Материал: Структурные механизмы формирования механических свойств зернистых полимерных композитов

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Установлено, что ключевые тенденции поведения материала хорошо описываются с помощью предложенных выражении.

Рассмотрена конкретная система: полидиметилсклоксан — бен­ зол. Расчеты показали, что растяжение эластомера при больших удлинениях приводит к стремительному росту значения химическо­ го потенциала пластификатора. Это неминуемо должно приводить при нагружении к уходу пластификатора из эластомера, воэнихиопению массообмспных процессов, домешать чему может только не­ достаточная прочность материала.

7. Список литературы

1.Савин Г. II., Подстригал Я. С. О влиянии диффузионных процес­ сов на напряженное состояние деформируемых тел / / Проблемы механики деформируемого твердо)ч> тела. Л., 1970. С. 391-403.

2.Насидзу К. Вариационные методы и теории упругости и плас­ тичности. М.: Мир, 1987. 544 с.

3.Лыков Л. В. Тепломассообмен. М.: Энергия, 1978. 480 с.

4.Г|)осберг Л. 10., Хохлов Л-Р. Статистическая физика макромо­ лекул. М.: Паука, 1989. 344 с.

5.Козлов II. 13., Папков С.П. Физико-химические основы пласти­ фикации полимеров. М.: Химия, 1982. 224 с.

6.Любоя Б. Я., Фастов II. С. Влияние концентрации нанряжеивЛ на процессы диффузии о твердых растворах / / ДАН СССР. 1952. Т. 84, 5. С. 939-941.

7.За11маи Д. Модели беспорядка. М.: Мир, 1982. 592 с.

8.Нестеров Л.В., Липатов 10. С. Термодинамика растворов, и спе­ сей полимеров. Киев: Наук, думка, 1984. 390 с.

9.Нестеров Л.Б., Липатов 10. С. Фазовое состояние растворов и смесей полимеров. Киев: Наук, думкл, 1987. 168 с.

19. Нцгматулнн Р. И. Динамика многофазных сред. Т. 1. М.: Наука, 1987. 484 с.

П.Павлина 13. С. О взаимодействии процессов деформации и физикохимических явлений в уиругоииэкнх телах / / Математические методы н фиэико-мехапичсские ноли. Киев, 1978. Сын. 7. С. 6407.

12.Павлина В. С. Кинетические уравнения упрутоияэкого дефор­ мирования твердых тел при наличии физико-химических явле­ нии / / ДЛИ УССР. 1978. Сер. А. Т. 5. С. 440-443.

13.Петров II., Бранкон П. Современные проблемы термодинамики. М.: Мир, 1986. 288 с.

14.Петров 11., Рангсловп. Р. Термоди намичем .молол на днфуз1П1 с помет в деформируема среда / / Теорст. прикл. мех. 1977. Т. 8, К* 3. с . еа-72.

18.Подстригал Я. С. Дифершциолын ршняния задачь термоднфрГГ

итвердому деформиропаиому изотропному тип / / Доп. АН УРСР.

1061. №2. С. 169-171.

16.Подстригай Я. С., Павлина В. С. Дифференциальные уравнении термодинамических процессов и п-комионентном твердом раство­

ре / / Физико-химическая механика материалов. 1965. Т. I, 4.

С.383-389.

17.Подстригай Я. С., Павлина Б. С. Диффузионные процессы в

уируговязхом деформируемом теле / / Ирикл. механика. 1974.

Т. 10, вып. 5. С. 47-53.

 

 

18. РушнтекпГк Я. Я. Элем

ы теории см

Кисн: Паук, думка,

1991. 160 с.

 

 

19.Тагор Л. А. Физикохимия полимера. М.: Химия, 1978. 544 с.

20.А1к»п II. 1., СЬабтек Р., $1ес1 Т. П. 111н^испс55 1Ьсотстз 1ог

Нпсапих] П|©ог*1е5 оГ ЫсгаеПпк сопПпиа / / МаПимпаНка.. 1967.

V. 14, N.1. Р. 27-42.

21.А(кш К. Л., Сгат Н. Е. СодГишит 1ксогу оГ ппхСигсз; Ьвде Пихну

апб Ь&опса! с!сус1ортсп(. / / С}иаг1. 3. МссЬ. Лрр1. Ма(1>. 1976. V, 29, N. 2. Р. 209-244.

22.Всс1Гог(1 Л., ПгитксИсг I). 8. 'Пкхшдо оГ тпшзаЫ с «ни! 51гис1игс4 гшх1игся / / 1п1. У Епд. За. 1983. V. 21, N. 8. Р. 863-960.

23.Сгос1)с1 М, 3., N0 ^ 1 Г, М. Оп еопзШиЦус ечиоПопБ Гог Лои* оГ

Нш<1 ГЬгоидЬ ап екюПе я>Н(1 / / Ш . Л. Еп$. 8й. 1960. V. 4, N. 4.

Р.383-401.

24.Еппап В., Ногу Р. У Ехрсптсн1а| тезиНз гсЬПпд яГгсйз ап(1 ЫгеГгь Бепсс Го в1гат 111 ро1у(<1|тс1Ьу1$Нохапс) неЬуогкя. Сотрангоп мИК 1Нсоту / / Масюто1ссн1ез. 1983. V. 16. Р. 1007-1013.

25.Погу I1. X, КсЬисг Л, 81а(.15С1са1 тискашсз оГ сго&з-Ппксс! ро1утсг пс№огкз. 2. ЗлусШиц/ / Л. ОЬеш, РКуе. 1943. V. 11, N. 11. Р. 521526.

26.Погу Р. Л., ТаСага У-1 . Тке с!сьз11с Ггсс спсг^у апс! 1 кс сказНс

 

с<]1тПоп

оГ н(а1е: сЬп^аСюл ап(1 5 \усШп{* оГ ро1у<итс1ку18Нохаш!

 

пс1\\'огк8

/ / Л. Ро1уш. 8 « . 1975. V. 13, N. 4. Р. 683-702.

27.

Сгссп Л. К., Кта§Ы1 Р. М. Л с1шаипса| Июогу оГ1л1егас111»5 соп11пи«я//

 

Кии Л. Ел*. 8 ск 1965. V. 3, N. 2. Р. 231-241.

 

23.

О’гссп Л. П., $1сс1 Т. И. СопнПи^гс сф 1айоп5 Гог ш1сгас1юле

 

соп!|пиа / / [»1 . Л. Кпд. 5 а . 1966. V. 4, N. 4. Р. 483-500.

29. Ьсс У. М-, МагИп С. Л. Л гсаргоса! 1ксогст

Гог а гтхкиге оГ

 

М1с?пс1)п§ сопИпиомз шсЛа / / 1п1. Л Еи^. За.

1975. V. 13, N. 11.

Р. 970-991.

30.Мпгк Л. 1/. Ткс изо оГ шо(1с1 |>о1утсг псиуогкв 1о е1иск)а1с тоЬсм-

1аг аарссСв оГ тЬЬсгНкс с!а511е*|1у / / Лекало» т ро1утсг гыепсе. Ро1утсг псЦуогкз НсгНп, 1982. V 44. Р. 1-26.

31.Ой<1еи ЦЛУ. касдо <1сГогпт1юп оГ 1801гор1С о1аз1к|1у он ЬЬс еоггс1а(.юп оГ Ию 11»еогу ал<1 ехрептеп! Гог шсотрге&йЫе гмЬЬег-Пке воНск / / Рюс. 11оу. 8 ос. (1опс1оп). 5сг. Л. 1972. V. 326. Р. 565684.

32.^исз1с1 Л. Р., Магк Л. Б. ТкеогеГ|са1 сдиШЬпит тобиН аиЛ гоеШпб сх1сп1зГогс1.151отег5{:гобз1тксЛ ш8о11111оп/ / НиЪ. Скот. ТссЬпо!.

1990. V. 63, N. 1. Р. 46-55.

33. 81сс1 Т. Я. АррЬсзЦои о Г л1Ьеогу оГ )К|1сгас1]п§ сопИпма / / С^иаг!.

Л. Мсск. Арр1. Ма1||. 1907. V. 20. Р. 57-72.

34."КиеккИ С., Тоир'ш II. Л. Тке с1а5з*]са1 Пек1 Песопса / / Епсус1ореЛ1а оГ РЬу51С5. Е<Р1е<1 Ъу 5. И и ^ с . ВеНт. 1960. V. 111/1. Р. 226-703.

35.Ул1ыиз К.С., ЬииЛе! Н. Р. ТЬс зЬгп'т-сисгБу ГипеНои оГ а курегекз-

Ис 111а(спа1з >п 1сгтв оГ 1кс схкпяюи гаИоз / / Л. Лрр1. Ркуз. 1967. V. 3. Р. 2097-3002.

30. Хи Р., Магк Л. Е, ШахЫ сх1сп5юп Б(.иЛ|С5 1151115 шПаИом оГ зкеск оГ шшгюеЫ тоЛс! шаиогкв/ / ИиЬ. 0111*111. Тсекио1. 1990. V. 63, N. 2. I5. 276-284.

ГЛАВА 7

ЭФФЕКТЫ УСИЛЕНИЯ ЭЛАСТОМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ТЕРМОФЛУКТУАЦИОННОЙ ТЕОРИИ ПРОЧНОСТИ

Л. Л . Сиисткоь, Л . Л. Комар

“Наука достигает полной зрелости, когда она

начинает говорить лзыюм! лслпмшатшм.'

К. Марке4321

1.

Масштабный эффект прочности эластомеров .

326

 

1 .1 . Статистические теории прочности

.

328

 

1.2.

Кинетически!! подход к описанию янлеииН разрушения -

329

 

1.3. Экспериментальные данные об особенностях разрушения элас­

 

 

 

томеров

 

332

 

1.4.

Математические предпосылки для кинетико-статист ическо-

 

 

 

го описания масштабных яплсинй

.

333

2 .

Исходные гипотезы и осиоиыыс математические формулы хинегмко-

 

статнетичсского анализа условий появления микропопреждеииН

335

 

2.1.

Особенности описания однородного состояния среды

338

 

2 .2 ,

Особенности описания неоднородного состояния с]х?ды

339

3.

Моделирование условий появления повреждений около одной ча­

 

 

стицы наполнителя

 

343

 

3.1.

Появление повреждении л бссконечиоН матрице, содержа­

 

 

 

щей сферическое включение .

 

341

 

3.2.

Факторы времени и пространства при анализе условий но­

 

 

 

лилеи ня повреждений п системе с сильно неоднородным по­

 

 

 

лем напряжении

 

348

4.

Масштабный эффект прочности и

ковре*

 

 

ждениИ

 

35-1

4.].

Стохастнческал модель процесса

3 5 4

4 .2 .

Применение стохастической модели к о п и с а н и юроста е л сло­

 

 

енное! и □ наполненном эластомере с малоИ концептраццеII

 

 

тиердоИ фазы

3 5 5

4.3.

П роблема хластс|ю обрлзопа1111я

353

4.4.

Расчет вероятности появления кластера поврежденности в

 

 

материале

356

5. Заключение

370

6 . СиIкох литературы

372

Эластомерные материалы используются при изготовлении резни о качестве связующего. При этом наполнителем выступают твер­ дые зернистые частицы. Такие композиты называют усиленными эластомерами. Термин "усиление” означает повышение их упруго­ го модуля за счет появлении и структуре частиц твердой фазы с хорошей адгезией.

Можно сравнить прочность образцов двух к0x1позиционных мате­ риалов, созданных из одних н тех же исходных компонентов ко одной и той же технологии, и м е ю щ и х одинаковые объемные доли твердой фазы, но отличающихся характерными размерами частиц наполни­ теля. И тут обнаруживается масштабная закономерность — материал с мелкими частицами твердой фазы охаэывается существенно прочнее, чем материал с более крупными частицами (масштабный эффект прочности).

На мнкроструктуриом уровне отдельных включений иоле напря­ жений о связующем крайне неоднородно, имеет множество концен­ траторов напряжений. Поэтому естественно было бы ожидать, что и композите при нагружении довольно быстро будут появляться раз­ рывы связующего, которые приведут к разрушению материала при сравнительно невысоких внешних нагрузках. Но это не так. Из­ вестны эксперименты, когда наполнение мелкодисперсной твердой фазой делало композит в несколько раз прочнее, чем само связую­ щее. И это происходит при условии, что всю нагрузку несет на себе именно связующее.

Для объяснения масштабного эффекта прочности можно выдви­ гать различные гипотезы, например, следующие:

Источник: https://studfile.net/preview/19960747/