Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Равновесное напряжение температурная зависимость

    Пластическая деформация металла приводит к неравномерным искажениям составляющих его кристаллитов и возникновению напряженного состояния. Области с таким состоянием имеют более высокую свободную энергию, чем соседние с неискаженной структурой. Вследствие этого при отжиге происходит рекристаллизация — снятие напряжений и превращение искаженных мелких зерен в более крупные — равновесные. Такой рост зерен обусловлен уменьшением поверхностной энергии. Процесс начинается с образования зародышей ненапряженных кристаллов, которые затем разрастаются по объему металла. При этом происходит движение границ между зернами, скорость которого v имеет температурную зависимость аррениусовского типа, т. е. [c.281]


    Температурная зависимость нормальных напряжений. Как общее правило, равновесная податливость не зависит от температуры или, по крайней мере, зависит от нее существенно слабее, чем вязкость. Поэтому -температурную зависимость нормальных напряжений можно выразить следующим образом  [c.361]

    Для исследования кристаллизации используют не только изотермическое изменение напряжения, но и его температурную зависимость. Известно, что равновесный модуль упругости для эластомера в высокоэластическом состоянии линейно убывает с температурой. Развитие кристаллизации приводит к более резкому падению напряжения, в результате чего на прямой, описывающей зависимость напряжения от температуры, образуется из- [c.82]

Рис. 16. Температурные зависимости равновесного напряжения для Рис. 16. Температурные зависимости равновесного напряжения для
    Известно, что малые химические превращения могут вызвать существенные изменения скорости механохимических процессов. Только этим можно объяснить то, что скорость механохимических процессов регулируется химическими законами, хотя непосредственное наблюдение за химическими реакциями крайне затруднено, а иногда и невозможно. Укажем на несколько примеров. Наличие кислорода значительно увеличивает скорость химической релаксации и накопления остаточной деформации. Температурные зависимости скоростей окисления и химической релаксации напряжения полностью совпадают и характеризуются одной и той же энергией активации (рис. 11—14). Действие антиоксидантов и катализаторов окисления на скорость химической релаксации и накопления остаточной деформации проявляется в полной мере. Авторы также утверждают, что старение во многих случаях не развивается вообще в статически напряженных резинах, так как не происходит заметного изменения их структуры. Однако вопрос сводится к тому, какими методами изучать изменение структуры. Если это делать по изменению равновесного модуля или высокоэластической восстанавливаемости при низких температурах, то многого можно и не обнаружить. [c.57]


    И температурная зависимость lg Е слабо выражена. Выше Тс модуль упругости изменяется несколько сильнее вследствие изменения структуры полимера при изменении температуры. При повышении температуры, когда время релаксации снижается до величин, сравнимых с периодом колебаний, начинает проявляться высокоэластическая деформация. С дальнейшим увеличением температуры амплитуда деформации полимера возрастает, а модуль упругости уменьшается до весьма низкого значения, соответствующего модулю высокоэластичности. Для эластомеров модуль одноосного сжатия в стеклообразном состоянии Е(, примерно в Ю —10 раза больше, чем равновесный модуль Е в высокоэластическом состоянии. На рис. 4.3. приведены, например, экспериментальные данные Корнфельда [25] при сдвиге, полученные для канифоли. Приведенная зависимость (рис. 4.2) верна для любого типа деформации, кроме всестороннего сжатия. Изучая температурную зависимость модуля всестороннего сжатия эластомера К = = У(1р/(1У, нельзя измерить температуру механического стеклования так как в этом напряженном состоянии высокоэластическая деформация вообще не развивается. [c.112]

    В числе многих стеклообразных полимеров наиболее детально исследован аморфный полиэтилентерефталат На рис. П.31 представлена температурная зависимость равновесного напряжения, рассчитанного по уравнению Кольрауша. Как обычно, равновесное напряжение падает с ростом температуры, и экстраполяция этой зависимости к (Тщ = О дает температуру стеклования полимера. [c.166]

Рис. 1У.96. Температурные зависимости равновесного напряжения Од, для блочных образцов изотактического полипропилена при деформации одноосного сжатия 5,8%. Средний диаметр сферолитов Рис. 1У.96. Температурные зависимости равновесного напряжения Од, для блочных <a href="/info/677276">образцов изотактического</a> полипропилена при <a href="/info/1836126">деформации одноосного сжатия</a> 5,8%. <a href="/info/135668">Средний диаметр</a> сферолитов
    Помимо равновесных критических напряжений Ооо.кр, интерес представляют также температурные зависимости критических напряжений Окр, соответствующих различным конечным длительностям релаксационного процесса. Для полибензоксазола такие зависимости показаны на рис. 1У.4. [c.193]

    В этом отношении наиболее показательны температурные зависимости равновесных критических напряжений (рис. 1У.17). [c.201]

    В заключение необходимо остановиться на одном из методических вопросов, связанных с оценкой механической работоспособности полимерных систем. Обычно такую оценку проводят по температурным зависимостям предела прочности или предела вынужденной эластичности авэ- Экспериментально установлено [16], что для полиамидоимида, полиарилата и полиоксадиазола кривые температурной зависимости предела вынужденной эластичности Овэ ограничивают область больших значений напряжений по сравнению с областью механической работоспособности, полученной из температурной зависимости равновесных критических напряжений. Следовательно, так как данные системы обладают большой скоростью релаксации напряжения, область механической работоспособности не может быть определена из кривых растяжения, и указанные выше системы нельзя использовать малое время не только при нагрузках, близких к разрушающему напряжению при растяжении, но и при нагрузках, близких к пределу вынужденной эластичности. [c.202]

    Характер надмолекулярной структуры таких ароматических систем заметно влияет на прочность [9—12], а также на релаксационные процессы, проходящие при деформациях, весьма далеких от разрушающих [13]. Глобулярная структура обеспечивает большую жесткость при сравнительно низких температурах и большие равновесные напряжения, чем фибриллярная структура. При повышенных температурах картина меняется на обратную, ибо легкость распада слабых связей между глобулами приводит к преждевременному разрушению материала. Глобулярный материал является более однородным по своей структуре, что обусловливает, в частности, отчетливо выраженные температурные зависимости параметров релаксационного процесса [13]. [c.242]

    До сих пор рассматривались температурные зависимости кинетических констант, входящих в уравнение Кольрауша. Однако не менее важной, а может быть и самой важной релаксационной характеристикой является равновесное напряжение Ооо (или равновесный модуль упругости Еао = асх>1е). Эта константа полимерного материала, как правило, имеет ярко выраженную температурную зависимость, позволяющую сделать однозначные выводы о механическом поведении твердого тела - . На рис. 16 представлены кривые температурной зависимости Ооо для полиарилата Ф-1 с разными типами надмолекулярных структур. Из рисунка видно, что обе кривые имеют плавный характер, причем равновесное напряжение в обоих случаях уменьшается с ростом температуры, падая до нуля при температуре размягчения этих полимеров. Характерно, что кривые температурных зависимостей Ооо пересекаются при 140° С кривая для Ф-1гл на первом участке лежит выше кривой полиарилата Ф-1ф, а на втором участке— ниже. Это значит, что при одной и той же температуре релаксация напряжения протекает быстрее и глубже у полимера с фибриллярной надмолекулярной структурой при низких температурах, а у полимера с глобулярной структурой — при высоких температурах. Такое соотношение скоростей релаксационных процессов, по мнению авторов работке. обусловлено тем, что при низких температурах фибриллярная надмолекулярная структура обладает большей внутренней подвижностью (полимер менее [c.51]


    На ленточной диаграмме тензометрического самописца получается запись зависимости напряжения в образце от времени при разных температурах. Из этих кривых рассчитываются равновесный модуль, скорость релаксации и их температурные зависимости [1—4, 7]. [c.254]

    В равновесном состоянии элементарные перемещения равновероятны во всех направлениях, поэтому они не приводят к каким-либо внешним изменениям. Постороннее воздействие или внутренние напряжения делают некоторые направления переходов более вероятными, вызывая соответствующую перестройку структуры. Перестройка происходит во времени и тем интенсивнее, чем выше температура и чем слабее межмолекулярное взаимодействие. Этот механизм действителен для всех тел. Он определяет характер временной и температурной зависимости свойств различных материалов. Для кристаллических тел с прочными межмолекулярными связями (металлов) требуется высокая температура, чтобы за конечное время могла произойти практически заметная перестройка структуры, т. е. только при сравнительно высоких температурах. можно наблюдать изменение деформации во времени под действием постоянного напряжения (ползучесть) или зависимость прочности от времени. В материалах с прочными меж- [c.8]

    Хотя эти экспериментальные результаты достаточно хорошо совпадали с теоретическими, температурные измерения не нашли широкого применения для точных количественных оценок. Им была отведена роль наглядных качественных иллюстраций энтропийной природы упругости каучука, а для точных оценок был избран другой путь — определение температурной зависимости равновесных напряжений, основанный на том, что растягивающая сила f является суммой двух составляющих — энергетической /и и энтропийной [36, 40]  [c.184]

    Одной из таких возможностей является оценка молекулярного веса на основании исследования механических свойств. Для этой цели могут быть использованы, например, изотермические равновесные и неравновесные деформации, температурные и частотные зависимости деформации при заданных напряжениях. Поскольку многие механические свойства полимеров зависят от молекулярного веса, то очевидно, что может быть найдено множество методов определения молекулярного веса. В настоящей статье мы хотим показать эту возможность при помощи рассмотрения модели линейного полимера. [c.278]

    Начальный участок температурного профиля в пиролизерах импульсного нагрева соответствует линейному подъему температуры. Скорость нагрева при этом зависит от заданной максимальной температуры, реализуемой с помощью подачи энергии от источника постоянной мощности или от дополнительного источника большой мощности, используемого для быстрого разогрева. На рис. 8,Б показана серия кривых разогрева филамента пиролизера в хроматографе БиохроМ 26 , из которых видна связь между временем подъема температуры тх и равновесной температурой филамента, определяемой подаваемым напряжением. Зависимости получены при измерении температуры филамента в модельных условиях с помощью оптического микропирометра на специальном стенде [23]. На участке нагрева филамента до пересекающей линии ЛЛ рост температуры близок к линейному, поэтому на основе приведенных зависимостей можно оценить скорость нагрева филамента до максимальной температуры при заданном напряжении питания. [c.48]

    Нагревание, например, натурального каучука при адиабатическом расширении было известно давно. Наоборот, оказалось, что если растянутый каучук нагревать, то он сокращается. Положительный температурный коэффициент зависимости напряжение — температура (см. рис. 30), очевидно, и является следствием выделения тепла при растяжении. Повышение с температурой равновесного модуля упругости поперечносшитого эластомера отличает полимеры от металлов и других кристаллических тел, у которых модуль с повышением температуры падает. [c.54]

    Можно лишь утверждать, как и при описании температурной зависимости скорости кристаллизации (см. гл. I), что при соответствующем выборе параметров влияние напряжения можно свести к изменению параметра Т л, имеющего смысл равновесной температуры плавления. Весьма возможно, что независимы отсг не каждая из рассмотренных выше величин, а их комбинации, входящие в (45), т. е. действие напряжения на отдельные параметры (и, а и др.) компенсируется. Во всяком случае предположение о влиянии напряжения на кинетику кристаллизации через повышение — удобный прием, позволяющий прогнозировать процесс кристаллизации. [c.104]

    Определив величины равновесных напряжений Оаэ по уравнению (V—60) и построив их температурные зависимости (рис. IV.96), можно наглядно представить, как влияет размер сферолитов на равновесную упругость при разных температурах. На рис. IV.96 показаны температурные заЕисимости сг о не только для мелко- и крупносферолитных образцов, но и для ряда промежуточных структур. Картина, показанная на этом рисунке, весьма характерна и, по-видимому, типична для полимеров. Она отображает тот экспериментальный факт, что влияние надмолекулярной структуры на механические (в данном случае релаксационные) свойства полимеров в наибольшей степени сказывается при низких температурах. Именно здесь равновесная упругость Ою для образцов с разными структурами существенно различается, и в дальнейшем, с ростом температуры, это различие постепенно сглаживается. [c.359]

    Возвращаясь теперь к релаксационным свойствам монолитного полипропилена, обратим внимание на некоторые особенности его поведения в условиях деформации сжатия. Равновесное напряжение Оаэ С ростом температуры убывает для всех образцов полипропилена, но особенно быстро — для образцов с крупными сферолитами . В результате графики температурных зависимостей Оо, пересекаются приблизительно в одной точке, соответствующей температуре Тп, со, примерно равной 92 °С (см. рис. IV.96). При более высокой температуре равновесное напряжение для мелкосферолитных образцов может быть даже выше, чем для крупносферолитных. [c.359]

    Экстраполяция температурных зависимостей равновесных критических напряжений к их нулевому значению позволяет определить температуру стеклования аморфного полимера, которая будет наименьшей из всех температур стеклования, определенных при конечных скоростях механического и теплового воздействия. Эта температура, по-видимому, ограничивает реальный температурный интервал, в котором твердый полимер может использоваться как конструкционный материал, не подвергаясь разрушению при действии напряжений вплоть до значений Стоо, кр. [c.201]

    Для оценки напряжений была предложена [68] терморелаксационная характеристика (ТРХ), которая представляет собой температурную зависимость напряжений при совместной тепловой деформации компаунда и залитого им элемента. Предполагается, что внутренние напряжения возникают вследствие изменения температуры. Из-за малой скорости ее изменения напряженное состояние в компаунде является равновесным, а значения внутренних напряжений квазистационарными. Для измерения напряжений предложен терморелаксометр (рис. 2.6). [c.47]

    Это равенство позволяет экспериментально определить изменение как внутренней энергии, так и энтропии при деформации эластомеров. Единственное, что нужно знать для этого — ряд значений равновесного напряжения для нескольких температур при постоянной длине образца. Кривая АВС на рис. 29 показывает температурную зависимость напряжения в образце при постоянном удлинении. Наклон кривой в точке В (касательная ВЕ) равен dfldT)l y и, соответственно, — dS/dl)т v (II. 19), т. е. показывает изменение энтропии на единицу удлинения, когда каучук изотермически растягивается при температуре Т. [c.50]

    Так, нагревание натурального каучука при адиабатическом расширении было известно давно. Оказалось, что если растянутый кусок резины нагревать, то он сокращается. Положительный температурный коэффициент зависимости напряжение — температура (см. рис. 34), очевидно, и является следствием выделения тепла при растяжении. Повышение с температурой равновесного модуля упругости поперечно сшитого эластомера отличает полимеры от металлов и других кристаллических тел, у которых модуль падает с повышением температуры. Следует подчеркнуть, что модуль линейного невулканизованного эластомера с повышением температуры уменьшается благодаря резкому возрастанию пластических деформаций и вследствие ускорения развития деформации под действием деформирующего напряжения. [c.58]

    В то время как замеченные колебания скорости кристаллизации можно, таким образом, успешно объяснить на основании представления об образовании зародышей, труднее ответить на вопрос о равновесной величине кристаллизации, которую нужно ожидать при данных условиях. Разница температур между температурой кристаллизации и началом плавления (см. фиг. 68) и вообще эффекты гистерезиса (как они обнаруживаются при изучении двойного лучепреломления) показывают, что на практике настоящее равновесие системы, в целом, никогда не может быть достигнуто. Это значительно затрудняет приложение прямого термодинамического рассуждения. Джи [38] привел соображение в пользу того, что частичное или относительное равновесие наступает быстро по сравнению с другими изменениями. Поэтому возможен термодинамический подход (по крайней мере, в принципе), если только эти из1менения происходят так медленно, что можно пренебречь возможностью их существования. Мы уже встречали пример такого подхода в работе Вуда и Росса о зависимости между напряжением и температурой для каучука (см. гл. П) в этой работе видимое равновесие устанавливалось в отношении температурных изменений при условии, что температура релаксации не была превзойдена. На том же основании Джи считает, что в кристаллическом каучуке в любой момент отдельный кристаллит находится в приблизительном равновесии с аморфным каучуком, находящимся в его непосредственной близости. Точка равновесия зависит от местных напряжений, которые, в свою очередь, являются функцией местных конфигураций и взаимных переплетений аморфных участков цепей. С течением времени изменения вязкостного характера могут повести к перегруппировкам, которые более благоприятны для дальней- [c.166]


Смотреть страницы где упоминается термин Равновесное напряжение температурная зависимость: [c.46]    [c.81]    [c.306]    [c.73]    [c.763]    [c.172]    [c.123]    [c.49]   
Физико-химия полиарилатов (1963) -- [ c.51 , c.52 ]




ПОИСК







© 2025 chem21.info Реклама на сайте