Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Реологічні властивості наповнених полімерів
Реологія вивчає плин рідин, у яких поряд з в’язкістю існує помітна оборотна деформація. Назва походить від двох грецьких слів «рео» − текти і «логія» − наука, тобто реологія − це наука про плин матеріалів. Головним чином, реологія вивчає властивості полімерів у в’язкоплинному стані (властивості розчинів і розплавів полімерів). Вона є теоретичною основою їхньої переробки. Типи реологічної поведінки полімерів Охарактеризувати реологічну поведінку полімеру можна, установивши залежність в’язкості розчину або розплаву цього полімеру η від напруження τ або від швидкості зсуву (рис. 3.4) і одержавши за цим криві плину. Найпростішим є випадок, коли напруження зсуву в полімері пропорційно швидкості зсуву: – закон Ньютона (крива 1 рис. 3.4).
Такий самий тип кривої характерний для полімерів з вузьким молекулярно-масовим розподілом і у переробці полімерів зустрічається доволі рідко. Звичайно з ростом напруження зсуву швидкість плину зростає швидше, ніж це випливає із закону Ньютона (крива 2 рис. 3.4), крива плину для псевдопластичних рідин (чим більше напруження зсуву, тим менше в’язкість) має вигляд: – степеневе рівняння або рівняння Освальда – де Віля. Падіння в’язкості зі зростанням напруження зсуву називається аномалією в’язкості, а величину в’язкості, що залежить від напруження зсуву, k називають ефективною в’язкістю. У разі введення у полімери наповнювачів (особливо волокнистих) частки наповнювача утворять ланцюжкові структури, що з’єднуються в просторовий каркас, який має значну пружність. За накладення напруження зсуву такі системи спочатку не течуть, тобто напруження зсуву росте, а швидкість плину залишається нульовою (криві 3 й 4): . Існує деяке граничне напруження зсуву – границя плинності, за якою система тече або як ньютонівська, або як неньютонівська рідина. Полімери, плин яких починається при будь-якому напруженні зсуву, називаються в’язкими; полімери, які характеризуються наявністю граничної напруження зсуву, нижче якої плин не розвивається, називаються пластичними.
В’язкість за зсувного плину
Серед різних механічних властивостей полімерних матеріалів, найбільш важливою у практичному відношенні є в’язкість їхніх розчинів і розплавів, вимірювана за зсувного плину. Звичайно в’язкістю називають коефіцієнт пропорційності між дотичним напруженням τ і швидкістю зсуву ( = dγ/dt). За законом Ньютона
де η - ньютонівська в’язкість. Звідки Для багатьох рідин коефіцієнт η є константою, що залежить тільки від температури і тиску. Це так звані ньютонівські рідини. У той же час для розчинів і розплавів полімерів відношення може залежати як від швидкості й напруження зсуву, так і від механічної передісторії цих систем. У цих випадках η називають «ефективною» в’язкістю, а рідини, у яких в’язкість залежить від режимів деформування, називають аномально в’язкими або неньютонівськими. Функція η () звичайно є убутною, тому що ефективна в’язкість залежить від швидкості й напруження зсуву. Величину називають найбільшою ньютонівською в’язкістю, а – найменшою ньютонівською в’язкістю. Сукупність залежностей в’язкості полімерних систем від температури, тиску й режимів деформації визначає їх в’язкісні властивості, які обумовлені природою й складом цих систем. Поряд із зсувними деформаціями підчас плину полімерів відбувається їхній розтяг в напрямі плину, наприклад, під дією нормального напруження σ11. Повний тензор напружень Тji має вигляд: Швидкість деформації розтягу може бути надана у вигляді . Її називають граничним градієнтом швидкості, оскільки вона залежить від перепаду лінійних швидкостей переміщення суміжних шарів у зразку полімеру, який тече. Розтяг рідин підчас плину був вперше вивчений Трутоном, який за аналогією із законом Ньютона зв’язав швидкість деформації розтягу (поздовжній градієнт швидкості) з нормальним напруженням , де λ − коефіцієнт пропорційності, називаний поздовжньою в’язкістю. Її вимірюють в тих же одиницях, що й зсувну в’язкість η (Па·с або Пз); , також як і
де Е і G – відповідно поздовжній і зсувний модулі пружності. Процеси руйнування або утворення структур у полімерній системі, що тече, можливі й за постійної швидкості зсуву. Якщо для здійснення плину рідини з постійною швидкістю зсуву потрібне поступово зменшуване у часі напруження (до якоїсь межі), то таку рідину називають тиксотропною. А саме явище зниження в’язкості системи за рахунок руйнування наявної в ній структурної організації підчас плину з постійною швидкістю отримало назву тиксотропія. Протилежне явище − підвищення в часі в’язкості системи підчас плину з постійною швидкістю за рахунок формування в ній нових міжмолекулярних контактів, які не могли реалізуватися до плину, називають реопексією.
|
||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-06; просмотров: 264; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.145.166.7 (0.005 с.) |