Упругость кристаллических тел

Ес Модуль упругости кристаллических областей ГПа [c.427]

Отсюда вытекает еще одна специфическая особенность высокоэластических тел. Pix модуль упругости при повышении температуры возрастает, так как растет энергия теплового движения сегментов молекул. Как известно, модуль упругости кристаллических тел с повышением температуры падает, так как уменьшаются силы межмолекулярного взаимодействия. [c.255]

Потенциальные функции межмолекулярного взаимодействия атомов С...СиС...Н, а также атомов Н. . . Н определялись как иа основании физико-химических свойств молекулярных систем, зависящих от межмолекулярных взаимодействий (теплот сублимации, параметров элементарных ячеек, коэффициентов упругости кристаллических углеводородов и решетки графита, вторых вириальных коэффициентов газов, констант Генри для адсорбции), так и на основании физико-химических свойств, зависящих от внутримолекулярных взаимодействий непосредственно валентно не связанных атомов (энтальпий образования и изомеризации, геометрии напряженных молекул, разностей энергий поворотных изомеров). [c.345]

МОДУЛИ УПРУГОСТИ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ ПОЛИМЕРА [c.292]

Таблица 6.4. Значения модулей упругости кристаллической решетки полимера

Переход от упругости газового типа к упругости кристаллического типа должен происходить также при охлаждении высокоэластичного полимера (при его переходе в стеклообразное состояние) [c.253]

Можно сравнить экспериментально достигнутые значения модулей упругости с предельными значениями, определяемыми методом РРЛ. Данные по измерению деформации кристаллитов детально рассмотрены в разделе 1.3. С помощью этого метода можно не только изучать структуру ориентированных образцов, но и производить прямые измерения модуля упругости кристаллической решетки, т. е. определять жесткость полимерных молекул в состоянии их максимального распрямления. [c.60]

При расчете ориентации из акустических измерений обычно полагают, что ниже модули упругости кристаллических и аморфных областей совпадают -Из соотношений (204) и (206) следует, что подобное предположение неверно. Действительно, пусть ориентированный кристаллический полимер находится при Т < Tg аморфной прослойки. В этом случае для всех т,-, вносящих основной вклад в релаксационный спектр, выполняется условие сот.- > 1. При этом условии вторым членом в формуле (206) можно пренебречь, и формула (204) принимает вид [c.206]

Таким образом, упругость кристаллических тел обусловлена энергетическим взаимодействием между молекулами, а упругость газа и полимеров в высокоэластическом состоянии имеет кинетическую природу [12]. [c.146]

Упругость кристаллического типа, обусловленная силами взаимодействия, проявляется всегда, когда подвижность молекул мала, например у стеклообразных тел, обладающих высоким сопротивлением изменению формы и малой упругой деформацией. [c.187]

Упругость газа. Упругость газового типа имеет совершенно другую природу, чем упругость кристаллических тел. В связи с тем, что каучуки и мягкие резины обладают упругостью газового типа (малые сопротивления деформирующим силам, большие упругие деформации), представляется особо важным разобрать механизм возникновения упругости газа. В дальнейшем будет показано, что аналогия между упругими свойствами газа и резин не только внешняя. Здесь же пока рассмотрим причину возникновения упругих свойств у идеального газа. [c.187]

Модуль упругости кристаллической фазы. ГПа. 10 [c.104]

Рис, 1. 1. Зависимость поперечного модуля упругости кристаллической решетки от плотности энергии межцепного взаимодействия. [c.171]

Как указывалось в гл. V, относительное содержание кристаллической фазы (степень кристалличности X) в твердом состоянии кристаллизующихся полимеров, как правило, меньше единицы, поэтому модули упругости таких частично кристаллических полимеров зависят от X и парциальных значений модулей упругости кристаллических и неупорядоченных областей. [c.174]

Анизотропия силовых констант внутримолекулярного и межцепного взаимодействия в полимерных кристаллах проявляется в резком различии продольных модулей упругости кристаллической решетки в направлении, совпадающем с длинной осью макромолекулы ( и), и в перпендикулярном направлении Для полимеров простого молекулярного строения с плоской (или близкой к ней) конформацией цепи в кристалле, которые обладают максимальными значениями коэффициентов внутримолекулярной упаковки (полиэтилен, политетрафторэтилен), характерны высокие значения Ец, превышающие Е почти на два порядка. Разрыхление внутримолекулярной упаковки при переходе к полимерам, которые кристаллизуются в свернутой конформации, резко понижает Ец до значений, соизмеримых с j , благодаря увеличению вклада внутреннего вращения в осевую упругость растягиваемой цепочки. Указанными конформационными эффектами объясняется также возрастание сжимаемости кристаллической решетки полимера по мере понижения коэффициента упаковки. [c.183]

Упругость кристаллических твердых тел обусловлена тем, что небольшое увеличение (при приложении внешних сил) нормальных для данного вещества расстояний между молекулами (или ионами, если кристаллическая решетка ионная) сопровождается работой против сил кристаллической решетки (и вообще межмолекулярных сил). Именно эти силы и стремятся после снятия нагрузки вернуть молекулы (ионы) в их нормальное положение. [c.467]

Имеет место и другой вид связывания — он относится к кристалличности. При температуре выше точки плавления полимер течет легче. Ниже точки плавления материал обладает большей жесткостью и лишь некоторой упругостью. Кристаллическое состояние обусловлено регулярной структурой полимерных цепей. НК облада- [c.167]

Среди различных дефектов кристаллической решетки твердых химических материалов наибольшее значение имеют дислокации. Они играют определяющую роль Б механизмах деформации и упрочнения твердых тел и, по всей вероятности — их гигроскопичности и слеживаемости. Представления о дислокациях и механизме их образования могут быть сформулированы из следующей схемы [54, с. 15—30]. Выделим внутри упругого кристаллического тела участок цилиндрической формы и разрежем его вдоль произвольной плоскости 5д ограниченной линией дислокации (рис. 2-9, а), а затем края разреза сместим в определенном направлении и вновь склеим разрезанные части тела по поверхности раздела (рис. 2-9, б, в). Возникающие при смещении упругие напряжения в центре разреза (вдоль Ьц) в выбранной модели, исключаем удалением небольшой напряженной области в непосредственной близости к д. В общем случае объем вокруг линии д, называемый центром дислокации, либо представляет собой полость, либо может быть заполнен очень сильно деформированным материалом. Второй случай встречается чаще [54, с. 36]. [c.56]

Упругость кристаллических тел связана с изменением межмолекулярных и межатомных расстояний, т. е. с изменением внутренней энерпиг тела. Высокоэластическая деформация связана с изменением конформаций молекул, определяется тепловым движением кинетических сегментов (так же как у газов тепловым движением молекул), т. е. связана с изменением энтропии тела. Внутренняя энергия при этом остается постоянной. [c.255]

Численные значения модуля упругости кристаллизующихся полимеров зависят от относительного содержания кристаллической и аморфной квазифаз в твердом образце, упругие характеристики кристаллической решетки полимера — от химической природы макромолекулы. Модуль упругости кристаллической решетки в направлении вдоль оси макромолекулы Е ц определяется конформацией мономерного звена в кристалле, а модуль упругости решетки в направлении, перпендикулярном оси макромолекулы, — величиной межцепного взаимодействия. [c.292]

Метод рентгенографического определения модулей упругости кристаллической решетки основан на регистрации величины смещения характерного межплоскостного расстояния Лйот исходного положения о в зависимости от величины статического напряжения о, действующего на высокоориентированный образец полимера. Значения и и рассчитывают с помощью стандартных соотношений = = СТу/(Д / о) и ЕОд /(Дй/ о), где 0 и —значения растягивающего напряжения, действующего на образец при его нагружении соответственно вдоль и перпендикулярно оси макромолекулы. Относительная погрешность значений ц и Е("табл. 6.4) составляет 3—5 %, а точность абсолютных значений зависит от гомогенности распределения напряжения в образце согласно модели последовательного соединения кристаллических и аморфных участков. [c.292]

Соответственно для каучука и газа аналогичны и параметры деформации. Так 1) упругая деформация газа (сл<атие) так же, как и упругая деформация каучука (растяжение), может выражаться многими сотнями процентов, тогда как кристаллические тела упруго деформируются лишь до 1% 2) модуль упругости газа в сотни тысяч и миллионы раз меньше модуля упругости кристаллических тел, но близок к модулю упругости каучука (модуль газа 0,01 кг мм", каучука 0,02—1,0 кг1мм , стали-- 20 000 кг мм ). [c.91]

Сопоставление значений истинных модулей упругости кристаллической решетки с модулями упругости в области низкотемпературного плато при —150 °С для сверхвытянутых ЛПЭ, ПП и ПОМ (табл. 1.4) показывает, что для всех трех полимеров экспериментально достигнутые значения модулей упругости превышают 50 % от теоретических. Это указывает на высокую эффективность 6 деформационного процесса, с помощью которого получались новые материалы с высокими эксплуатационными характеристиками. [c.60]

СОПОСТАВЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ УПРУГОСТИ ДЛЯ СВЕРХВЫТЯНУТЫХ ПОЛИМЕРОВ В ОБЛАСТИ ТЕМПЕРАТУРЫ -150 °С (Ятах) МОДУЛЕЙ УПРУГОСТИ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ ( ) [c.60]

Переход от упругости газового типа к упругости кристаллического типа должен происходить также при охла -кденин э 1аСтичного поли.мера (при ого псре.ходе в стсклообраЗ ное состояние) и, естественно, при неравновесных деформациях, когда скорость деформации настолько возрастает, что макро.молекулы не успевают изменять свои конформации. Все эти вопросы теоретически разработаны совершенно недостаточно. [c.194]

Приведенные формулы для частично кристаллических полимеров могут быть непосредственно использованы лишь если известны все постоянные упругости кристаллической фазы. Однако они могут оказаться полезными и для обратной задачи вычисления постоянных упругости кристаллической фазы по известным из опыта эффективным модулям упругости материала с различной степенью кристалличности. Действительно, как видно из соотношений (VI. 76) —(VI. 79), по концентрационной зависимости объемного и сдвигового модулей упругости квазиизотропного частично кристаллического полимера можйо найти модули упругости аморфной фазы, а также объемную и девиаторную свертки тензоров модулей упругости и податливостей кристаллической фазы. Для нахождения всех компонент тензоров модулей упругости или податливостей кристаллической фазы недостаточно исследовать квазиизотропные материалы— необходимо иметь данные для постоянных упругости ориентационных текстур. [c.321]

Такиан образом, в то время как упругость кристаллических тзл обусловлена взаимодействием между молекулами, упругость газа и каучукоподобных тел имеет кинетическую природу. Это различие в природе эластичности неизбежно отражается на температурном коэфициенте модулей упругости. При повышении температуры модуль кристаллических тел уменьшается, в то время как модули газа и каучукоподо(бных тел увеличиваются. Это обусловлено тем, что в случае кристаллов повышение температуры вызывает увеличение объема тела, т. е. увеличение расстояний между частицами и, следовательно, менее резкое [c.191]

Эластичность реального каучука. Деформация реального каучука никогда не является полностью высокоэластической. Условие независимости внутренней энергии от деформации выполняется только приближенно и при не слишком больших растяжениях. (порядка нескольких десятков процентов при комнатной температуре). При больших деформациях в ряде каучуков начинает развиваться кристаллизация (например, в натуральном каучуке, бутилкаучуке или полихлоропрене), приводящая к возникновению существенной зависимости внутренней энергии от деформации и, следовательно, к изменению природьг эластичности. В случае некристаллизующихся каучуков (бутадиеновых каучуков) при больших деформациях также возникает зависимость внутренней энергии (или объема) от величины деформации, т. е. наряду с высокой эластичностью проявляется упругость кристаллического типа. В последнем случае изменение механизма упругости вызвано тем обстоятельством, что в сильно деформированном образце гибкость выпрямленных цепей весьма ограничивается приложенными растягивающими силами. Иначе говоря, при большой деформации растяжения выпрямленная цепь ведет себя, как жесткая молекула. Вследствие этого дальнейшее развитие деформации приводит к проявлению упругости, характерной для кристалла. [c.200]

Изотерма растяжения каучука отражает сложную природу деформации этого материала, выявляя структурные из(менения, которые происходят в нем при этом процессе. Первоначальный участок (область А на рис. 80) соответствует тому моменту, когда в процессе в заметной степени выражена упругая деформация, связанная с обратимым изменением расстояний между элементами структуры каучука. В этой части процесса наблюдается выполнение закона Гука и при малых деформациях (до 20%) происходит поглощение тепла при растяжении. Модуль для этой части изотермы лежит в пределах 10 —10 дин/см" -, т. е. по величине приближается к модулю упругих тел. В области Б изотермы превалирует типичная релаксационная эластичность каучука, связанная с выпрямлением его молекулярных цепей и их ориентацией в направлении растяжения. В этой области при растяжении имеет место выделение тепла (см. стр. 223, а также, как следует из рентгеновских данных, происходит образование и накопление кристаллической фазы. Кристаллизация действует в том же направлении, что и внешнее напряжение. Благодаря этому обстоятельству, но главным образом пото1му, что для релаксационной эластичности характерны более низкие модули — порядка Ю —10 дин/см , кривая усилие-растяжение в средней своей части становится более пологой. После того как кристаллизация закончится в той мере, в какой она может произойти (по рентгеновским данным до 70% от всей массы каучука), изотерма поднимается вверх, обнаруживая заметное, а в случае вулканизата — резкое ув дичение модулей, которые опять приближаются к значениям модуля упругих (кристаллических) тел. Этот последний участок изотермы растяжения на рис. 80 обозначен как область В. [c.214]

Определение модуля упругости при растяжении пленок толщиной 0,3—0,4 мм [1801, а также динамических характеристик прессованных образцов [1551 с различной кристаллической структурой дает дополнительную и весьма интересную информацию о термомеханических свойствах пентапласта. Обращает на себя внимание тенденция к увеличению модуля упругости кристаллических образцов при температурах ниже —40 °С (рис. 29). Наличие дополнительного тешхературного перехода в аморфных областях пентапласта следует и из динамических иснытаний (см. рис. 28). Второй максимум на кривой tg б — t отчетливо проявляется на аморфных образцах при —40 С. [c.47]