ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Статистические теории прочности и масштабный эффект из "Прочность и разрушение высокоэластических материалов" В высокоэластических полимерах не может быть создана ориентация цепей, сохраняющаяся неопределенно долгое время. Ориентация и упрочнение происходят в самом процессе растяжения полимера. Поэтому ориентация в момент разрыва не может рассматриваться как параметр, не зависящий от условий испытания. [c.153] Прочность каучуков, кристаллизующихся и некристаллизую-щихся при растяжении, резко различается. Однако ряд данных приводит к выводу, что не кристаллическое состояние, как таковое, является основной причиной высокой прочности, а ориентация цепей. [c.153] И Неймана з др Оказалось, что прп температуре —80 °С прочность закристаллизованпого при растяжении (600% растяжения) натурального каучука в 6 раз больше, чем неориентированного аморфного. В то же время недеформированный каучук, закристаллизованный при охлаждении, оказался лишь в 2 раза прочнее неориентированного аморфного. Отсюда следует, что в изотропном поликристаллическом состоянии прочность твердого натурального каучука только вдвое больше, чем аморфного неориентированного. Таким образом, уже первые опыты с кристаллизующимся каучукоподобпым полимером показали, что только ориентированная кристаллическая фаза оказывает преимущественное влияние на прочность высокоэластических материалов. [c.154] Изучение рентгенографическим методом процесса кристаллизации при растяжении различных резин из натурального каучука показало, что прочность зависит от доли ориентированной кристаллической фазы, возникающей к моменту разрыва. [c.154] Способность к молекулярной ориентации резин из некристал-лпзующихся каучуков исследовалась затем Лукиным . При растяжении таких резин относительная интенсивность аморфного гало на рентгенограммах перераспределяется, в результате чего возникают текстуры. Появление текстур на аморфном гало является свидетельством ориентации участков молекулярных цепей под действием внешнего напряжения. После фотометрирования рентгенограмм по двум взаимно перпендикулярным направлениям—по экватору и меридиану—степень ориентации определялась по формуле ф=а/й—1, где ф—степень ориентации, изменяющаяся от О для нерастянутых образцов а=Ь) до с э (предельная ориентация) а—интенсивность аморфного гало по экватору, Ь—по меридиану. [c.154] Способность резин к ориентации сопоставлялась с их прочностью при растяжении. Ненаполненная резина из СКС-30 обладает малой способностью к ориентации и низкой прочностью. При удлинении на 400% степень ее ориентации определяется величиной ср=0,10, а прочность при растяжении равна 20 кгс см . При наполнении активным наполнителем степень ориентации перед разрывом резко возрастает, увеличиваясь в 8—10 раз. В такой же степени увеличивается прочность при растяжении (рис. 92), Степень ориентации и прочность достигают максимума у резин, содержащих примерно 30 г сажи на 100 г каучука. Дальнейшее наполнение вызывает уменьшение степени ориентации и падение прочности. [c.154] Прямая пропорциональная зависимость между прочно стью при растяжеигп и степенью орпентацип свидетельствует о том, что молекулярная ориентация является основным фактором, определяющим прочность резин. [c.155] Каргин, Г. Л. Слонимский, ЖФХ, 23, 563 (1949). [c.155] А л ф р е й, Механические свойства высокополимеров, рл. 4, Издатинлит, 1952. [c.155] Гуревич, Высокомол. соед., 3, 1062 (1961). [c.155] Бартенев, A. , Новиков, Ф. A. Гали л-0 г л ы, Коллоид, ж., 18, 7 (1956). [c.155] Лазуркин, Докторская диссертация. Институт физических проблем АН СССР, М., 1954. [c.155] При прочностных испытаниях всех материалов наблюдается невоспроизводимость результатов испытаний отдельных образцов и зависимость найденной прочности от размеров напряженной области материала. [c.157] Первое свойство выражается в значитботьном разбросе результатов испытаний, далеко выходящем за пределы ошибок измерений. Вследствие этого прочность резины как материала обычно характеризуется средним значением прочности с непременным указанием средней квадратичной величины отклонения, или эквивалентного показателя, характеризующего разброс результатов отдельных испытаний. Сказанное относится п к долговечности материала. Поэтому данные по прочности и долговечности обычно приводятся как средние значения, полученные при испытании от 3—5 до 20 и более образцов, в зависимости от требований точности определения этих величин. [c.157] Статистическая теория прочности объясняет разброс результатов испытаний и отчасти зависимость прочности от масштабного фактора. [c.157] Вернуться к основной статье