ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Другие характеристики, связанные с механическим разрушением из "Свойства и химическое строение полимеров" При испытании материалов довольно часто определяют твердость по вдавливанию. В таких опытах в образец под действием приложенной нагрузки вдавливается наконечник индентора той или иной геометрической формы. При испытаниях по Бринеллю наконечник представляет собой шарик из твердой стали, при испытаниях по Виккерсу — алмазную пирамидку. [c.189] Таким способом по данным измерения твердости материала можно определить предел текучести. [c.189] Впервые теоретические основы испытаний на твердость по Бринеллю разработал Герц [12], позднее Тимошенко [6] пересмотрел теорию. Расчеты обоих авторов основаны на методах теории упругости. [c.190] Измеряя исходную глубину вдавливания и расстояние упругого восстановления, можно определить модуль упругости Е. [c.190] Хорошо известная шкала твердости основана на способности одного материала процарапывать любой материал меньшей твердости. Однако такое представление о твердости вовсе необязательно соответствует данным испытаний на твердость, проводимых по другому методу. [c.190] Устойчивость к процарапыванию твердых полимеров связана с истиранием. В общем случае для твердых полимеров устойчивость к процарапыванию изменяется параллельно модулю упругости. Для резины характерна высокая устойчивость к процарапыванию, которая обусловлена двумя факторами легкостью деформирования и совершенной упругостью. [c.191] В табл. Х.1 приведены величины устойчивости к процарапыванию для ряда наиболее распространенных полимеров. [c.191] Коэффициент трения никоим образом не является постоянной величиной, поскольку он зависит от нагрузки, площади контакта трущихся поверхностей, структуры поверхности, скорости скольжения, температуры и, конечно, от наличия и качества смазочных материалов. [c.191] Из характеристических свойств полимеров наиболее важную роль играют молекулярная адгезия, температура размягчения и относительная твердость двух трущихся материалов. Трение оказывается сильным, когда молекулярная адгезия высока, поэтому трение между поверхностями одного и того же материала обычно больше, чем трение разнородных материалов. [c.191] В соответствии с данными работ Боудена и Тэйбора [2] трение оказывается суммарным эффектом, обусловленным действием различных факторов внутренним трением, связанным с механическим демпфированием поверхностным сдвиговым трением, т. е. сдвигом по поверхностям с разрушением их контакта крайней формой такого сдвига является вдавливание более твердого материала в менее твердый. [c.191] Выражение (Х.14) ясно показывает, что трение качения велико, если велико отношение 0 = tg б следовательно, трение должно быть особенно сильным в дисперсионных областях. [c.192] В случае, когда выступы более жесткого материала проникают в более мягкий материал и проделывают в нем бороздки, наблюдаются сильное абразивное истирание и износ поверхности. Лолимеры представляют собой относительно мягкие материалы, поэтому вклад этого эффекта в общую величину сопротивления трению может оказаться весьма существенным в суммарном эффекте. [c.192] Если коэффициент трения в статических условиях больше, чем в динамических, то может возникнуть скачкообразное движение. В твердых полимерных материалах динамический коэффициент трения обычно ниже статического для эластомеров справедливо обратное соотношение. При высоких скоростях скольжения обычно довольно трудно разделить воздействия скорости и температуры на процесс трения. [c.192] В табл. Х.1 дана сводка коэффициентов трения для ряда полимерных материалов, а также приведены данные об относительных потерях на истирание. [c.193] Испытание на теплостойкость аналогично испытанию на ползучесть, за исключением того, что температура в нервом случае повышается с постоянной скоростью. При температуре размягчения или теплового коробления полимер начинает заметно деформироваться в узком температурном интервале. [c.193] Для аморфных полимеров температура размягчения лежит вблизи точки перехода в стеклообразное состояние, а теплостойкость высококристаллических полимеров близка к точке плавления. [c.193] Значение теплостойкости зависит от прилагаемого к образцу напряжения. Чем больше прилагаемая нагрузка, тем ниже теплостойкость полимера. [c.193] Исследование теплостойкости может использоваться как метод определения замороженных напряжений, поскольку ориентированные полимеры дают быструю усадку при температуре выше точки размягчения. [c.193] Усадка полимера происходит только в том случае, когда величина приложенного напряжения меньше величины замороженного напряжения. Если же внешнее напряжение превышает внутреннее, то усадки не происходит. Таким образом, исследование термостойкости при различных приложенных напряжениях оказывается полезным при изучении ориентированных полимерных образцов (например, волокно) и влияния тепловой обработки на их свойства. [c.193] Вернуться к основной статье