис. 128. Температурная зависимость долговечности при разных напряжениях а — для капрона, б — для каменной соли

Исходя из положения, что и соответственно релаксационные диэлектрические потери являются мерой диссипации энергии в битуме при его циклическом напряжении, считают [5, 6], что температурная зависимость усталостной долговечности кира смещена на 50°С в сторону положительных температур по отношению к зависимости усталостной долговечности асфальтобетона. [c.251]

Как и в исследованиях С. Н. Журкова долговечности различных материалов на воздухе, в наших экспериментах отмечается характерная особенность температурной зависимости прочности стеклопластиков прямые, соответствующие различным температурам, располагаются веерообразно и пересекаются в одном полюсе. Значит на диаграмме зависимости lgt от а существует такое значение долговечности, при котором время до разрушения т и соответствующее ему напряжение а сохраняют в данной среде определенной концентрации постоянные значения нри изменении температуры в широких интервалах, т. е. в данной точке прочность не зависит от температуры и остается постоянной. Сходимость линий долговечности в одном полюсе указывает на монотонное изменение параметров а и Л в уравнении (3), определяемых свойствами материала, температурой и концентрацией данной среды. [c.173]

Для испытаний на усталость также существует определенный тин температурно-временной эквивалентности долговечность полимера в общем случае уменьшается с повышением температуры. Температурную зависимость усталостной долговечности можно выражать соотношением [c.188]

Из этого же уравнения следует, что температурная зависимость прочности выражается зависимостью между а и Г при постоянной долговечности т = onst в виде [c.307]

Деформационные свойства, в том числе механические потёри, являются проявлением релаксационных свойств полимеров. Влияние механических потерь на процесс разрушения поставило более широкую проблему о взаимосвязи релаксационных свойств (деформационных) и процессов разрушения в полимерах. Эта важная проблема находится в стадии развития как в теоретическом [10 11.20], так и в экспериментальном плане [11.21 11.22]. Так, замечено, что прочность испытывает на температурной зависимости скачкообразные изменения при температурах у- и -релаксационных переходов, когда изменяется молекулярная подвижность в цепях полимера. В стеклообразном состоянии существует ряд характерных температур (релаксационных переходов), в которых долговечность претерпевает изменение. Для исследования природы деформация и разрушения полимера в стеклообразном состоянии изучались ползучесть, долговечность, разрывное напряжение и ширина линии ЯМР в широком температурном интервале. Установлены следующие принципиальные положения. [c.317]

Релаксационные процессы в полимерах определяют их вязко-упругие свойства и влияют на прочностные свойства этих материалов. Влияние релаксационных процессов на разрушение полимеров в высокоэластическом состоянии более существенно, чем в твердом [63]. В связи с этим понять природу процессов разрушения эластомеров и физический смысл наблюдаемых закономерностей можно на пути выяснения прежде всего фундаментального вопроса о взаимосвязи релаксационных процессов с процессом разрушения. Решение этого вопроса было осуществлено в работах [12.17 12.19], где проведены широкие исследования температурной зависимости комплекса характеристик релаксации напряжения, вязкости, процессов разрушения (долговечности и разрывного напряжения). Для исследований были выбраны несшитые и сшитые неполярные эластомеры бутадиен-стирольный СКС-30 (Гс = —58° С) и бутадиен-метилстирольный СКМС-10 (Гс=—72°С), а также полярные бутадиен-нитрильные эластомеры. Условия опытов охватывали широкий диапазон напряжений и деформаций растяжения и сдвига (несколько порядков величины). Исследования физических свойств проводились для каждого эластомера на образцах, полученных при одних и тех же технических режимах приготовления образцов (переработка и вулканизация). [c.341]

Из приведенных данных следует, что температура излома на температурных зависимостях долговечности и разрывного напря- [c.350]

Температурная зависимость долговечности (при номинальном напряжении a= onst) для твердых тел и полимеров выражается уравнением [c.35]

Рис. 203. Температурная зависимость долговечности вулканизата СКС-30-1 (режим = onst, 1 и. раствор НС1) при разных деформациях.

Интересно, что энергии активации озонирования НК и полихлоропрена почти одинаковы это коррелируется с практически одинаковой скоростью поглощения озона их плeнкaми , а также с данными по скорости накопления продуктов озонирования в растворе, полученными с помощью ИК-спектров . В связи с этим представляется более вероятным предположение, что повышенная стойкость резин из полихлоропрена к озонному растрескиванию связана не с меньшей его реакционной способностью к озону, а с более благоприятной физической структурой, чем у НК. Такой вывод подтверждается недавно полученными данными" о том, что вершины озонных трещин в резине из полихлоропрена имеют закругленную форму, а в резине из НК—острую, т. е. концентрация напряжений в НК значительно больше, чем в полихлоропрене. Наличие большого количества полярных групп у полихлоропрена, затрудняющее подвижность его цепей, препятствует росту трещин. При образовании надмолекулярных структур этот эффект должен еще более усилиться, а, как известно, склонность к образованию таких структур (в частности, к кристаллизации) у полихлоропрена выражена сильнее, чем у НК. Высокое значение энергии активации разрыва в озоне вулканизата полихлоропрена (8 ккал/моль) сравнительно с энергией активации озонирования его в растворе (2,6 ккал/моль) можно объяснить усиливающимся распадом надмолекулярных структур с повышением температуры при определении энергии активации разрыва. Распад надмолекулярных структур должен облегчать разрастание трещин н сопровождается поэтому сильным падением прочности. Предположение о разрушении надмолекулярной структуры по-лихлоропреиа было использовано и для объяснения температурной зависимости его долговечности в отсутствие агрессивной среды (см. стр. 246). Таким образом, энергия активации разрыва в озоне вулканизата полихлоропрена, по-видимому, не соответствует энергии активации химического взаимодействия озона с по-лихлороиреном, а является фиктивной величиной. [c.353]

Вводя постоянную Больцмана и обозначая произведение через и, получили следующее выражение для температурной зависимости долговечности при = onst [c.154]

Журков И его сотрудники показали, что температурная зависимость долговечности вырах<ается уравнением Цо—уа [c.290]

Рис. IV.ll. Температурная зависимость долговечности ПВХ при разных напряжениях а — уксусная кислота б — дибутнлфталат в — вода.

Схема температурной зависимости приведена для Ор — разрывной прочности при заданной скорости растяжения е = onst или при заданной долговечности t = onst, Атермический механизм разрушения, при котором прочность равна критической о-к (область /), наблюдается при самых низких температурах, [c.192]

Цитированные работы в основном посвящены исследованию механизма образования и роста трещин серебра , а не построению теории долговечности полимера в этой области температур. Как видно из рис. 7.1, переход аморфного полимера из области IV в область V происходит при температуре структурного стеклования Тс, причем, но данным Степанова с сотр. [5.37—5.45], межмолекулярные взаимодействия при переходе через Тс не претерпевают изменений. Никаких особенностей не наблюдается при Тс и на температурной зависимости прочности (см. рис. 7,1). Это указывает на то, что трещина серебра с микротяжами при повышении температуры постепенно превращается в высокоэластическом состоянии в надрыв с макро-тяжами. [c.213]

Данные об энергии активации рассматриваемых процессов в области II получены в различных диапазонах напряжений и деформаций сдвига и растяжения для сщитых и несщитых эластомеров СКС-30 и СКМС-10. Эти данные обобщены на рис. 7.25. Из рисунка видно, это энергии активации различных релаксационных процессов и процессов разрушения исследуемых эластомеров в пределах ошибок измерения совпадают и равны для СКС-30 — 54,5 кДж/моль, для СКМС-10 —50,5 кДж/моль. Из этого следует, что коэффициенты температурной зависимости вязкости, релаксации напряжения и долговечности одинаковы в [c.233]

Из приведенных данных следует, что температура излома на температурных зависимостях долговечности и разрывного напряжения соответствует температуре релаксационного я-про-цесса. Из рис. 7.27 видно, что 7 п=90°С. Время релаксации я-процесса при этой температуре может быть рассчитано по формуле (7.1), где для бутадиен-нитрильных эластомеров Вг=4 10 с, L/ = 92 кДж/моль [[7.127]. После подстановки в эту формулу 7о = 363 К найдем, что Tя=6 10 с. С другой стороны, а-переход при температуре механического стеклования Та характеризуется при обычных условиях опыта значением времени релаксации Та=Ю -е-10 с. Очевидно, что совпадение времен релаксации тя и Ха при соответствующих температурах перехода не случайно и свидетельствует о том, что эти процессы по своей природе аналогичны. Так, если переход через температуру Та связан с размораживанием подвижности свободных сегментов, то переход через температуру Тл. связан с распадом под действием теплового движения локальных диполь-дипольных снязей. [c.238]

Из данных по температурной зависимости разрывного напряжения и разрывной деформации следует, что температура хрупкости исследуемого ПЭТВ Гхр = —20 °С, а температура квазихрупкости Ткхр 50°С. Таким образом, температурная область исследования 20—50 °С относится к квазихрупкому разрушению, как и в случае большинства других полимеров, исследованных на долговечность [5.4]. [c.257]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология