Сферолиты

Полимеры, подобные полиэтилену, обычно состоят из плотно упакованных сферолитов, имеющих размеры от десятков до сотен микрометров в диаметре, Каждый сферолит - лучеобразное скопление узких кристаллических пластинок - ламелей, ориентированных в разных плоскостях. В пределах ламе- [c.47]

Медленное охлаждение приводит к росту кристаллитов и сферолитов. Полимер с различной степенью кристалличности обладает различными удельными весами у закаленных образцов удельный вес равен 2,08—2,09 у незакаленных—2,16 К/сж . [c.22]

Микроскопическими и рентгеноструктурными исследованиями кристаллических полимеров, которыми являются рассматриваемые термопласты, установлено наличие в их структуре разнообразных надмолекулярных образований пачек молекул, сферолитов и монокристаллов. Упорядоченные (кристаллические) зоны в изделии чередуются с неупорядоченными (аморфными) зонами. [c.45]

В гл. 1 отмечалось, что элементами структуры полимера могут быть звенья макромолекул, непосредственно макромолекулы, глобулы, пачки, сферолиты и т. д. Структурные изменения в клеевых прослойках в зависимости от механизма протекающего процесса могут осуществляться на различном уровне или одновременно на нескольких структурных уровнях. В частности, ввиду большой асимметрии размеров макромолекул и элементов надмолекулярных структур под действием структурных превращений, а также при наложении силового или температурного поля протекает деформация полимерной системы. Последняя в свою очередь может сопровождаться ориентацией структурных элементов. iB условиях клеевой прослойки в первом приближении следует ожидать двухосную ориентацию структурных элементов в плоскости склеивания. Этому в известной мере способствует воздействие внешнего теплового поля, так как флуктуации тепловой энергии интенсифицируют ориентацию звеньев макромолекул и структур из них. [c.48]

Рис. 14.2 иллюстрирует одно из таких явлений - возникновение диссипативных структур в полимерной матрице вокруг заключенных в ней волокон. При охлаждении расплава данного термопластичного полимера в зонах, удаленных от волокна, происходит кристаллообразование, причем морфология образующихся кристаллов (солнцеобразные сферолиты, растущие радиально из точек зародышеобразования) типична для многих полимеров. Кристаллообразование же вокруг волокна формирует оболочку нитевидных кристаллов. Такой частично кристаллический полимер можно рассматривать как композит, в котором упрочняющими элементами являются кристаллические области, а матрицей - области с меньшей упорядоченностью. Эти примеры показывают важность учета процессов самоорганизации и межфазных явлений при проектировании современных композитов. [c.169]

Большие сферолиты обычно разрушаются по радиусу [73]. В некоторых случаях разрушение происходит по границе между сферолитами, где мало проходных цепей, но велика концентрация загрязнений и низкомолекулярных фракций [79]. Если сферолиты имеют небольшие размеры или являются несовершенными, резко [c.167]

В кристаллических полимерах наблюдали влияние размеров сферолитов и морфологии кристаллов на коэффициент трения [74, 76]. Трение возрастает с увеличением размеров сферолитов а полипропилене и оно больше в центре сферолитов, чем по их границам. [c.208]

Больцмана 56, 57 температурно-временная 56 61 Суспензии, реология 222—225 Сферолиты 30 [c.309]

Радиолиз и образование проводящих каналов. Электроны, инжектируемые с электродов или внедряющиеся из областей ионизации, проникают в полимерный диэлектрик под действием сильного поля и воздействуют на молекулярные связи как сферолитов, так и аморфных прослоек. Вследствие этого химические связи частично разрываются (радиолиз), образуются свободные радикалы, а в области аморфных прослоек появляются субмикротрещины (размерами в десятки и сотни ангстрем), В этих трещинах облегчается ускорение электронов внешним электрическим полем, что способствует росту и сегрегации трещин до микронных размеров. Постепенно развиваются необратимые кристаллические разрушения, формирующие канал будущего пробоя. [c.60]

Важную роль в формировании надмолекулярной организации полимера из расплава играют добавки, регулирующие кристаллизацию. Ингибиторы и стабилизаторы, добавленные в расплав полимера, являются зародышами сферолитов и влияют на характер надмолекулярной структуры и стабильность полимера не только по химическим, но и по физическим причинам воздействия на физическую структуру полимера. [c.438]

Основная масса пробы непрозрачная. Имеются отдельные анизотропные кристаллы (кварц). Есть много мелких кристаллов сферолитов, не поддающихся определению [c.267]

Если шамотный камень, даже очень мелкий, попадает в стекло на более поздней стадии его варки, то все же он вызывает в нем образование трещин, лучеобразно расходящихся во все стороны. Расстекловывание, или кристаллизация стекла в начальной стадии, проявляются в том, что образуются отдельные отложения кристаллов в виде коротких непрозрачных палочек или отдельных мелких сферолитов, рассеянных по всей стекломассе. При более сильном зарухании кристаллы собираются в узлы, вследствие чего поверхность стекла в изделии становится шероховатой. При полном зарухании вся стекломасса принимает кристаллическое строение и теряет прозрачность. [c.511]

Полимеры, подобные полиэтилену, обычно состоят из плотно упакованных сферолитов, имеющих размеры от десятков до сотен мкм в диаметре. Каждый сферол1гг - лучеобразное скопление узких кристаллических пластинок - ламелей, ориенпфованных в разных плоскостях. В пределах ламели плотно упакованные полимерные цепи упорядочено сложены между двумя плоскостями, а аморфные области, в которых молекулы переплетены, заполняют пространство между ламелями. [c.198]

Графит в чугуне кристаллизуется либо в виде пластинок (лепестков), либо в виде глобулей (сферолитов) встречаются и промежуточные формы. [c.11]

Свойства полимеров определяются не только строением и составом макромолекул, но их взаимным расположением в элементарном объеме. Установлено [Л. 22], что значительная асимметрия макромолекул способствует не только их гибкости, но и стремлению к образованию устойчивых надмолекулярных структур. Прямыми электронно-микроско-пическими исследованиями структур систем из растворов полимеров показано i[JI. 23], что аморфные полимеры с гибкими и жесткими цепями состоят из надмолекулярных структур типа пачек, глобул, фибрилл, лент и квазикристаллов. Еще более четкую форму приобретают надмолекулярные образования в кристаллических полимерах. Макромолекулы образуют параллельно расположенные пучки фибрилл, кристаллические лепестки, сферолиты, а иногда и отдельные монокристаллы. Характер образующихся надмолекулярных структур определяется гибкостью макромолекул и внешними условиями. Свойства полимеров, в том числе и теплофизические, в значительной степени зависят от того, какие структурные элементы (звенья или цепи) являются определяющими в процессе формирования упорядоченного состояния. [c.31]

Влияние структурных превращений вблизи поверхности субстрата на свойства гетерогенных полимерных систем проявляется в еще более выраженной форме при формировании клеевых прослоек. Электронно-микроскопические исследования тонких срезов слоя на границе адгезив — субстрат для кристаллизирующегося полимера показали [Л. >65], что пограничная зона существенно отличается по своей структуре от компонентов системы. На границе полимер — субстрат образуется слой из плотного ряда сферолитов вытянутой формы, ориентированных относительно границы раздела. Интересно отметить, что возникающие в пограничной зоне напряжения вызывают ускоренную и ориентированную кристаллизацию, которая сопровождается частичной релаксацией этих напряжений. [c.46]

Механизм взаимодейстаия полимера с наполнителем для кристаллизирующихся и аморфных полимеров имеет различный характер. Вводимые в кристаллический полимер твердые частицы могут располагаться в центре таких надмолекулярных образований, как сферолиты, служить основой для роста конгломератов из сферолигов или же вытесняться в области между структурными элементами. При наполнении аморфных полимеров с поверхностью наполнителя взаимодействуют как отдельные макромолекулы, так и надмолекулярные структуры типа пачек и глобул. Такой характер взаимодействия наполнителя с аморфным полимером ведет к замораживанию в последнем находящихся в состоянии метастабильного равновесия структур. [c.74]

Кроме монокристаллич. Н. к. встречаются поликрис-таллические и аморфные — их чаще наз. волокнами или нитями. Им родственны также др. кристаллич. тела дендриты, сферолиты (см. Кристаллизация). [c.357]

Предварительный обжиг технического глиноъема, как правило, проводят до его помола. Такой обжиг преследует цель а) перевести у форму AlgOs в устойчивую сс-форму, что приводит к снижению усадки изделий при обжиге с 22 до 14% линейных, или с 53 до 37% объемных. Этот переход сопровождается объемной усадкой, составляющей 14,3% б) осуществить кристаллизацию мельчайших монокристаллов а-А Оз, находящихся в техническом глиноземе, в пределах желательных и возможных размеров в) облегчить измельчение глинозема ввиду повышения хрупкости сферолитов после обжига. [c.104]

Технический глинозем, как уже указывалось, представляет собой конгломерат мельчайших, не различимых под микроскопом кристалликов v- и а-АЬОз, объединенных в сферолиты. При 1400—1450°С Y-AI2O3 почти полностью переходит в а-форму, образуя мельчайшие кристаллики корунда. При обжиге до 1450°С наблюдается рост зерен а-АЬОз примерно до 1 мкм. Пои дальнейшем повышении температуры обжига до 1700—1800°С кристаллы а-АЬОз продолжают расти и достигают размера 5—10 мкм. С повышением температуры обжига глинозема до 1750°С увеличивается его плотность почти до теоретического значения. По мере совершенствования решетки кристаллов а-АЬОз поверхностная энергия их уменьшается, а химическая активность снижается. В практике заводов для улучшения модификационного перехода AI2O3, а также для облегчения удаления КагО вводят до 1 % борного ангидрида. [c.104]

При этом для материалов типов 2, 3 наблюдается распространение трещины по пористым слоям из сферолитов и полых микросфер соответственно. Диссипация энергии распространяющейся трещины в материале типа 3 достигалась за счет раскрытия полых микросфер в слоях. Для материалов типов 3, 4 характерно пересечение трещиной слоев внутри ячеек с образованием ступенек. Для материала типа 2 бьша зафиксирована локализация трещины на межслойной границе. Максимальные значения параметров и удельной работы разрушения уу (табл. 3.13) свойственны керметным материалам типов 4, 5. Однако при одинаковом содержании металлического хрома в обоих материалах величина в слоистом материале в 2,5 раза превышает ту же характеристику мелкокристаллического материала. [c.245]

В качестве таких параметров рассматривали смачиваемость и поверхностное натяжение, способность жидкости к пленкообра-зованию, вязкость. Было показано, что жидкости с лучшей смачивающей способностью усиливают эффект растрескивания под напряжением [47, 55, 57]. Считают, что смачивающ,ая жидкость при контакте с поверхностью полимерного образца быстро проникает в субмикродефекты, вызывая мгновенное дополнительное поверхностное давление и разрастание дефекта. При этом рост дефекта происходит в направлении наименьшего сопротивления [55, 57]. В кристаллических полимерах рост подобных микротрещин может идти между сферолитами или сквозь сферолиты [58]. [c.134]

Рис. 1.8. Модель полимериого кристалла, образованного нерегулярными складчатыми цепями и являющегося частью сферолита [88]

Высококристаллические полимеры обычно имеют сферолитную структуру, которая образуется в процессе кристаллизации, протекающем в трех направлениях из центров зародышеобразования до тех пор, пока сферолиты не начнут соприкасаться друг с другом. Любая твердая поверхность, в том числе поверхность литьевых форм, может давать центры кристаллизации. Если на поверхности зарождается большое число центров кристаллизации, кристаллы вынуждены расти в направлении, перпендикулярном поверхности. Такой тип структурообразования у поверхности получил название транскристаллизации [191—194]. Для полиамидов, полиэтилена и некоторых других типов кристаллизующихся полимеров модуль упругости транскристаллитной структуры в Несколько раз выше, чем сферолитной. Поскольку ориентированные кристаллические полимеры являются анизотропными материалами, модули упругости в направлении, не лежащем в плоскости поверхности, ниже, чем модуль, измеренный в направлении, параллельном поверхности. Следует ожидать также, что различные поверхности литьевых форм по-разному влияют на образование транскристаллитной структуры. Это обусловлено их различной способностью давать центры кристаллизации, а также разной теплопроводностью материала формы и изменением вследствие этого условий кристаллизации поверхности. [c.115]

Неориентированные кристаллиты при Т <Т аморфной фазы способствуют повыщению хрупкости полимеров и понижению их прочности. Хрупкость полимеров при -этом может быть обусловлена напряжениями в аморфных областях, вызванными образованием кристаллитов, дефектами типа пустот в процессе кристаллизации или же тем, что кристаллиты могут являться концентраторами напряжений. Кроме того, возможны другие причины хрупкости кристаллических полимеров. Как известно, полимеры кристаллизуются в виде пластинчатых кристаллов — ламелей, образуемых цепями в складчатых конформациях. Ламели связаны между собой проходными цепями [73—77]. Концы цепей и нерегулярности в макромолекулах образуют аморфные области между ламелями, поэтому проходных цепей, соединяющих кристаллические слои, обычно немного, что обусловливает повышение хрупкости и понижение прочности кристаллических полимеров при Т < Т . Если аморфная составляющая находится в высокоэластическом состоянии, присутствие кристаллической фазы влияет на диаграмму напряжение — деформаций полимера /совсем по-другому. При увеличении степени кристалличности от нуля до высоких значений диаграммы напряжение — деформация изменяются от кривых, характерных для невулканизо-ванных каучуков, до кривых, характерных для резин, и, наконец, до кривых, характерных для жестких материалов с резко выраженным пределом текучести. При очень высокой степени кристалличности, особенно при наличии крупных сферолитов, такие полимеры часто разрушаются как хрупкие тела [57, 78—84]. [c.166]

Степень кристалличности и морфология кристаллической фазы полимеров непосредственно связаны с их термической предысторией. Медленное охлаждение расплава или отжиг при температуре ниже T J, (особенно вблизи температуры а-перехода кристаллической фазы) приводит к увеличению размеров сферолитов и росту хрупкости полимеров. Введение тонкодиспергированных частиц в качестве зародышеобразователей кристаллизации также влияет на образование сферолитной структуры полимеров [81, 89—92]. Например, введение бензоата натрия в полипропилен уменьшает размеры сферолитов [81 ]. Морфология и свойства кристаллических полимеров сильно зависят от начальной скорости охлаждения или высокотемпературного отжига. Однако при [c.167]

Пластификаторы могут увеличивать хрупкость полимера, если полимер имеет вторичный переход в стеклообразном состоянии, интенсивность которого уменьшается при введении пластификаторов [100—104]. Типичными примерами являются поликарбонат и поливинилхлорид, введение в которые небольших количеств пластификатора превращает их из пластичных материалов в хрупкие. Влияние пластификации и введения в полимерные цепи гибких звеньев (структурная пластификация) в кристаллизующихся пдлимерах носит более сложный характер, чем в аморфных, причем эффект структурной пластификации может оказаться противоположным эффекту обычной пластификации. Пластификаторы понижают и плотность аморфной фазы и незначительно понижают степень кристалличности. В результате этого модуль упругости пластифицированного полимера, предел текучести или разрушающее напряжение уменьшаются, а удлинение при разрыве обычно повышается. Структурная пластификация резко уменьшает степень кристалличности, сокращает размер сферолитов и повышает или понижает Т .. Влияние каждого из этих факторов на деформационно-прочностные свойства полимеров уже обсуждалось. Обобщенный эффект влияния этих факторов иллюстрируется данными табл. 5.1 для сополимеров этилена с винилацетатом [105]. [c.168]

Петерлин [771 разделил холодную вытяжку пластичных кристаллических полимеров на три стадии 1) пластическое деформирование сферолитов в результахе разворачивания агрегатов ламелей, двойникования кристаллов и проскальзывания цепей 2) ступенчатое превращение сферолитной структуры в фибриллярную в результате микропроцессов образования шеек 3) пластическое деформирование фибриллярной структуры в результате проскальзывания цепей и их разрывов. [c.178]

При более высокой степени кристалличности ударная прочность падает, однако од1а остается достаточно высокой по сравнению с хрупкими аморфными стеклообразными полимерами [53, 238, 265]. Наряду со степенью кристалличности большое значение имеет морфология кристаллической фазы. С ростом размеров сферолитов с резкими границами раздела ударная прочность полимеров уменьшается. Ударная прочность кристаллических полимеров в решающей степени определяется их способностью к пластическим деформациям и большим удлинениям при разрыве. [c.187]

А. А. Вертман и А. М. Самарин [И] привлекли теорию Ребиндера о влиянии поверхностно активных веществ на образование трещин в кристаллах. Поскольку графит имеет слоистую структуру, возникновение трещин в местах скопления дислокаций по границам блоков под воздействием напряжений вполне вероятно. Поверхностно активные вещества в расплаве при контактировании с пакетом графита образуют адсорбционный слой, давление которого приводит к потере прочности пакета в дефектных местах и к его диспергированию, в результате чего возникают сферолиты. [c.112]

Полимеры представляют собой сложные системы, в которых сферолиты (кристаллы) разделены аморфными прослойками с отличающимися электрическими свойствами. Вследствие различия электрических и механических свойств, а также различной химической стойкости кристаллической и аморфной фаз молекулярные процессы, происходящие в полимерах в сильных электрических полях, могут быть весьма разнообразными. Экспериментальные работы свидетельствуют о том, что частичные разряды в объеме полимера (в порах) или вблизи поверхности, несомненно, являются причиной деградации этих диэлектриков в сильных электрических полях. Однако электродеградация наступает и в тех случаях, когда электрические разряды отсутствуют старение возникает из-за накопления объемного электрического заряда, изменяющего физические и химические свойства полимера. [c.60]

Морфологическая неоднородность обусловлена существованием участков, сильно различающихся по характеру взаимного расположения образующих их структурных единиц и по физическим свойствам. Так, в кристаллических полимерах существуют области, в которых соблюдается дальний порядок в относительном расположении мономерных звеньев — кристаллиты, размеры которых могут превышать 10 см, разделенные участками малоупорядоченного аморфного вещества, в котором существует только ближний порядок. Кристаллиты образуют более сложные структурные образования фибриллы, представляющие собой цепочки из большого числа кристаллитов, разделенных аморфными прослойками, и сфе-ролиты — трехмерные структуры, имеющие форму, близкую к сферической. Размеры фибрилл достигают 10 10 см, сферолитов — 10 см и более. [c.402]

Некоторые линейные НП способны к образованию характерных для кристаллизующихся органических полимеров надмолекулярных сТруктур-сферолитов, ламелярных кристаллов, дендритов и др. [c.267]

Из приведенного экспериментального материала следует, что как по химическому, так и по фазовому составу накипи и шламы явля.стся многофазными осадками, в которых найдены окислы железа (гематит и магнетит), различные фосфаты кальция, медь, кальцит, ангидрит, гидроокись кальция, серпентин и другие вещества. Но почти во всех случаях рентгенограммы этих отложений отвечают механической смеси главным образом двух основных кристаллических фаз окислов железа с решеткой магнетита или гематита и фосфата кальция с решеткой минерала апатита. Эти фазы присутствуют в шламах и накипях в различных количественных отношениях и с разными размерами частиц, от аморфного до рентгенокристаллического состояния . Кроме того, кристаллооптическим методом в некоторых исследуемых образцах установлено наличие частиц, подобных сферолитам. [c.265]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...