|
Прочность при осевом растяжении. Часть 2
Наиболее полное представление о поведении материала при нагружении дает диаграмма растяжения, качественные и количественные показатели которой существенно зависят от температуры и скорости деформирования.
Во всех описываемых испытаниях чистый и наполненный полиэтилен находился в застеклованном состоянии. При таком состоянии полимера тепловое движение сегментов цепных молекул не может эффективно преодолеть силы межмолекулярного взаимодействия, поэтому внешняя сила может понизить потенциальный барьер. Возникающая при этом деформация будет не обычная, а эластическая, так как она вызывается не изменением межатомных расстояний, а изгибанием цепи молекул. В то же время эта деформация вынужденная, так как молекулярные силы преодолеваются не только хаотически действующим тепловым движением, но и внешней силой.
Диаграмма растяжения для ненаполненного полиэтилена такая же, как и для высокополимерных материалов в застеклованном состоянии.
На участке OA деформация носит обратимый характер и подразделяется на упругую и линейно вязко-упругую. Для участка АБ характерно присутствие небольшой необратимой деформации; основная же деформация нелинейно вязко-упругая. В точке Б начинается холодное течение материала с образованием шейки, размеры которой могут быть чрезвычайно большими. На участке БВ происходит ориентация молекулярных цепей полимера в направлении действующей нагрузки. Иногда здесь образуются две шейки и более. В точке В происходит новое уменьшение поперечного сечения, которое приводит к разрушению. В большинстве случаев перед разрушением трубчатых образцов происходит продольное расслаивание волокон, вероятно, из-за хрупкого состояния материала шейки и понижения надрывов на них.
Для диаграмм растяжения асбополиэтилена и стеклополиэтилена характерно отсутствие стадии холодного течения. Их разрушение происходит при значительной остаточной деформации, но без заметного образования шейки.
Диаграммы растяжения для полиэтилена при повышенных и пониженных температурах имеют принципиальное отличие от диаграмм при комнатной температуре. С повышением температуры до 100ºС происходят постепенное исчезновение "горба" на диаграмме и соответствующее снижение показателей прочности и относительного удлинения. С понижением температуры на диаграмме наблюдается постепенное уменьшение участка БВ и соответствующее повышение показателей прочности, а также снижение относительного удлинения.
В характере диаграмм для наполненного полиэтилена при повышенных и пониженных температурах изменения менее существенны. Однако с повышением температуры удлинение у них заметно увеличивается, а прочность существенно снижается; при понижении температуры, наоборот, относительное удлинение снижается, а прочность увеличивается.
спонсор раздела: Любые скидки на рулонные газоны по выгодным ценам.
|
