Условия определения прочностных характеристик резин. Механизмы разрушения полимеров - Технологические особенности изготовление обуви из резины
Прочность - свойство материала сопротивляться разрушению под действием механических напряжений. С. Н. Журковым и А. П. Александровым была сформулирована статистическая теория прочности. Согласно ей разрыв происходит не одновременно во всей поверхности разрушения, а постепенно. Начинается разрушение с самого опасного дефекта, а уже затем разрушение идет в новых дефектных местах.
Основные положения статистической теории прочности:
- 1) в образцах одного и того же материала имеется большое количество дефектов различного происхождения и различной степени опасности. Поэтому внешне одинаковые образцы, полученные одинаковым способом, могут иметь дефекты различной опасности; 2) прочность образца определяется наиболее опасным дефектом; 3) чем больше объем (или поверхность) образца, тем вероятнее встретить наиболее опасный дефект. Отсюда следует, что с увеличением рабочей части образца прочность должна уменьшаться.
Структура резин неоднородна. Местная концентрация напряжений может быть следствием наличия в резине материальных дефектов (микротрещин, полостей, включений, дислокаций, нарушений химической структуры) и структурной неоднородности материалов (неодинаковая длина молекулярных цепей, неравномерное распределение связей по объему вулканизата, наличие упорядоченных областей, кристаллических образований в аморфной фазе, и т. д.).
Таким образом, из положений статистической теории вытекает следующий вывод: поскольку прочность определяется самым опасным дефектом, а распределение дефектов в материале носит статистический характер, маловероятно в разных образцах одной и той же резины встретить дефекты одинаковой степени опасности. Следовательно, различные образцы одной и той же резины будут иметь различную прочность. [4]
На основании всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что для получения достоверных данных о прочности резин исследователю необходимо проводить измерения на нескольких десятках образцов. Только в этом случае есть возможность получить действительно сопоставимые результаты прочностных характеристик. Кроме этого, необходимо принимать во внимание и такие факторы, как наличие инструментальной погрешности, субъективных ошибок исследователя, влияние различного рода помех во время эксперимента и т. д. [2]
При температурах ниже ТХр полимеры ведут себя подобно низкомолекулярным твердым телам. Очаги разрушения - микротрещины, длина которых составляет примерно 10-3 - 10-5 см. Разрушение происходит по атермическому механизму, согласно которому разрыв связей определяется только напряженным состоянием материала (область Й).
При более высоких температурах хрупкое разрушение происходит в две стадии: на первой стадии медленно идет термофлуктуационный механизм роста микротрещины; на второй стадии рост трещины идет по атермическому механизму с критической скоростью порядка 1000 м/с (область ЙЙ).
Характер и механизм разрушения зависит от физического состояния, в котором они находятся. Г. М. Бартенев предложил следующую схему прочностных состояний полимеров (рис. 5):
Рис. 5. Схема деформационно-прочностных состояний полимеров
При Т>ТХр могут реализовываться различные механизмы разрушения. При небольших напряжениях разрушение отличается от хрупкого лишь тем, что перед растущей трещиной имеется слабо деформированная зона. В области ЙЙЙ реализуется термофлуктуационно-релаксационный механизм разрушения полимеров.
При еще более высокой температуре вынужденная высокоэластичность обуславливает деформационное микрорасслоение материала и образование тяжей, скрепляющих стенки трещин - трещин "серебра". Затем происходит разрушение материала в результате последовательных термофлуктуационных разрывов микротяжей. Такой механизм разрушения полимеров называется релаксационным (область ЙV).
При дальнейшем повышении температуры в местах концентрации напряжений развивается локальное вязкое течение, которое ведет к образованию надрывов, являющихся аналогами трещин в хрупком состоянии. Первый надрыв возникает в месте наиболее опасного дефекта. Такой механизм разрушения носит название вязкоупругого.
Начиная с некоторой температуры ТП, линейный полимер разрушается как пластичный материал. Напряжение приводит к накоплению необратимой деформации, образованию "шейки " и разрыву материала в "шейке" (область V). [4]
Похожие статьи
-
Вулканизация - процесс сшивания макромолекул каучука в единую трехмерную сетку. Кинетика вулканизации - функция зависимости какого-либо технологического...
-
Вулканизация - процесс сшивания макромолекул каучука в единую трехмерную сетку. Кинетика вулканизации - функция зависимости какого-либо технологического...
-
Особенности формования аморфных полимеров - Изготовление деталей из пластмасс
Аморфные полимеры при изготовлении из них расплава изделий переходят в твердое состояние без изменения фазового (аморфного) состояния. Параметром...
-
На производственной практике было получено задание: изучение приготовления резиновых смесей для маслобензостойких подошв и каблуков для низа обуви...
-
Спектры времен релаксации СКИ-3, БК - Технологические особенности изготовление обуви из резины
Релаксационные явления в значительной степени определяют протекание физических и химических процессов в эластомерах. Резины - сложные многоуровневые...
-
Свойства полимеров - Изготовление деталей из пластмасс
Все свойства полимеров зависят от их химического состава и молекулярной массы. Прочность, твердость, температура перехода, диэлектрическая проницаемость,...
-
В работе исследовали прочность при растяжении методом диаметрального сжатия цилиндрических образцов (Рис. 11). Испытания проводили на испытательной...
-
Особенности формования кристаллизующихся полимеров - Изготовление деталей из пластмасс
При формовании изделия, расплав полимера кристаллизуется в результате теплопередачи его тепла более холодным стенкам прессформы. Скорость охлаждения в...
-
Температурно-временная область переработки полимеров - Изготовление деталей из пластмасс
Эту область необходимо выбирать с таким расчетом, чтобы процесс переработки был стабильным и изделия получали со стабильными показателями качества. Эти...
-
Технологические особенности получения и применения пластмасс
1. Общие сведения о пластмассе Пластмассами называют обширную группу органических материалов, основу которых составляют искусственные или природные...
-
Описание конструктивных особенностей и условий работы ремонтируемой детали Механизм реверса экскаватора ЭО-4112Б предназначен для переключения пути...
-
Резины общего назначения - Характеристика и структурные методы исследования металлов
К группе резин общего назначения относят вулканизаты неполярных каучуков -- НК, СКВ, СКС, СКИ. Н К -- натуральный каучук является полимером изопрена...
-
Перлитное превращение Аустенита происходит при фазовом превращении гамма-железа - аустенита в альфа-железо - феррит. Однако превращение...
-
Для производства преформ на производственной линии SIPA PPS48 используется сырье в гранулах - полиэтилентерефталат. Полиэтилентерефталат - синтетический...
-
К технологическим свойствам пластмасс относят: текучесть, влажность, время отверждения, дисперсность, усадку, таблетируемость, объемные характеристики....
-
Механизация и автоматизация технологических процессов Технология переработки полимеров - это область науки и техники, изучающая процессы, предназначенные...
-
Особенности механической обработки - Изготовление деталей из пластмасс
При разделительной штамповке, наряду с известными особенностями для штамповки металлов, имеют место особенности, связанные с резкой анизотропией...
-
Возможные неисправности прибора узла и способы их определения При возникновении неисправностей, создающих реальную угрозу для обслуживающего персонала...
-
Для стадии дробления известняка важнейшими является свойство дробимость и водопоглощения. Дробимость характеризует относительную сопротивляемость породы...
-
При механической и тепловой кулинарной обработке происходят глубокие изменения в продуктах. Правильная обработка влияет на качество готового блюда....
-
Для повседневного платья на первом плане функциональные и эргономические требования, такие как воздухопроницаемость, гигроскопичность, и несминаемость, а...
-
Сырье поступает на предприятие автотранспортом, разгружается в цехе кран-балкой и складируется на отведенных для складирования местах в отделении...
-
Штамп предназначен для серийного производства деталей, усилитель. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ИЗДЕЛИЯ И УСЛОВИЙ РАБОТЫ, ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Штамп...
-
Описание технологической схемы - Производство шлакоблоков
Технология производства шлакоблоков состоит из нескольких этапов, которые тесно взаимосвязаны между собой. Начинается все с подготовительного этапа. Он...
-
Условия пластичности Условие перехода твердого тела из упругого состояния в пластическое заключается в следующем: переход происходит при строго...
-
Сплав Д1 - относится к числу дюралюминов. Такой вид сплавов обладает достаточно высокой прочностью, пластичностью и относится к числу нормальных...
-
Рис. 2. Последовательность стадий роста пленки Образование покрытия начинается с возникновения зародышей. На первом этапе происходит столкновение атомов...
-
Для литья под давлением обычно используют не первичные, а вторичные сплавы, что обусловлено экономическими соображениями. Наилучшими литейными свойствами...
-
Характеристика способов горячего формования - Изготовление деталей из пластмасс
Литье под давлением применяют для изготовления деталей из термо - и реактопластов. При литье под давлением (рис.16) материал в гранулированном или...
-
Технологическая схема компрессорной станции - Характеристика реконструкции компрессорного цеха
Принципиальная схема коммуникаций, обеспечивающая проведение операций по перекачке, называется ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ. Главное требование при разработке...
-
Весь оперативный цикл, при помощи которого производятся изделия, можно изложить в фазах процесса, описание которых приводится далее. Фаза 1 -...
-
Подготовка полимеров к переработке - Изготовление деталей из пластмасс
Технологические свойства, процессы переработки и качество готовой продукции существенно зависят отвлажности и температуры полимера. Придание материалу...
-
Основными параметрами, характеризующими нераспыляемый газопоглотитель, являются следующие: - скорость сорбции; - емкость сорбции; - селективность...
-
Анализ условий труда Анализ условий труда на участке производства поролона, приводит к заключению о потенциальной опасности данного участка. Суть...
-
Наименование детали - фланец. Назначение детали - деталь служит для образования разъемных соединений труб. Обозначение материала детали - сталь 45 ГОСТ...
-
Таблица 4.1. Основные физико-химические свойства и константы стирола. № Физико-химические свойства и константы стирола Значение и размерность 1...
-
Дроты (стеклянные трубки) изготовляются механизированным горизонтальным вытягиванием, так как размягченное стекло способно сохранять при растягивании...
-
Дроты (стеклянные трубки) изготовляются механизированным горизонтальным вытягиванием, так как размягченное стекло способно сохранять при растягивании...
-
Особенности эксплуатации гидропривода в условиях низких температур
Особенности эксплуатации гидропривода в условиях низких температур Широкое применение гидравлического привода в самой разной технике и промышленном...
-
Мясо хорошо сочетается с различными пищевыми продуктами, поэтому из него можно приготовить большое количество разнообразных блюд. При изготовлении блюд...
Условия определения прочностных характеристик резин. Механизмы разрушения полимеров - Технологические особенности изготовление обуви из резины