Полимерные соединения и их применение. Максанова Л.А - 49 стр.

UptoLike

Рубрика: 

упругом растяжении тело охлаждается, а при сжатии выде-
ляется тепло.
Для твердого тела важной характеристикой является
предел упругости - наибольшее напряжение, при котором
сохраняется еще упругая, обратимая деформация. Несколь-
ко иное поведение у реальных полимеров, представляющих
полидисперсную систему.
Для них присуще изменение деформации во времени
даже под действием напряжений, меньших предела упруго-
сти. Предел упругости уменьшается с увеличением времени
воздействия напряжения и перегруппировки частиц совер-
шаются необратимо при более низких значениях напряже-
ния. Упругую деформацию определяют по уравнению
ε
у
. = σ/Е,
где σ - приложенное к полимеру напряжение, Е - мо-
дуль упругости.
Рис. 22. Общая кривая деформации полимеров
Графически эта зависимость изображена на рис. 22.
Участок прямой ОА подчиняется закону Гука и протекает
со скоростью звука (на оси ординат изображен участком
ОА
1
). При снятии нагрузки структура полимера, которая со-
ответствует упругой деформации, теоретически должна вос-
станавливаться. На рис. показана отрезком прямой О
1
А
1
/
, ве-
личина, которого при полном восстановлении должна быть
равной отрезку прямой ОА, но из-за полидисперсности по-
лимера О
1
А
1
/
всегда меньше ОА.
Тела, обладающие упругими свойствами, делят на две
группы. Тела, входящие в первую группу, проявляют силь-
ное сопротивление изменению формы и обратимо мало де-
формируются. Таковыми являются вещества, имеющие
аморфное и кристаллическое строение. Вторую группу со-
ставляют вещества, которые легко изменяют свою форму и
обратимо деформируются на многие десятки, сотни процен-
тов. К таким телам относятся газы, каучуки, резины. В твер-
дых телах молекулы, атомы, ионы, образуя кристаллические
решетки, располагаются таким образом, что силы взаимного
притяжения уравновешиваются с силами взаимного отталки-
вания.
При действии внешних сил на тело это равновесие на-
рушается. Если внешние силы стремятся отдалить друг от
друга атомы, молекулы, ионы, то возникают противодейст-
вующие им силы притяжения между этими частицами. А ес-
ли же внешние силы стремятся их сблизить, то возникают
силы отталкивания. Таким образом, работа внешних дефор-
мирующих сил расходуется на преодоление внутренних сил
взаимодействия, т.е. упругость твердого тела носит энерге-
тический характер.
Так как энергия взаимодействия в
кристаллах очень велика, то при приложении значительных
внешних усилий они деформируются очень мало, т.е. обла-
дают малой упругой деформацией. Такой же деформацией
обладают стеклообразные тела. Упругость имеют не только
твердые вещества. Например, при сжатии газа в закрытом
сосуде его давление увеличивается, значит, и газ оказывает
сопротивление внешним сжимающим силам. Таким образом,
газ является упругим теломимеет объемную упругость, что
упругом растяжении тело охлаждается, а при сжатии выде-     ответствует упругой деформации, теоретически должна вос-
ляется тепло.                                               станавливаться. На рис. показана отрезком прямой О1А1/, ве-
      Для твердого тела важной характеристикой является     личина, которого при полном восстановлении должна быть
предел упругости - наибольшее напряжение, при котором       равной отрезку прямой ОА, но из-за полидисперсности по-
сохраняется еще упругая, обратимая деформация. Несколь-     лимера О1А1/ всегда меньше ОА.
ко иное поведение у реальных полимеров, представляющих            Тела, обладающие упругими свойствами, делят на две
полидисперсную систему.                                     группы. Тела, входящие в первую группу, проявляют силь-
      Для них присуще изменение деформации во времени       ное сопротивление изменению формы и обратимо мало де-
даже под действием напряжений, меньших предела упруго-      формируются. Таковыми являются вещества, имеющие
сти. Предел упругости уменьшается с увеличением времени     аморфное и кристаллическое строение. Вторую группу со-
воздействия напряжения и перегруппировки частиц совер-      ставляют вещества, которые легко изменяют свою форму и
шаются необратимо при более низких значениях напряже-       обратимо деформируются на многие десятки, сотни процен-
ния. Упругую деформацию определяют по уравнению             тов. К таким телам относятся газы, каучуки, резины. В твер-
                            εу. = σ/Е,                      дых телах молекулы, атомы, ионы, образуя кристаллические
       где σ - приложенное к полимеру напряжение, Е - мо-   решетки, располагаются таким образом, что силы взаимного
дуль упругости.                                             притяжения уравновешиваются с силами взаимного отталки-
                                                            вания.
                                                                  При действии внешних сил на тело это равновесие на-
                                                            рушается. Если внешние силы стремятся отдалить друг от
                                                            друга атомы, молекулы, ионы, то возникают противодейст-
                                                            вующие им силы притяжения между этими частицами. А ес-
                                                            ли же внешние силы стремятся их сблизить, то возникают
                                                            силы отталкивания. Таким образом, работа внешних дефор-
                                                            мирующих сил расходуется на преодоление внутренних сил
                                                            взаимодействия, т.е. упругость твердого тела носит энерге-
                                                            тический характер. Так как энергия взаимодействия в
                                                            кристаллах очень велика, то при приложении значительных
                                                            внешних усилий они деформируются очень мало, т.е. обла-
             Рис. 22. Общая кривая деформации полимеров     дают малой упругой деформацией. Такой же деформацией
                                                            обладают стеклообразные тела. Упругость имеют не только
     Графически эта зависимость изображена на рис. 22.      твердые вещества. Например, при сжатии газа в закрытом
Участок прямой ОА подчиняется закону Гука и протекает       сосуде его давление увеличивается, значит, и газ оказывает
со скоростью звука (на оси ординат изображен участком       сопротивление внешним сжимающим силам. Таким образом,
ОА1). При снятии нагрузки структура полимера, которая со-   газ является упругим телом – имеет объемную упругость, что