ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
4.6. Величины физических и эмпирических констант при разрушении
поперечным изгибом древесных композитов
Величины констант
Материал
Длительность
термостарения,
ч
Интервал
температур, °С
Интервал
напряжений,
МПа
τ
m
(τ
*
m
), c
T
m
(T
*
m
), К
U
0
(U
*
0
),
кДж/моль
γ (γ
∗
), кДж/
(моль·МПа)
ДВП 0 – – 10
5,85
182 –115 –9,16
60...80 10
–0,88
369 633 7
14…40
80...100 10
–1
303 3518 45
60...80 10
–0,4
431 486 5,6
Фанера
ФСФ
0
40…80
80...100 10
–1,1
400 790 8
110...130 10
–2,75
1010 209 1,4
Фанера ФК 0 20…80
140...150 10
–1,81
435 480 2,86
Полученные поправки позволяют по уравнениям (4.1) или (4.2) с высокой точностью прогнозировать долговечность
древесных композитов до и после старения в эксплуатационном диапазоне температур и нагрузок.
4.1.2. Влияние теплостарения на механические свойства полимерных
материалов (эпоксидных смол и пенополистирола)
Воздействие кислорода и повышенных температур приводит к термоокислительной деструкции полимера. В
результате происходит изменение механических и электрических свойств, окраски, появляется запах и др. Причиной
термостарения полимеров является радикально-цепная реакция окисления. Скорость процесса деструкции зависит от
типа эпоксидного олигомера и отвердителя, температуры окружающей среды и продолжительности воздействия.
Доотверждение эпоксидных полимеров при повышенных температурах положительно сказывается на их свойствах:
повышается механическая прочность и жёсткость, увеличивается теплостойкость и т.д. Согласно экспериментальным
данным [74], термический распад молекул эпоксидной смолы в заметной степени начинается при температурах выше 240
°С. Продуктами деструкции являются окись углерода, метан, формальдегид, акролеин, ацетальдегид, а также
незначительные количества этана, этилена, пропана, пропилена и др. [75].
Большое влияние на стойкость тепловому старению (длительное воздействие повышенных температур) оказывает
природа полимера-основы. В процессе длительного старения степень замкнутости ячеек и кажущаяся плотность у
образцов снижаются. Разрушение стенок ячеек обусловлено как действием механического напряжения за счёт перепада
давления газа внутри и снаружи ячеек, так и деструкцией полимеров. Коэффициент теплопроводности пенопластов,
интенсивно увеличивается на начальном этапе старения, но в дальнейшем изменяется довольно мало [55].
Тепловое старение пенополистирола проводилось при температуре
80 °С. При этом наблюдалось уменьшение размеров образцов, что вызвано нарушением тяжей и их короблением (рис.
4.5).
Рис. 4.5. Влияние повышенных температур на форму и размеры (а) и
механизм разрушения (б) пенополистирола
Действие теплостарения оказывает влияние на механизм разрушения пенополистирола. Так, при разрушении
поперечным изгибом деформируемость композита уменьшается. Он начинает работать как хрупкий матери-
ал, а после 104 ч прогрева появляется пластическая составляющая, которая приводит к его частичному разрушению (рис.
4.5, б).
Изменение механических свойств пенополистирола под воздействием теплостарения представлено на рис. 4.6. В
процессе испытаний фиксировали максимальную нагрузку и глубину погружения индентора в течение 10 мин при
постоянной нагрузке (1,1 кг).
а)
б)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- …
- следующая ›
- последняя »
