Разрушение адгезионное

На рис. 3 также показан механизм возникновения трещины, или разрушение адгезионного соединения на поверхности раздела. Образец представляет собой залитое в смолу единичное волокно (рис. 3,а). При растяжении такого образца в направлении, перпендикулярном оси волокна, вследствие эффекта Пуассона воз- [c.44]

Параметр у/в в уравнениях (4)— (6) определяет энергию разрушения адгезионного соединения на поверхности раздела для образца с одним волокном, 1В1 — соответствующую энергию композита. Параметр Ьв характеризует длину волокна, продольно смещенного относительно матрицы, Sfт — прочность волокна при разрыве. [c.61]

B. Механизм гидролитического разрушения адгезионного соединения [c.119]

Рис. 10. Распределение радиоактивного АПС после разрушения адгезионного соединения (остаток па стекле) [10].

Гидролиз аппрета в адгезионном соединении 135—137 — силоксановых связей 196, 171— 175 Гидролитическое разрушение адгезионного соединения 132—137 [c.292]

Связь трения и износа с неровностями поверхности. Современная молекулярно-механическая теория трения объясняет силу сухого (и граничного) трения скольжения образованием и разрушением адгезионных мостиков холодной сварки контактирующих участков шероховатой поверхности и зацеплением (и внедрением) неровностей 110, 40]. Трение обусловлено объемным деформированием материала и преодолением межмолекулярных связей, возникающих между сближенными участками трущихся поверхностей. При этом износ протекает в виде отделения частиц за счет многократного изменения напряжения и деформации на пятнах фактического контакта при внедрении неровностей истирающей поверхности в истираемую поверхность. Во многих случаях износ имеет усталостный характер растрескивания поверхностного слоя под влиянием повторных механических и термических напряжений, соединения трещин на некоторой глубине и отделения материала от изнашиваемого тела. Интенсивность изнашивания зависит от величины фактического контакта и напряженного состояния изнашиваемого тела, которые в свою очередь в сильной степени зависят от размеров и формы неровностей и, в частности, от радиусов закругления выступов. В обычных условиях истирающая поверхность является существенно более жесткой и шероховатой по сравнению с той, износ которой определяется, и ее неровности оказываются статистически стабильными при установившемся режиме трения. Таким образом, в отношении износостойкости деталей неровности их поверхностей имеют первостепенное значение. [c.46]

При разрушении адгезионного соединения скручиванием штифтов на приборе, приведенном на рис. 39, было установлено, что адгезионная прочность сформированных покрытий не зависит от их толщины. [c.67]

Закономерности образования и разрушения адгезионных соединений описываются на основе двух независимых подходов - термодинамического и молек лярно-кинетического. В рамках первого подхода ра осматриваются энергетические характеристики (поверхностные энергии адгезива (у/), субстрата (у ), межфазной границы (у /)) в рамках второго [c.90]

Периодически повторяющееся схватывание и разрушение адгезионных связей вызывает циклическое нагружение контактных слоев инструментального материала, приводящее к его усталости. Развитие усталостных процессов ведет к последующему разрушению металла в виде выкрашивания и сколов. В этих условиях инструментальный материал, обладающий высокими значениями циклической прочности и ударной вязкости, лучше сопротивляется адгезионному изнашиванию. [c.578]

Обозначения. Л — разрушение несущей пластины при растяжении Б — разрушение адгезионного слоя В — разрушение сотового заполнителя при сжатии Г — прогибы несущей пластины внутрь ячейки сотового заполнителя. [c.371]

Характер разрушения наполненных полимеров может быть изменен поверхностной обработкой наполнителя. При этом изменяется адгезионное взаимодействие полимер—наполнитель и природа границы раздела [59, 74—82]. Ряд аппретов, особенно крем-нийорганических, используемых для поверхностной обработки минеральных наполнителей, способны реагировать с функциональными группами как полимера, так и наполнителя, что резко увеличивает адгезию между ними. Такая обработка наполнителей приводит к возрастанию разрывной прочности наполненных композиций. Особенно резко повышается при обработке поверхности наполнителей прочность композиций после выдержки в воде. Композиции с необработанным наполнителем могут иметь достаточно высокую прочность в сухом состоянии, однако после выдержки в воде их прочность резко падает, вероятнее всего из-за разрушения адгезионной связи при адсорбции воды на границе раздела полимер—наполнитель. Некоторые данные о влиянии кремнийорганических аппретов на механические свойства поли- [c.238]

В этих уравнениях у — поверхностная энергия разрушения, т. е. энергия, затрачиваемая на образование единицы новой поверхности 01,2—разрывная прочность волокон L—длина волокон Ькр— критическая длина волокон, определяемая по уравнению (8.18) Ьд — длина участка волокна, по которому происходит разрушение адгезионной связи. Если выдергивание волокон является основным механизмом затрат энергии, наибольшая ударная прочность должна быть при Ь = кр- Разрушение связи волокно—матрица из-за плохой адгезии делает композиции менее чувствительными к надрезам и трещинам [89]. Таким образом, факторы, которые обусловливают увеличение ударной прочности волокнистых композиций, такие, как облегчение выдергивания волокон из матрицы и разрушения связи между ними, являются в то же время причинами снижения разрывной прочности при малых скоростях нагружения. [c.280]

В подавляющем большинстве гетерогенных полимерных композиций такие свойства, как модули упругости и термические коэффициенты объемного расширения фаз, различаются между собой. Это приводит к возникновению на границе раздела фаз напряжений, приводящих к падению прочности и изменению других свойств Б результате образования трещин и разрушения связи между фазами. Возможны по крайней мере два путл снятия этих напряжений постепенное изменение свойств в пограничном слое от одной фазы к другой нанесение более эластичного или пластичного слоя на границу раздела между матрицей л жестким наполнителем. Этот слой обеспечивает частичную релаксацию напряжений, деформируясь без разрушения адгезионной связи между фазами. Такой слой должен быть значительно толще, чем слой аппрета, наносимого на поверхность минеральных наполнителей. [c.287]

Сцепление различных материалов имеет разную физико-химическую природу, однако математическое описание процесса разрушения адгезионных связей разной природы оказьшается одинаковым. Теория адгезии при сдвиге аналогична теории Гриффитса — Ирвина согласно теории адгезии адгезионная прочность описывается одной новой константой (вязкостью скольжения контактного слоя), а также размером дефекта или слабого места на контакте различных материалов. Константа является объективной характеристикой прочности адгезии, а размер дефекта — чисто технологической или эксплуатационной характеристикой. [c.28]

Метод двойной консольной балки был первоначально разработан для Оценки разрушения адгезионных связей при деформировании типа I. При исследовании адгезионных связей использовались как образцы переменного сечения, так и образцы с параллельными кромками. В работе [15] для оценки тканых композитов применяли образцы с переменным рабочим сечением. В работе [16] двойная консольная балка с параллельными кромками применялась для исследования графито-эпоксидных композитов (0°) и (0°/90°) . Образцы с параллельными кромками значительно более популярны, чем образцы переменного сечения. [c.217]

Не существует единого мнения относительно того, зависит или не зависит прозрачность (непрозрачность) слоистого пластика из аппретированных волокон от способности их поверхности смачиваться смолой. Визуальные наблюдения показали, что очищенные стекловолокна полностью смачиваются жидкой смолой и полиэфирный композит на их основе очень прозрачен в процессе изготовления и отверждения, но становит1ся мутно-белым после охлаждения. Непрозрачность слоистого пластика обусловлена возникновением мелких трещин в смоле или разрушением адгезионного соединения на поверхности раздела из-за усадочных напряжений и не связана со смачиванием стекла смолой. Хорошая аппретирующая добавка до известной степени предотвращает образование трещин и разрыв адгезионной связи и позволяет получать прозрачный СЛОИСТЫЙ материал. Вообще имеется коррел-я-ция между механическими характеристиками слоистого пластика и прозрачностью композита из аппретированного стекловолокна и смолы. [c.35]

Контроль за разрушением адгезионного соединения на поверхности раздела в композитах может быть необходим для изделий специального назначения, которые должны обладать высокой вязкостью разрушения или для которых напряжения в волокнах являются в основном растягивающими. Ткань из Е-стекла, обработанная шлихтующим составом, использовалась для изготовления брони с высокой ударной прочностью [2]. При изготовлении сферических баллонов высокого давления для сжатого воздуха, устанавливаемых на самолетах, применялась в основном стеклянная ровница, обработанная замасливателем, который ухудшал прочность связи стекловолокна со смолой [17]. Для большинства применяемых композитов требуется сочетание хорошей адгезионной прочности и ударной вязкости. Силановые аппреты в значительной степени способствуют такому сочетанию свойств. [c.36]

Теория деформируемого (аппретирующего) слоя была предложена Хупером [20], который обнаружил, что усталостные свойства слоистых пластиков значительно улучшаются при нанесении аппретов на стеклянные наполнители. Он предположил, что аппрет на поверхности раздела в композите пластичен. Если учесть усадку смолы при отверждении и относительно большую разницу коэффициентов теплового расширения стеклянных волокон и смолы в слоистом пластике, то во многих случаях можно ожидать высокого значения напряжения сдвига на поверхности раздела в отвержденном (ненагруженном) образце. В этом случае роль аппрета состоит в локальном снятии таких напряжений. Следовательно, аппрет должен обладать достаточной рела1исацией, чтобы напряжение между смолой и стекловолокном снижалось без разрушения адгезионной связи. Если все же адгезионное соединение нарушается, то это свидетельствует об отсутствии предполагаемого механизма самозалечивания повреждения. Можно ожидать, что уменьшение внутренних напряжений способствует повышению прочности слоистого пластика, особенно при неблагоприятных условиях окружающей среды (влажная атмосфера). [c.36]

Механизм гидролитического разрушения адгезионного еоеди-нения стекло — аппрет — смола совершенно отличен от механизма экстрагирования аппрета с чистой поверхности стекла в горячей или кипящей воде, что обусловлено рядом причин. [c.132]

Почти при всех испытаниях на долговечность, проведенных Шрейд10ром и Блоком [10], разрушение адгезионного соединения наблюдалось только по (поверхности раздела, что позволяет исследовать радиоактивность остальной поверхности стекла, а часто и расслоившейся смолы. После разрушения адгезионного соединения стекло — аппрет — эпоксидная смола о степени радиоактивности поверхности стекла можно судить, сравнивая количество АПС, оставшегося на поверхности стеклянного блока, с количеством АПС на той же поверхности стекла до склеивания. Как видно из рис. 10, после разрушения адгезионного соединения половина пленки, адсорбированной на поверхности стекла (примерно два монослоя из расчета одна молекула на поверхности площадью 33 А ), остается на ней, а половина (пленки удаляется. [c.133]

После разрушения адгезионного соединения на стекле, обработанном адсорбционным методом, смолой удерживалась только Vio часть первоначально нанесенного количества АПС. Поскольку половина аппрета остается на стекле, можно предположить, что в среднем в слое аппрета около 0,2 молекул димера, адсорбированных стеклом, также химически связаны со смолой. Эта связь гидролизуется (при расщеплении молекул димеров посредине) с той же скоростью, что и связь димеров со стеклом. Поэтому после разрушения адгезионного соединения все (или почти все) димеры, связанные или несвязанные, оказываются расщепленными. Стекло остается наполовину радиоактивным, так как из каждого димера в результате гидролиза образуется мономер 0,2 общего количества димеров дают мономеры, присоединяющиеся к смоле, что соответствует 0, l первоначальной радиоактивности, а остальные димеры в количестве 0,4 переходят в раствор. Участие в химическом взаимодействии со смолой только 0,2 димеров указывает на то, что лищь отдельные группы эпоксидной смолы реагируют с аминогруппой аппрета. [c.135]

Данные, полученные при радиоизотопном исследовании расщепленных адгезионных соединений пирекс — АПС — эпоксидная смола, свидетельствуют о том, что разрушение их вызывается гидролизом силоксановых связей в структуре аппрета. Такой механизм разрушения адгезионного соединения возможен для всех стеклопластиков (из алюмоборосиликатных стекол) при использовании силановых покрытий. [c.138]

Судя по отношению остаточной радиоактивности стекла после разрушения адгезионного соединения к остаточной радиоак- [c.138]

Деструкция поверхности раздела и волокна. Разрушение адгезионных связей на поверхности раздела и деструкция волокна в значительной мере зависят от типа смолы и волокна (стекло, графит, бор). Изучая влияние химии поверхности стекла на свойства стеклопластиков, Аутвотер и Келлогг [70] обнаружили, что вода поглощается поверхностью раздела стеклянное волокно — смола в 450 раз быстрее, чем смолой. По-видимому, стеклопластики подвержены большей деструкции, чем угле- и боропластики. Вероятно, поглощенная влага воздействует на стеклопластики независимо от адгезионной прочности. Кроме того, очевидно, что под влиянием воды также меняется прочность стеклянного волокна на растяжение. Вода достигает поверхности раздела волокно—- смола либо путем диффузии через смолу, либо путем проникновения че- [c.287]

На рис. 30, б показана область отклонения трещины от границы раздела (нижняя часть микрофедографии) и непрерывного перехода в полимер (верхняя часть), 1фичем предполагается, что этот переход происходит равномерно от адгезионного разрушения к когезионному. По-видимому, и адгезионная уд, и когезионная у<, энергии в различной степени зависят от времени и, возможно, описываются различными функциями времени. Аналогичные наблюдения скоростной зависимости разрушения адгезионного [c.259]

Хотя результаты первых попыток исследования распространения погранияной трещины были не вполне понятны, они позволили обнаружить наиболее простой способ непосредственного экспериментального определения энергии адгезии Дальнейшее развитие этих методов могло бы дать способ независимого определения затраченной энергии и механизма диссипации в композитах. Помимо этого существуют другие оценки прочности при разрушении адгезионных слоев, основанные на измерении вязкости распространения трепщны в полимерном клее между двумя твердыми телами. Чтобы обеспечить распространение трещины по центру связующего слоя на конечном расстоянии от границы раздела, особое внимание в таких исследованиях (например, в работах [44, 53, 63]) было уделено частным видам геометрии, толщине связующего слоя, условиям отверждения и скорости распространения трещины. Ясно, что при таких условиях происходит разрушение связующего слоя, а не границы раздела, поэтому разрушение композита следует рассматривать как разрушение полимера при наложенных механических ограничениях. [c.260]

Износ поверхности трения происходит при удалении материала на отдельных участках фактического контакта сопряженных пар в результате выцарапывания (микрорезания или среза внедрившейся микронеровности, если она недостаточно прочна), выкрашивания (пластического оттеснения материала), отслаивания (упругого оттеснения), микроразрушения (охватыва-ния пленок, покрывающих поверхности, и их разрушения — адгезионного отрыва), глубинного вырывания (схватывания поверхностей, сопровождаемого глубинным вырыванием — когезионным отрывом). Первые три вида нарушения фрикционных связей наблюдаются при механическом взаимодействии, последние два — при молекулярном. [c.192]

Основным элементом устройства является уголок с плоскими взаимно перпендикулярными внутренними поверхностями и с двумя отверстиями в зоне контакта стержней, предназначенными для стекания лакокрасочного материала с целью исключения смещения стержней при выдавливании избытка материала. Для получения пленки стержни помещаются на уголок, расположенный в направляющих между подвижным упором и микрометрическим винтом. Груз, расположенный на рычаге, опускают в нижнее положение, вследствие чего подвижный упор перемещается до Офаничителя. Вращая микрометрический винт, сдвигают стержни до соприкосновения их торцами. Затем по лимбу микрометрического винта устанавливают зазор между стержнями, равный заданной толщине пленки. Подняв в верхнее положение рычаг с грузом, отодвигают подвижной упор, извлекают стержни из устройства и на их торцевые поверхности наносят лакокрасочный материал. После этого стержни снова помещают на уголок устройства, а рычаг с грузом опускают в нижнее положение. Подвижной упор сдвигает стержни, выдавливая избыток материала до тех пор, пока толщина слоя не станет равной заданной величине, контролируемой зазором между стержнями. При нанесении полимера с высокой вязкостью используют откидную планку, поднимающую стержни к поверхности уголка. После стыковки, центровки стержней и формирования покрытия проводится разрушение адгезионного соединения на разрывной машине. [c.64]

Адгезия — сцепление (прилипание) приведенных в контакт разнородных физических тел (фаз). Адгезия возникает между твердыми, твердыми и жидкими, а также между твердыми и газообразными телами. Одна из важнейших характеристик адгезии — адгезионная прочность, характеризующая удельное усилие разрушения адгезионного контакта и используемая в технике для оценки свойств клеев, лакокрасочных покрытий и других, поверхностных изделий. Адгезия оказывает решающее влияние на механические свойства композиционных материалов. С ней связаны склеивание, нанесение покрытий, спекание и многие другие, практотески важные технологические процессы. [c.18]

Жесткие наполнители часто обусловливают появление предела текучести в эластомерах или пластичных полимерах. В этих случаях пластичность связана с эффектом образования микротрещин или отслаивания полимера от наполнителя при разрушении адгезионной связи между ними и сопровождается резким уменьшением модуля упругости композиции. При этом происходит образование пустот И расширение образца. Появление предела текучести в полиуретановом эластомере при высокой степени наполнения частицами КаС1 четко видно (рис. 7.11) (кривая 4). Увеличение объема наполненных каучуков наряду с резким отклонением кривой напряжение—деформация от теоретической для эластомеров показано на рис. 7.13 [71]. Пластичность или отслаивание полимера от наполнителя в наполненных композициях зависят от величины поверхности наполнителя и должны быть функцией Фр. Разработана теория [70], предсказывающая следующее уравнение для предела текучести композиции при условии, что до образования трещины критических размеров и разрушения [c.237]

С70 ) 0. Влияние амплитуды деформации или напряжения при динамических испытаниях в наполненных композициях проявляется более резко, чем в ненаполненных полимерах [143— 145]. При низких амплитудных значениях напряжения или деформации динамические механические свойства практически не зависят от них. Однако при более высоких амплитудных значениях модуль упругости наполненных полимеров уменьшается, а механические потери возрастают. Причинами этого могут быть следуюгцие эффекты 1) разрушение адгезионной связи полимер— наполнитель 2) концентрация напряжений вокруг частиц наполнителя, вызывающая образование большого числа микротрещин в материале 3) разрушение агрегатов частиц. [c.249]

Введение эластичного подслоя на границу раздела фаз может улучшать свойства композиций по следующим механизмам 1) предохранение поверхности волокон в процессе получения композиций и формирования изделий и увеличение реализации их прочности 2) снижение термических напряжений в результате сближения коэффициентов термического расширения фаз 3) релаксация напряжения на границе раздела в результате деформирования подслоя без разрушения адгезионной связи и предотвра--Щения отслаивания полимера от наполнителя и его растрескивания 4) снижение концентрации напряжений из-за предотвращения контактов частиц наполнителя друг с другом, являющихся очень сильными концентраторами напряжений [38]. [c.288]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...