ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы исследования процессов переноса жидкостей и паров через полимеры в напряженно-растянутом состоянии из "Коррозионные испытания полимерных материалов " Для исследования влияния двухосного растяжения полимеров на процессы диффузии и проницаемости низкомолекулярных веществ целесообразно использовать метод стационарного потока. Испытания проводят в диффузионных ячейках с последующим количественным анализом веществ, продиффундировавших через полимерные образцы. Ниже описываются приборы, в которых осуществляется механическое двухосное растяжение образцов с помощью сферических дорнов и которые дают возможность испытывать недеформированные и напряженно-деформированные образцы. [c.30] В приборе, рекомендуемом ГОСТ 18060-72, можно испытывать полимерные пленки и листы толщиной от 0,05 до 2 мм. Деформирование образца осуществляется механическим способом с помощью штока с одновременной регистрацией нагрузки на шток и его перемещения (рис. 13). [c.30] Образец в виде тонкого диска диаметром 50 мм зажимают по периметру между верхним и нижним цилиндрами шестью болтами. Внутренний диаметр цилиндров 30 мм. Образец деформируют путем вращения нагрузочной гайки, которая через тензометрическую втулку передает усилие на шток и соответственно на образец. [c.30] Тензометрическая втулка с наклеенными проволочными тен-зодатчиками включена в мостовую электросхему с записывающим микроампермилливольтметром. Измерительная схема позволяет автоматически регистрировать усилие деформирования испытываемого образца в процессе эксперимента. [c.30] В полусферической головке и шайбе имеются отверстия для доступа продиффундировавшего через образец вещества к выходу канала патрубка. Пары продиффундировавшего вещества выводятся из полости нижнего цилиндра потоком газа (азот, аргон), подаваемого по каналу, просверленному внутри штока. [c.31] Разъемные соединения обеспечивают хорошую герметичность. Прибор дает возможность работать с агрессивными и токсичными жидкостями при давлениях до 2,5 МПа. Для выдерживания температурного режима испытания в пределах от -40 до 150 прибор помещают в термокриокамеру. [c.31] Прибор включают в общую схему диффузионной установки (рис. 14). Указанный прибор не дает возможности создания деформаций больше 100 % (по площади). [c.31] Значительно большие деформации можно реализовать на приборе, предназначенном для оценки параметров переноса жидкостей и паров через напряженно-деформированные эластомеры (рис. 15). Образец 11 ъ виде диска зажимают по периметру между верхней и нижней частями корпуса шестью болтами. Деформирование образца до 100 % можно производить с помощью полусферической головки 12, подъем которой осуществляется вращением стакана 3. [c.32] Деформации до 1000 % задают следующим образом. К штуцеру 5 подводят газ для предварительного раздува образца за счет избыточного давления. Затем стакан 2 поднимают до соприкосновения с образцом, подачу газа прекращают, и исследуемая пленка плотно облегает кромки стакана, поддерживающего ее в деформированном состоянии. Относительную деформацию определяют по предварительно нанесенной на образец сетке. [c.32] В состав установки с манометрическим анализом продиффун-дировавших газов входит специальный диффузионный прибор, позволяющий создавать постоянные во времени деформации испытываемого образца при различных температурах (рис. 16). [c.32] Первый способ — с помощью создания давления газа над мембраной. Прогиб пленки при наличии градиента давления и остаточные деформации при нулевом градиенте давления регистрируются индентором 9, который свободно перемещается внутри герметичной стеклянной трубки. [c.33] Прибор смонтирован в установке, состоящей из баллона с исследуемым газом, ресивера, осушительной колонки, предохранительного затвора, манометра, термостата. Вакз м (около 1,3 10 Па) создается форвакуумным насосом. Измерение вакуума и отключение форвакуумного насоса осуществляется манометром Мак-Леода. [c.34] Установка позволяет вакз мировать верхнюю, нижнюю и охранную камеры прибора после закрепления в ней испытываемого образца полимера. Конструкция прибора и установки дает возможность проводить эксперимент при деформациях образцов до 20 % давлении 0-1 10 Па и температуре от -60 до 120 С. [c.34] При двухосном деформировании образцов увеличивается их поверхность, а толщина уменьшается. При деформировании сферическим дорном поверхность образца может иметь сферическую и конусообразную части. Соотношение этих частей зависит от высоты поднятия нагрузочного штока. Точный аналитический расчет деформированной поверхности образца в зависимости от хода штока трудоемок. Однако с достаточной точностью для практики можно считать, что образец деформируется в виде сферы. [c.35] При двухосном растяжении образца с помощью сферического или стержневого дорна его напряженное состояние неоднородно по объему. Точная характеристика распределения внутренних напряжений в двухоснорастянутых образцах различных полимеров представляет значительные трудности ввиду нелинейности функции ст =/(бл) и изменяющейся, в нашем случае, геометрии образцов при деформировании. [c.35] Однако параметры проницаемости и диффузии в рассматриваемых методах экспериментально определяют по усредненным значениям количества продиффундировавшего через всю поверхность образца вещества. Поэтому напряженное состояние растянутого образца приближенно можно характеризовать средними значениями внутренних напряжений. [c.35] Вернуться к основной статье