Сила разрыва молекулярной связи

Трение — неизбежное следствие молекулярной структуры твердых тел. Оно обусловлено последовательными образованием и разрывом молекулярных связей в зонах микроконтактов. Сложность описания возникающих на молекулярном уровне электромагнитных явлений затрудняет создание теории трения. Поэтому силы трения вводятся на основе феноменологического подхода. [c.27]

Первый из них ассоциируется с созданием и разрывом адгезионных связей в точках контакта элементов подвижных сопряжений. Сила, необходимая для разрыва связей, известна как адгезионная (молекулярная) составляющая силы трения. Механизм образования адгезионных связей зависит от свойств контактирующих тел и условий трения. При скользящем контакте металлических поверхностей он связан с разрушением мостиков сварки в области взаимодействия. Для резин и резиноподобных полимеров диссипация энергии имеет место в процессе термического перехода молекулярных цепей от одного равновесного состояния к другому. Адгезионная компонента силы трения зависит также от свойств поверхности обоих контактирующих тел. Интересный подход к моделированию адгезионного взаимодействия в скользящем контакте развит в работах [12, 171], в которых рассмотрено движение третьего тела - среды между взаимодействующими поверхностями, свойства которой зависят от механических характеристик поверхностей контактирующих тел, граничных пленок, свойств частиц, отделившихся с поверхностей в процессе трения, и т. д. Метод расчёта адгезионной составляющей силы трения при качении изложен в 2.7. [c.132]

Точка Тхр является температурой хрупкости. При температуре ниже Тл-р полимер становится хрупким, т. е. разрушается при очень малой величине деформации. Разрушение происходит в результате разрыва химических связей в макро.молекуле (например, для полиметилметакрилата Т< = 100° С, Тхр=+ 0°О, для полистирола Т, = 100° С и r.ip = 90° С, для поливинилхлорида Тс = = 81°-С, Т р = — 90° С для резины на основе натурального каучука Тс = — 62° С, Тхр = — 80° С). С повышением температуры увеличивается энергия теплового движения молекул, и когда температура становится достаточной, чтобы проявилась гибкость молекул, то полимер переходит из области / в область //. Небольшие напряжения вызывают перемещение отдельных сегментов и их ориентацию в направлении действующей силы. После снятия нагрузки молекулы в результате действия меи<молекулярных сил принимают первоначальную равновесную форму. Высокоэластическое состояние характеризуется значительными обратимыми деформациями (сотни процентов), в этой области развиваются упругая и высокоэластическая деформации Около точки кроме упругой и высокоэластической деформации, возникает и пластическая. [c.395]

Характер разрушения зависит от того, какого типа связи и каким образом рвутся при разрушении материала в заданных условиях деформации. Так, линейные несшитые полимеры могут разрываться двумя способами путем скольжения молекулярных цепей относительно друг друга при разрыве межмолекулярных связей и путем разрыва молекул (нарушения сил главных валентностей). Было показано [24], что с повышением степени полимеризации прочность полимеров растет, достигая предельного. для данного типа углеводородной цепи значения. При малых степенях полимеризации разрушение происходит путем растаскивания полимерных молекул. При высоких степенях полимеризации число межмолекулярных связей настолько велико, что легче разорвать более сильные связи первичных валентностей (в цепях), чем заставить цепи скользить относительно друг друга, и разрушение происходит вследствие [c.190]

Так как определенные типы твердых поверхностей существенно необходимы для легкой кавитации, мы заключаем, что флуктуации межмолекулярных сил могут достигать нуля только в очень ограниченных условиях. Это случается только в тех молекулярных комбинациях, где силы сравнительно слабы независимо от фазовых связей. Мы полагаем, что, производя кавитацию при отсутствии газовых зародышей, мы буквально отрываем жидкость от твердой поверхности. Отрыв начинается в слабых местах, где на твердой поверхности неполярные группы были оставлены незащищенными. Только здесь молекулы жидкости могут на мгновение преодолеть притяжение связанных молекул, которые не в состоянии следовать их движению. Наоборот, в объеме любой жидкости или на таких поверхностях раздела твердая фаза — жидкость, где силы притяжения значительно превосходят силы Ван-дер-Ваальса, молекула не в состоянии даже на мгновение покинуть область притяжения окружающих ее молекул. В этих случаях необходимы огромные движущие силы, чтобы положить начало разрыву. [c.46]

Прочность пленок, как известно, зависит от типа исходного полимера, его молекулярной массы и молекулярно-массового распределения, степени разветвленности и поперечного сшивания, гибкости цепей и степени ориентации и т. д. В связи с этим пленки полимера одной и той же химической формулы могут иметь различные прочностные характеристики в зависимости от технологии изготовления полимера и пленки. Поэтому при выборе типа пленки необходимо учитывать особенности технологии ее изготовления. Так, увеличен е прочности пленок достигается в результате их ориентационной вытяжки. Это объясняется тем, что при механическом растяжении макромолекулы вытягиваются в направлении приложенной силы, располагаясь параллельно друг другу, т. е. происходит ориентация структурных элементов вдоль силового поля. Возникающие при этом силы межмолекулярного взаимодействия в сумме могут превысить прочность химических связей- Однако одноосная ориентационная вытяжка приводит к анизотропии свойств пленки в направлении вытяжки и поперек. Поэтому на практике применяют более сложные схемы вытяжки, например одноосное, растяжение при сокращении ширины пленки. При этом повышается относительное удлинение пленки при разрыве в перпендикулярном, и диагональном направлениях. Именно такие пленки желательно применять в производстве обмоточных проводов. [c.101]

Молекулярно -механическое изнашивание возникает в результате одновременного воздействия механических и молекулярных сил. Трущиеся поверх,-ности сопряженных деталей вследствие их неровностей (следов обработки) или выступающих частиц могут контактировать. В местах контакта, через которые передается значительная нагрузка, возможны разрывы масляной пленки, а при больших относительных скоростях перемещения поверхностей деталей—сильный нагрев, приводящий к испарению масляной пленки и схватыванию частиц металла. В последующем эти связи разрушаются или схватившиеся частицы отрываются одна от другой. При этом на одной поверхности образуется углубление, а на другой — выступ, т. е. происходит перенос металла с одной поверхности на другую. [c.168]

Следует отметить, что Журковым был сделан также вывод о термофлуктуациопном разрыве химических связей макромолекул при разрушении полимеров по молекулярно-кинетическому механизму. Это означает, что окончательное рассоединение атомов происходит за счет теплового движения и действие внешней силы сводится к снижению потенциального барьера разрыва связей. [c.45]

Сила трения качения возникает из-за деформации материала перед катяБЦшся тмом и из-за разрыва временно образующихся молекулярных связей в месте контакта. Величина силы трения качения приближенно рассчитывается по закону трения Кулона [c.21]

Многочисленными исследованиями установлено, что для большинства термопластов, представляющих собой совокупность собранных в пачки длинных нитевидных молекул и находящихся в стекловидном, а в некоторых случаях и в высокоэластическом состояниях, силы межмолекулярного взаимодействия превышают прочность химической связи между двумя соседними атомами основной цепи макромолекул, которая лежит в пределе (4- -6) 10 дн/связъ. Поэтому при действии механических напряжений, особенно при высоких скоростях нагружения, разрушение материала происходит преимущественно в результате разрыва макромолекул (что приводит к снижению молекулярного веса полимера), а не в результате перемещения их относительно друг друга. Этот механизм разрушения термопластов получил название механокрекинг . Механокрекинг проявляется при любых воздействиях на полимер, при смешении, вальцевании, механической обработке резанием, многократных деформациях. Даже в таком эластичном материале, как полиизобутилен, при [c.196]

Образование пор в оварных соединениях может происходить в результате возникновения газовых зародышей на границе расплавленный металл — расплавленный шлак и перехода их в объем металла, а также при образовании зародышей в объеме металла на границе с жидкими неметаллическими включениями. Поскольку зарождение пузырька в жидкости связано с преодолением сил молекулярного сцепления, то он будет развиваться более интенсивно в сторону той фазы, которая окажет меньшее сопротивление его росту. Такой фазой, вследствие меньшей силы связи между атомами, будет шлак. Сила межатомного взаимодействия характеризуется величиной поверхностного натяжания, которое, как известно, представляет собой рост свободной энергии системы вследствие частичного разрыва связей атомов, находящихся на поверхности. [c.93]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...