Размер трещины и молекулярные свойства

В образцах малого размера или с пористым наполнителем появляющийся газ диффундирует за их пределы. Однако в образцах битумных материалов толщиной более 3,2 мм выделившийся газ задерживается. В мягких материалах он образует пузырьки, в твердом материале появляются мелкие щели или трещины. В любом случае механические свойства облученного материала изменяются. Кроме того, в результате облучения протекают реакции взаимодействия, и средний молекулярный вес углеводородной смеси возрастает это выражается в увеличении вязкости при заданной температуре и соответствующем уменьшении растворимой фракции углеводородов. Скорость этого процесса также зависит от состава битума, причем она несколько повышается при наличии олефинов и замедляется при высоком содержании ароматических соединений. В результате этих превращений снижается пенетрация и дуктильность и увеличивается твердость битума, ----------- [c.165]

В связи с этим полимеризация различных слоев мономера происходит при неодинаковой температуре, нарушается линейное строение макромолекулы и увеличивается полидисперсность по молекулярной массе. Кроме того, давление паров мономера в глубине блока, вызванное перегревом, создает внутренние напряжения в полимере в лучшем случае такие напряжения приводят к неоднородности блока по физико-механическим свойствам, а в худшем — к вздутиям и трещинам. Чем больше размеры отливаемого образца, тем труднее получить технически годный материал. Значительная усадка при полимеризации в блоке, обусловленная большей плотностью полимера по сравнению с плотностью мономера, уменьшает точность отливки. [c.247]

Последняя работа по изучению структуры волосяных трещин показывает, что они представляют собой участки, в которых произошли пластическая деформация, молекулярная ориентация и образование пустот. Полагают, что слой материала в поверхности разрушения, который увеличивает оптическую интерференцию, обладает аналогичной структурой. С точки зрения механической и морфологической связи между поверхностной энергией разрушения и размером характерной трещины, представляется вероятным, что эти два фактора, которые определяют прочностные свойства, не могут изменяться независимо. З от вывод подтверждается относительно узким диапазоном изменения прочности при растяжении стеклообразных полимеров. [c.186]

В настоящем разделе в основном рассматривается инициирование разрушения в цепях средних размеров, т. е. постепенное зарождение активных гомогенно распределенных трещин. Скорость прорастания трещин рассматриваться не будет, и разрушение будет пониматься как происходящий во времени процесс разделения образца на две части по хрупкому механизму, обусловленный молекулярным движением. Для этого частного типа твердых тел время до разрушения и разрывная деформация могут быть определены на основе молекулярных теорий вязкоупругих свойств [c.289]

Ввиду большой вязкости и плохой теплопроводности реакционной массы теплота реакции отводится недостаточно быстро, вследствие чего возникают местные перегревы, приводящие к снижению степени полимеризации. В связи с этим полимеризация различных слоев мономера происходит при неодинаковой температуре, нарушается линейное строение макромолекулы и увеличивается полидисперсность по молекулярным весам. Кроме того, давление паров мономера в глубине блока, вызванное перегревом, создает внутренние напряжения в полимере в лучшем случае такие напряжения приводят к неоднородности блока по физико-механическим свойствам, а в худшем — к вздутиям и трещинам. Чем больше размеры отливаемого образца, тем труднее получить технически годный материал. Значительная усадка при полимеризации в блоке, обусловленная большей плотностью полимера по сравнению с плотностью мономера, уменьшает точность отливки. [c.141]

К этому можно добавить, что если размер макромолекулы меньше, чем величина сегмента, то эластический разрыв не наблюдается из-за исчезновения высокоэластического состояния. Из-за отсутствия гибкости цепей полимеры хрупки и Г р смещается к более высоким температурам. Вследствие малой величины суммарных межмолекулярных сил низкомолекулярные полимеры легко дают трещины и крошатся. Если молекулярный вес полимеров не слишком мал (порядка 10 ООО), то улучшение механических свойств может быть достигнуто за счет кристаллизации или сшивки, а также как результат возрастания величины дипольных и водородных межмолекулярных связей. [c.322]

Длинные и гибкие цепи полимера способствуют монотонному частично неупругому деформированию материала при постоянной нагрузке, а именно деформации ползучести. В статистических теориях разрушения обычно специально не рассматривается степень деформации при ползучести. Можно напомнить (разд. 3.4, гл. 3), что кинетическая теория Журкова и Буше также не учитывает деформацию ползучести как один из видов деформирования. В теории Сяо—Кауша, разработанной для твердых тел, не обладающих сильной неупругой деформацией, рассматривается зависимость деформации от времени, которая считается, однако, следствием постепенной деградации полимерной сетки. Буше и Халпин специально рассматривают макроскопическую ползучесть, чтобы учесть соответствующие свойства молекулярных нитей, которые в свою очередь оказали бы влияние на долговечность материала. Согласно их теории, запаздывающая реакция матрицы каучука или термопласта вызывает задержку (вследствие влияния на /ь) роста зародыша трещины до его критического размера. [c.278]

В этом разделе была рассмотрена морфология поверхностей разрушения, позволяющая выявить виды локального разделения материала. Были определены микроскопические размеры структурных элементов, которые разрываются или разделяются молекулярных нитей, фибрилл или молекулярных клубков, ребер, кристаллических ламелл, сферолитов. Однако, когда говорят об их основных свойствах, используют макроскопические термины разрыв, деформация сдвига, пределы пластического деформирования, сопротивление материала распространению трещины. Не было дано никаких молекулярных критериев разделения материала. Такие критерии существуют для отдельных молекул температура термической деградации и напряжение или деформация, при которых происходит разрыв цепи. По-видимому, следует упомянуть критическую роль температуры при переходе к быстрому росту трещины [30, 50, 184—186, 197] и постоянное значение локальной деформации ву в направлении вытягивания материала (рис. 9.31), которая оказалась независимой от длины трещины и равной - 60 % на вершине обычной трещины в пленке ПЭТФ, ориентированной в двух направлениях [209]. Следует также упомянуть критическую концентрацию концевых цепных групп определенную путем спектроскопических ИК-исследоваиий на микроскопе ориентированной пленки ПП в окрестности области, содержащей обычную трещину (рис. 9.32), и поверхности разрушения блока ПЭ [210]. Оба материала вязкие и прочные. По распределению напряжения перед трещиной в пленке ПП можно рассчитать параметры Кс = (У г)Уш = ,,г 2 МН/м" и G = 30 17 кДж/м [11]. Эти значения в сочетании с данными табл. 9.2 довольно убедительно свидетельствуют о том, что разрыв цепи сопровождается сильным пластическим деформированием. Возможная роль разрыва цепи в процессе применения сильной ориентирующей деформации или после него была детально рассмотрена в гл. 8. [c.403]

Скорость роста микротрещин и их перерастания в макротрещины зависит от строе-лия и формы микротрещин. У полимеров строение трещин зависит от особенностей их структуры и молекулярной организации. Если в поликристаллических низкомолекулярных телах трещина подобна щели, то в полимерах она как бы перехвачена тяжа-ми из ориентироваииого полимерного ма- иСОо териала, что схематично изображено на а., рис. 133. Образование таких тяжей в микротрещинах свидетельствует о структурных аномалиях в этих областях, что сказывается на деформации полимеров. Деформации полимеров, как известно, в стеклообразном состоянии очень малы, а в области микротрещин они возрастают и может происходить ориентационная вытяжка полимера. Это является специфическим свойством полимеров, обусловленным размерами, формой, гибкостью макромолекул и структуро-образованием в полимерах. Образовавшиеся тяжи несколько замедляют рост трещин, но по мере их растяжения и возрастания напряжения они разрываются и трещина разрастается в определенном направлении, переходя в макротрещину, вплоть до разрыва образца. [c.226]

Твердые тела не являются сплошными и однородными, они пронизаны трещинами, величина которых колеблется от размеров автома до микроскопических размеров. Еще до видимого разрушения в зоне деформации твердого тела возникают зародышевые микрощели. Трещиновитость , присущая кристаллическим телам, под влиянием различных внешних воздействий значительно повышена в зоне, прилегающей к поверхности. Прн соприкосновении твердой поверхности с жидкостью в результате действия молекулярных сил вблизи поверхности образуется тонкий сальватный слой жидкости, свойства которого отличаются от свойств всей жидкости. [c.115]

При электролитическом наводороживании возникает водородная хрупкость, при этом ухудшаются прочностные и пластические свойства металлов. Предложено 2 основные теории водородной хрупкости. Теория давления молекулярного водорода в коллекторах ("ловушках") базируется па представлении о проникновении Н или Н во внутреннюю полость с последующей молпзацней. Молекулы Нг из-за значительных геометрических размеров не могут покинуть полость, в результате чего повышается давление газа, возникают и развиваются пузыри и трещины. Эта теория описывает необратимую хрупкость пизкоирочпых сталей при абсорбции значительного количества водорода. [c.43]

Гетерогенность и неоднородность — всеобщие свойства водоносных систем. Для комплексов пористых (пес-чано-глинистых) пород их проявление обусловлено, преимущественно, фациальной изменчивостью, слоистостью и, соответственно, вариациями гидравлической проницаемости по профилю пласта для существенно трещиноватых коллекторов — разнородными механизмами массопереноса по трещинам и пористым блокам, а также наличием трещин и каналов разного порядка. В такого рода системах перемещение фронта вытеснения по более проницаемым слоям (трещинам) существенно замедляется благодаря поперечной гидродисперсии и молекулярной диффузии из них в менее проницаемые слои (в пористые блоки). При этом вблизи фронта переноса возникает, как и в случае микродисперсии, переходная зона, размеры которой предопределяются, однако, уже не столько собственно диффузионно-дисперсионными эффектами в проницаемых слоях (трещинах), сколько обменом веществом со слабопроницаемыми слоями (блоками). Таким образом, имеют место эффекты рассеяния, внешне сходные с результатами действия микродисперсии, но вызванные, однако, принципиально иной причиной — макроструктурой среды, гетерогенной ее проницаемостью и емкостью. По аналогии, эффекты такого рода могут быть названы макродисперсией. [c.119]