Деформация эластическая

В полимерах наблюдается так называемое набухание, состоящее в проникновении в них газа или жидкости, находящихся в контакте с ними. В набухшем полимере возрастает объем, понижается прочность, но эластические и пластические деформации возрастают. При увеличении степени набухания происходит ослабление межмолекулярных связей и начинается растворение полимера в растворителе, ничем не ограниченное в случае, если полимер имеет аморфную структуру. Полимеры с высокой степенью кристалличности растворимостью обладают лишь при температуре, близкой к температуре плавления кристаллов. [c.339]

Рис. 4.103. Кривая ползучести полимера 1—участок упругой деформации и деформации упругого последействия, 2 — участок деформации вынужденно-эластического характера (снимается после нагрева выше Т ), 3 — участок, предшествующий разрушению.

С изменением температурного режима в аморфных полимерах свойство вынуждаемой эластической деформации проявляется как способность замораживания упругих деформаций последнее состоит в следующем. Если нагреть лист линейного полимера до возникновения в нем каучукоподобного состояния и придать ему путем прессования некоторую форму и охладить полученное таким образом изделие с сохранением его формы (т. е. не снимая пуансона, при помощи которого производилось прессование), то при комнатной температуре эта форма оказывается устойчивой. Однако если описываемое изделие нагреть выше определенной температуры, то оно приобретает вновь форму листа. Следовательно, во-первых, деформации, имевшие место при прессовании, были упругими, во-вторых, охлаждение изделия после прессования, с сохранением его формы, приводило к так называемому замораживанию указанных упругих деформаций. [c.350]

Таким образом, релаксационные явления, течение или эластическая деформация образца высокополимера, имеют тепловую природу. Причем переход от высокоэластического к стеклообразному состоянию высокомолекулярных веществ совершается в некотором температурном интервале. Также плавно совершается и переход от высокоэластического состояния к вязкотекучему. Кроме того, пределы температуры стеклования и текучести могут изменяться и в зависимости от метода определения этих величин. Поэтому всегда надо указывать способ, которым пользовались при нахождении температур стеклования и текучести. Условно выбранная средняя температура перехода высокоэластического состояния в стеклообразное обычно называется температурой стеклования Т - [c.46]

Наибольшей эластичностью обладают полимеры с наиболее гибкими цепями. У реальных высокополимеров процессы пластической и эластической деформации обычно протекают параллельно. Вытянутой формой и гибкостью молекулы высокополимеров [c.47]

Резина как конструкционный материал отличается высокими эластическими свойствами. Она способна к очень большим, практически почти полностью обратимым деформациям под действием относительно небольших напряжений. Для эластических свойств резины характерны широкий интервал температур и частот деформации и относительно короткие промежутки времени установления последней. [c.157]

Твердость по Шору, А Коэффициент морозостойкости по эластическому восстановлению после сжатия, не менее Остаточная деформация при сжатии, %, не более [c.278]

Эластомеры (резины), отличающиеся от пластмасс меньшей жесткостью и явно выраженными эластическими свойствами, способны к деформации при весьма малых напряжениях. Для них характерно наличие очень небольших остаточных Деформаций после снятия нагрузки, т. е. они при этом почти целиком возвращаются в исходное состояние. [c.390]

Кроме того, на характер деформации влияет время нагружения материала, определяющее возможность релаксационных явлений, зависящих, в свою очередь, от строения углеродных цепей (разветвление — привитые полимеры, количество боковых замещающих групп и т. д.), а также от коэффициента полимеризации п. При увеличении коэффициента полимеризации повышается температура перехода полимера из состояния стекловидного в состояние упруго-эластическое и вязко-текучее. Последний переход может потребовать высоких температур, при которых уже начинается распад связей или деструкция полимера. Такие полимеры называются термореактивными в отличие от термопластичных, которые могут совершать многократно этот переход без следов разложения. Они более перспективны и удобны в процессах переработки, так как не создают необратимых потерь за счет брака (экономически целесообразны). [c.14]

Резина как технический материал отличается от других материалов высокими эластическими свойствами, которые присущи каучуку — главному исходному компоненту резины. Она способна к очень большим деформациям (относительное удлинение достигает 1000 %), которые почти полностью обратимы. При нормальной температуре резина находится в высокоэластическом состоянии и ее эластические свойства сохраняются в широком диапазоне температур. [c.482]

Детали из полимерных материалов со стеклообразной структурой надежно работают в силовых конструкциях в диапазоне температур от /хр до Важно, чтобы полимер имел температуру г р — пониженную, а температуру — повышенную. При действии больших напряжений в стеклообразных полимерах развиваются значительные деформации, получившие название вынужденно-эластические (рис.9.6, а). Явление вынужденной [c.222]

Предел прочности термопластов изменяется в пределах 10—100 МПа, а модуль упругости — (1,8—3,5)10 МПа. Длительное статическое нагружение термопластов вызывает появление вынужденно-эластической деформации и снижает их прочность. С увеличением скорости деформирования вынужденно-эластическая деформация отсутствует и появляются жесткость и хрупкое разрушение. [c.226]

Рис. 4,5. Деформационная кривая стеклообразного полимера <Твэ предел вынужденно-эластической деформации.

Лакокрасочные покрытия, эксплуатирующиеся в стеклообразном состоянии, могут испытывать упругие, вынужденно-эластические деформации и деформации упругого последействия. [c.99]

В области действия малых напряжений возникают деформации, занимающие по скорости протекания промежуточное положение между упругой и вынужденно-эластической это деформации упругого последействия. Деформация упругого последействия в отличие от Гуковской деформации обусловлена протекающими во времени обратимыми перегруппировками кинетических элементов структуры. Эта деформация с практической точки зрения играет существенную роль, так как большинство полимерных материалов, особенно лакокрасочные покрытия, испытывает при эксплуатации малые напряжения. [c.101]

Если в процессе разрушения полимерных материалов реализуется высокоэластическая и вынужденно-эластическая деформации, то проявляется иной механизм разрушения, сопровождающийся релаксационными процессами в вершине трещины. В, этом случае наблюдается аномалия температурных характеристик прочности, и зависимость долговечности от температуры будет иметь вид тр = бст , где В — константа, зависящая от температуры, а п — константа, не зависящая от температуры. [c.102]

Резины обладит уникальными эластическими свойствами. При нормальных температурах резины могут подвергаться большим упругим деформациям. Модуль упругости резин (1...10 МПа) на несколько порядков ниже модуля упругости стали. Для резин свойственна релаксация напряжений при их механическом нафужении. В зависимости от природы каучуковой основы резины обладают следующими механическими свойствами временное сопротивление 1...50 МПа относительное удлинение при разрыве 100...800 % твердость по Шору 30...95. [c.162]

В условиях эластической деформации материал все время испытывает действие силы X. Теория эластичности дает выражения [c.72]

Уравнение (11.28) описывает диффузионный процесс в условиях эластической деформации полимера. При температурах ниже температуры стеклования резко меняется подвижность полимерных макромолекул, высокоэластические деформации отсутствуют, что приводит к изменению самого механизма диффузии [42, с. 284]. В этом случае можно записать следующие граничные условия интегрирования уравнения (П.28) [c.91]

Первой причиной появления трещин серебра является наличие структурных микродефектов и, по-видимому, вынужденная эластическая деформация микроструктурных элементов полимера в этих ослабленных дефектных местах. Из-за вынужденной эластической деформации материала трещины размер трещин серебра может быть сравнительно большим (0,5 мкм). Замедление роста трещин серебра объясняется релаксационными процессами и уменьшением перенапряжений в микродефектах. В результате релаксационных процессов скорость роста трещин серебра примерно постоянная. Было показано, что трещины серебра имеют иное строение, чем обычные трещины. Они представляют собой клиновидные области расслоившегося и сильно деформированного полимера, подвергшегося холодной вытяжке и упрочнению. Края трещин серебра скреплены ориентированными молекулярными тяжами . Считают, что образование тяжей связано с пачечным или фибриллярным строением полимеров [26]. [c.118]

Среда сильно влияет и на характер разрушения полимерного образца. Так, например, хрупкое разрушение вырождается в разрыв, сопровождающийся большими пластическими или эластическими деформациями, в результате пластификации и равномерного набухания полимера. При воздействии поверхностноактивных веществ и достаточно сильных растворителей, наоборот, может происходить охрупчивание полимерных образцов. [c.123]

Второй прямолинейный участок характеризуется модулем 2 < 1- Этот участок при деформациях сжатия и двухосного растяжения, очевидно, может быть связан в первую очередь с деформациями эластически эффективных элементов аморфной части полимера и перемещением жестких структурных элементов типа кристаллитов относительно друг друга, т. е. с наличием заторможенной высокоэластической деформации. [c.69]

Рис. 8.35. Заформовывание в корпусную деталь полимерной втулки сгибанием буртика с помощью ультразвука 1 — корпус 2 — втулка 3 — ультразвуковой инструмент а — перед сборкой б — после сборки Сущность формования буртика с помощью ультразвука может быть объяснена следующим образом. В условиях высокочастотных переменных напряжений наблюдается явление гистерезиса, эффект которого тесно связан с релаксационным характером эластичности. В общем случае относительная деформация полимера складывается из упругой деформации эластической деформации и пластической то есть + р ..

Большое значение для окисления металлов при трении имеют те особенности процесса, которые зависят от состояния поверхности, структуры и свойств поверхностных слоев. При всех условиях внеишего трения в зоне контакта неизбежно наличие поля деформируемого металла. Эластическая деформация увеличивает скорость реакции окисле1шя. Ускорение окисления, например, прокатанной меди можно объяснить образованием преимущественной ориентации слоя ujO в соответствии с его текстурой. [c.130]

Таким образом, сущность высокой эластичности состоит в распрямлении свернутых длинных гибких цепей под действием приложенной нагрузки и в возвращении их к первоначальной форме после снятия нагрузки. Этим объясняется, во-первых, обратимость высокоэластической деформации во-вторых, исключительно большая величина удлинений, которая при этом может достигаться. Так как при высокоэластической деформации не происходит изменения валентных углов и расстояний между атомами в цепи, то уже незначительные внешние силы способны вызывать значительные деформации. Этим объясняется малость эластического модуля упругости Ед . Расчеты, основанные на этих пpeд taвлeнияx, приводят к следующему приближенному выражению [c.41]

На рис. 1.43 показана схематическая кривая прочностных состояний аморфного полимера. По оси абсцисс отложена температура ..no оси ординат — истинное напряжение в образце, равное отношению растягивающего усилия к фактическому сечению образца, соответствующему данной степени его растяжения. До температуры хрупкого разрушения полимер обладает хрупкой прочностью Охр, слегка понижающейся с ростом температуры в этом интервале температур предел вынужденной эластичности agg, показанный штриховой линией, выше хрупкой прочности Ojp. Выше Г р в полимере возникает вынужденная эластическая деформация, вызывающая преимущественную ориентацию молекул вдоль оси растяжения и связанное с этим упрочнение полимера. Поэтому в этом диапазоне температур прочность полимера растет, а предел вынужденной эластичности падает и при температуре стеклования обращается в нуль — полимер переходит в высокоэласти- [c.56]

На третьем участке (в) происходит уменьшение поперечных размеров шейки. Достигнув определенных поперечных размеров, шейка перестает суживаться с этого момента начинается четвертый участок диаграммы напряжений (отмечен на рис. 4.94, в буквой г). Однако шейка захватывает все больший участок по длине образца. На образце создаются области, в которых резко отличаются поперечные размеры шейки и крайних участков. К тому моменту, когда шейка распространится на всю длину образца (конец участка г), деформации достигают сотен процентов. В процессе развития шейки материал ориентируется — молекулярные цепи расправляются и располагаются вдоль образца (вдоль направления растя-нсения). Материал приобретает свойство анизотропности—большую прочность вдоль направления растяжения. Этим (ориентационным) упрочнением и объясняется тот факт, что, пока шейка не охватила по длине весь образец, утонения (сужения) ее не происходит — шейка легче распространиться на еще не охваченные ею участки, чем сужаться. Так обстоит дело до полного распространения шейки на весь образец. Скорость стабилизации поперечного сечения шейки зависит от ориентационного упрочнения материала. Если для приобретения ориентационного упрочнения, препятствующего сужению шейки, не требуется большой вытяжки, то четвертый участок диаграммы (отмечен буквой а на рис. 4.94, в) сокращается и может совсем отсутствовать, т. е. диаграмма растяжения получается без максимума (например, у целлулоида). Вообще картина растяжения различных полимеров зависит от их склонности к ориентационному упрочнению. Явление значительного удлинения образца на участке г диаграммы (рис. 4.94, в) носит название вынужденной эластичности, происхождение термина будет пояснено ниже. При разгрузках и повторных нaгpyнieнияx, в частности при колебаниях в процессе распространения шейки на всю длину образца, вследствие наличия последействия возникают петли гистерезиса (рис. 4.94, а, кривая, соответствующая температуре Т ). Наиболее широкие петли наблюдаются в области Tg. Вынужденно-эластическая деформация термодинамически необратима, при больших деформациях большая часть работы деформации переходит в тепло. Одиако от пластической деформации она отличается тем, что после разгрузки и нагрева до температуры Tg эта деформация исчезает. Отсюда название еластическая. Однако для возникновения обсуждаемой деформации необходимо довести напряжения до — предела вынужденной эластичности. Этим отличается вынуяаденно-эластическая деформация от высокоэластической, которая возникает при Т > Tg, т. е. в другом диапазоне температур, в процесса нагружения от нулевых напряжений. Отсюда становится понятным и слово вынужденная в названии деформации. Другим отличием вынужденно-эластической деформации от высокоэластической является то, что высокоэластическая деформация по устранении нагрузки исчезает без нагрева. [c.343]

Вынужденно-эластические деформации являются важнейшей хар актерной особенностью аморфных (стеклообразных) полимеров. [c.344]

Незадолго до достижения максимума на кривой напряжения (рис. 4.94, в) в образце образуются большие сдвиги (линии на поверхности под углом 45 к оси растягиваемого образца) и происходит развитие выпужденно-эластических деформаций. [c.345]

Для каркасных и особенно брекерных шинных резин наиболее важны максимально высокие эластические свойства и минимальное теплообразование при многократных деформациях. Лучшие резины по этим показателям получаются на основе синтетического стереорегулярного изопренового каучука типа СКИ-3 (или натурального) и стереорегулярного бутадиенового каучука СКД температура в брекере шин из таких каучуков на 15—20° С ниже, чем шин с брекером из бутадиен-стирольных каучуков. Однако для шин малых и средних размеров с относительно небольшой толш,иной каркаса опасность перегрева в нормальных условиях эксплуатации невелика, и для изготовления таких шин успешно применяют бутадиен-стирольные каучуки. [c.164]

Температура стеклования каучука при статической нагрузке. По ГОСТ 12254—66 устанавливается метод определения температуры стеклования каучу-ков, выше которой зястеклованпыи образец, находящийся под де11ствием статической нагрузки, при нагревании приобретает способность к эластической деформации. [c.273]

Одномерное растяжение. Как вы-сокополнмерное соединение резина обладает одновременно эластическими и пластическими свойствами, которые проявляются при деформациях и определяют поведение резиновых изделий под нагрузкой. Состояние резины в каждый данный момент определяется следую щими основными факторами напряжением, деформацией, временем и температурой. Между напряжением и деформацией при растяжении при прочих равных условиях существует зависимость, выражаемая 5-образными кривыми, построенными по условным, отнесённым к начальному поперечному сечению напряжениям (о) и соответствующим им удлинениям (е) [c.315]

При действии больших напряжений в стеклообразных полимерах развиваются значительные деформации, которые по своей природе близки к высокоэластическим. Эти деформации были названы А. П. Александровым вынужденно-эластическими, а само явление — вынужденной эластичностью. Вынужденно-эластические деформации проявляются в интервале температур а при нагреве выше о они обратимы (рис. 202, а). Максимум па кривой соответствует условию йа1(1г = 0 и называется пределом вынужденной эластичности. У полимеров с плотной сетчатой структурой под действием нагрузки возникает упругая и высокоэластическая деформация, пластическая деформация обычно отсутствует (фенолоформальдегидная смола в стадии резит). По сравнению с линейными полимерами упругие деформации составляют относительно большую часть, высокоэластнческих деформаций гораздо меньше. Природа высокоэластической деформации, как и в линейных полимерах, состоит в обратимом изменении конформации полимерной молекулы, но максимальная деформация при растяжении обычно не превышает 5—15 %. [c.441]

Детали из полимерных материалов со стеклообразной структурой надежно работают в силовых конструкциях в диапазоне температур от до Важно, чтобы полимер имел температуру tjjp пониженную, а температуру — повышенную. При действии больших напряжений в стеклообразных полимерах развиваются значительные деформации, получившие название вынужденно-эластические (рис. 12.6, а). Явление вынужденной эластичности отмечается в интервале температур Максимум кривой соответствует пределу вынужденной эластичности. При нагреве полимера выше температуры вынужденно-эластические деформации обратимы. Вынужденноэластическая деформация возникает и развивается в результате распрямления и вытягивания [c.266]

Деформационные кривые (см. рис. II. 1) имеют в исследованном интервале температур два прямолинейных участка. Начальный участок характеризуется модулем El, равным модулю Юнга. Сначала в образце развиваются упругие деформации, которые почти мгновенно исчезают после снятия нагрузки. По-видимому, это объясняется достаточно сильным межмолеку-лярным взаимодействием структурных элементов, при этом не происходит заметного относительного перемещения этих элементов, а также растягивания эластически эффективных элементов аморфной части [c.68]

Анализ этих работ показывает, что в одних случаях предварительное деформирование образца значительно меняет скорость переноса низкомолекулярных веществ, в других случаях ориентация не влияет на проницаемость и диффузию. Влияние направления ориентации макромолекул пленок ацетилцеллюлозы на скорость проникания растворителя было исследовано методом оптической границы [2]. Пленки в набухшем состоянии растягивали на 150%, высушивали, затем подвергали испытапию. В направлении, перпендикулярном ориентации, скорость диффузии значительно выше, чем в направлении ориентации. Отношение скоростей увеличивается с возрастанием степени ориентации. Для дихлорметана при 20 °С отношение коэффициентов диффузии в этих двух направлениях составляло 500. Наблюдаемый эффект объясняется тем, что колебания сегментов макромолекул в направлении, нормальном их преимущественной ориентации, имеют большую свободу и амплитуду, чем по оси ориентации. С увеличением степени набухания скорость диффузии в обоих направлениях возрастает. При набухании полимера может происходить дезориентация образца в результате вращательного движения макромолекул и их эластической деформации (скручивания), приводящих к уменьшению размеров образца в направлении ориентации и увеличению — в перпендикулярном направлении. [c.69]

Сравнение деформационных кривых ст = / (кр) с зависимостью Q — f ( р) позволяет выделить, в общем случае, на обеих кривых три соответствуюш.их участка (рис. 11.18, а). На участке /, связанном с упругими деформациями материала, наблюдается растрескивание образца, сопровождаюш,ееся непрерывным ростом количества проникающей жидкости. Участок II, связанный с вы-нужденно-эластическими деформациями в образце и соответствующей ориентацией макромолекул в направлении действия внешней силы, характеризуется уменьшением скорости переноса жидкости через образец. Наконец, упругая деформация ориентированного образца (участок III) приводит к дополнительному растрескиванию образца, что сопровождается ростом Q. Для винипроза С в контакте с гептаном характерно хрупкое разрушение (см. рис. 11.17, б), поэтому наблюдается рост потока Q вплоть до разрушения (рис. 11.18, б). [c.86]

При Хр 1,15 изменения свободного объема системы по механическим данным практически не наблюдается, в то время как скорость диффузионного процесса продолжает уменьшаться. Выше было указано, что применение релаксационного метода оценки ф [(см. уравнение (II.2)] для кристаллических полимеров требует осторожности. Это уравнение может быть использовано в области температур, при которых не происходят рекристаллизационные процессы и в то же время сохраняется достаточная подвижность эластически эффективных сегментов. В случае двухосного растяжения при деформациях Лр > 1,10 -1,15, очевидно, эластически эффективные кинетические сегменты уже значительно напряжены и возможно возникновение рекристаллизационных процессов. Это может привести к изменению активационного объема и соответственно скорости диффузионного процесса. Однако ввиду недостаточной чувствительности механический метод оценки измерения [c.89]

На рис. II.22 для двухосного растяжения и для одноосного сжатия образцов ПЭНП представлены результаты экспериментальной проверки уравнения (II.32). В данном случае функцию относительной деформации рассчитывали из предположения, что деформируется только эластически эффективная аморфная часть полиэтиленового образца, деформация кристаллической части незначительна. [c.92]

Предполагают, что в основе ползучести, кроме вынужденной эластической деформации, лежит процесс образования трещин серебра . Следствием этого является постоянство произведения долговечности т и скорости ползучести ё, т. е. те = onst. [c.119]

Рассмотрим кратко особенности высокоэластического разрушения полимерных тел. Естественно, что оно связано с достаточно большими эластическими предразрывными деформациями элементов структуры. Наиболее ярко этот тип разрушения проявляется у эластомеров. Этот вид разрушения изучен достаточно хорошо (см., например, [6, с. 88]). При статическом нагружении эластомеров разрушение происходит во времени и характеризуется двумя стадиями медленной и быстрой. Поверхность разрыва, полученная на медленной стадии, в отличие от хрупкого разрыва имеет шероховатый вид при быстрой стадии образуется зеркальная поверхность. Чем меньше статическое напряжение и медленнее разрыв, тем больше шероховатая зона. Наоборот, при больших напряжениях и быстром разрушении вся поверхность разрыва может быть зеркальной. Быстрый разрыв эквивалентен низкотемпературному, медленный — высокотемпературному разрыву. В случае разрыва при многократном деформировании обычно наблюдается шероховатая зона разрыва. При замедленном процессе разрушения разрыв начинается с образования очагов разрушения, из которых растут надрывы, подобные трещинам в хрупком материале, и очаги разрушения появляются в наиболее ослабленных местах как внутри, так и по поверхности образца. Наиболее опасный очаг приводит к разрушению образца. У пространственно сшитых эластомеров (резин) надрыв, как правило, имеет форму окружности. У низкомодульных (с низкой степенью сшивания) резин отчетливо видны эластически растянутые тяжи в месте надрыва. Образование тяжей связывают с наличием пачечной надмолекулярной структуры и преодолением меж-молекулярного взаимодействия и ориентацией растягиваемых [c.119]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...