ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
В этом случае долговечность материала определяется выражением:
−
σ−
= 1
γ
expττ
***
0
*
T
T
RT
U
m
m
, (6)
где
****
o
,γ,τ,
mm
TU – эмпирические константы материала.
При деформировании полимеры также подчиняются температурно-временной зависимости. Специфика де-
формационных процессов отражается на численной разнице констант уравнения долговечности при разруше-
нии и деформировании, а также на характере их поведения при изменении состава и структуры материала. При
разрушении значения U
o
, τ
m
, 1/T
m
и γ меньше, чем при деформации. Причина более высоких значений U
o
при
деформировании заключается в том, что разрушение (разделение тела на части) происходит вследствие разви-
тия магистральной трещины, т.е. последовательного разрыва межатомных связей в основной цепи полимера.
При деформировании требуется одновременное перемещение многих звеньев, образующих сегмент цепи как
его кинетическую единицу, т. е. за одну тепловую флуктуацию должен произойти разрыв многих физических
связей в параллельных рядах звеньев. Значение τ
m
при разрушении меньше, чем при деформировании, так как
период колебания атомов гораздо меньше, чем сегментов. Температура полюса (T
m
) является максимальной
температурой, при которой процесс разрыва связей данного типа происходит за время τ
m
при любой нагрузке и
без нее. В случае разрушения T
m
– температура, при которой происходит деструкция всех химических связей в
основной цепи, т. е. максимальная температура существования полимера как вещества данного химического
строения. При деформировании T
m
является максимальной температурой размягчения, выше которой полимер
не может вести себя как твердое тело. Различаются между собой и значения коэффициента γ, величина которо-
го пропорциональна флуктуационному объему ω, который в случае разрушения равен 10
–23
см
3
(объем меж-
атомной связи), а при деформировании – гораздо большей величине (объем колебания сегмента).
Связь деформационной долговечности (θ) с напряжением (σ) и температурой (Т) может быть описана сле-
дующими выражениями [32]:
а) для прямого пучка:
−
−
=
m
m
T
T
TR
U
1
σγ
ехрθθ
0
, (7)
где θ – время достижения критической деформации (деформационная долговечность); T
m
–
предельная температура размягчения, выше которой полимер не может себя вести как твер-
дое тело; θ
m
– период колебания кинетических единиц – сегментов; U
0
– максимальная энер-
гия активации процесса размягчения; γ – структурно-механическая константа, характери-
зующая эффективность механического поля при действии нагрузки; σ – напряжение; T –
температура; R – универсальная газовая постоянная.
б) для обратного пучка:
−
−
=
1
σγ
expθθ
***
0
*
T
T
RT
U
m
m
, (8)
где
∗∗∗∗
oо
, , γ,θ UТ
m
– эмпирические константы.
При деформировании эпоксидных полимеров сжатием зависимости величины деформа-
ции от времени действия нагрузки до наступления критической ползучести (рис. 26) при пе-
рестроении в координаты lgθ – σ образуют обратный пучок (рис. 27).
Уравнение (7) является уравнением температурно-временной зависимости предела выну-
жденной эластичности. Входящее в это уравнение время θ является деформационной долго-
вечностью, аналогичной прочностной долговечности τ в уравнении (3) – температурно-
временной зависимости прочности. Хотя физический смысл и значения констант, входящих
в эти уравнения, несколько отличаются.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- …
- следующая ›
- последняя »
