Разрушение - исходная структура
Cтраница 3
При росте температуры увеличивается давление газа. На начальных этапах растяжения вулканизованного натурального каучука при деформации, не превышающей 17 - 20 %, наблюдается незначительное охлаждение ( поглощение тепла), но в дальнейшем происходит повышение температуры, пропорциональное степени растяжения. Причина охлаждения не вполне ясна, возможно, что оно обусловлено тепловым расширением образца или расходом тепла на разрушение исходной структуры каучука. [31]
 |
Пульверизатор для распыления суспензий. [32] |
Способ замораживания может быть пригоден для исследования не только суспензий, но и ряда оводненных препаратов, например, гидрогелей. При обезвоживании таких объектов в процессе препарирования или уже в электронном микроскопе вследствие большого поверхностного натяжения воды происходит значительное искажение их структуры, чего, казалось бы, можно полностью избежать, применяя замораживание. В действительности этот способ не дает такого эффекта, которого бы можно было ожидать. Происходит некоторое разрушение исходной структуры, прежде всего из-за выделения кристалликов льда. Скорость рекристаллизации льда столь значительна, что из слоя вначале почти аморфного льда, полученного путем конденсации паров на металлической поверхности при температуре жидкого азота, уже через 5 мин. [33]
 |
Структура покрытий. а - из исходного ПВХ. б - из ПВХ модифицированного ДТФ. [34] |
В связи с разрушением тиксо-тропной структуры в растворах полиуретанов в присутствии добавок прежде всего было исследовано влияние добавок на структуру поливинилхлорида, образующего жесткий пространственный каркас в растворах полиуретанов и играющего роль структурирующего агента. На рис. 3.19 приведены структуры покрытий из поливинилхлорида, не модифицированного и модифицированного добавками, разрушающими тиксотропную структуру соответственно с понижением и повышением вязкости системы. Из рисунка видно, что в присутствии модификаторов, повышающих вязкость растворов полиуретана, разрушение исходной структуры поливинилхлорида, состоящей из анизодиа-метричных структурных элементов, сопровождается образованием глобулярной структуры с глобулами диаметром 29 - 30 нм. В присутствии добавок второй группы, понижающих вязкость системы, размер глобул увеличивается до 100 - 150 нм. Следует отметить, что эти добавки не оказывают существенного влияния на надмолекулярную структуру полиуретановых покрытий: в присутствии модификаторов первой и второй группы в полиуретановых покрытиях сохраняется глобулярная - структура. [35]
Представляет большой интерес вопрос о том, каким образом осуществляется переход от структуры неориентированного полимера к структуре ориентированного при его деформации. В работах [18-20] предполагается, что этот переход происходит путем полного разрушения кристаллической структуры исходного изотропного материала и образования новой структуры ориентированного волокна. Однако такой механизм не является единственно возможным. По-видимому, в зависимости от условий деформации и надмолекулярной структуры полимера могут наблюдаться различные степени разрушения исходной структуры. [36]
Вторичные шпинелиды, образующиеся в периклазо-шпинелидных изделиях, устойчивы при высоких температурах к воздействию оксидов железа. Даже после поглощения 30 % магнетита они сохраняют температуру плавления 1900 С. Такие шпинели в отличие от магнези-оферрита устойчивы к воздействию переменной окислительной и восстановительной среды. При взаимодействии с оксидами железа они мало подвержены инверсии, приводящей к объемному изменению и разрушению исходной структуры огнеупора. [37]
Звук ( шум), генерируемый и во время простого нагружения образцов армированных пластиков, может быть индикатором появления разрывов или трещин. Изменение интенсивности и уровня звуковых импульсов сопровождает развитие трещин в структуре, эти области разрушения могут быть определены с помощью специальной аппаратуры. Такая методика не относится, конечно, к области неразрушающего контроля. Для ее осуществления необходимо приложить нагрузку, которая, в свою очередь, часто приводит к снижению свойств и даже к разрушению исходной структуры материала. Установлено, что во время гидроиспытаний при уровне нагрузки ниже разрушающей может быть получена корреляция между предельной нагрузкой и уровнем шумов. [38]
Процесс деформации сопровождается не только ориентацией сегментов макромолекул или кристаллитов в направлении приложенных усилий, но и изменением межмолекулярных взаимодействий, что отражается на физико-механических свойствах полимера. Согласно Липатову [50], на начальных стадиях деформации происходит возрастание объема растянутого полимера, которое указывает на разрыв в результате деформации части связей между молекулами полимера. Такой разрыв приводит к увеличению среднего расстояния между звеньями соседних полимерных цепей. В работе Уэйтхема и Герроу [53] было показано, что при растяжении целлюлозных волокон до удлинения 5 % энтропия возрастает, что связано с разрушением исходной структуры волокна до того, как начинается собственно ориентация. На определенной стадии деформации авторы наблюдали появление такой структурной модификации, которая свидетельствует о разрушении кристаллитов. Дальнейшая деформация приводит к выпрямлению участков цепей и их ориентации в направлении растяжения. Этот процесс создает предпосылки для установления нового порядка в расположении цепей, которое при благоприятных условиях может привести к равновесию, характеризующемуся повышением плотности упаковки. [39]
Полимерные молекулы могут иметь различные конформации в потоке, тем самым меняя характер этого взаимодействия, что эквивалентно изменению вязкости. Решающим здесь, по-видимому, является изменение характера межмолекулярного взаимодействия. Вследствие этого аномалию вязкости естественно связывать с обратимым разрушением структуры полимерной системы и явлением тиксотрошш, считая, что достижение режима установившегося течения соответствует той или иной степени разрушения исходной структуры полимера с достижением кинетического равновесия процессов разрушения - восстановления. [40]
Последовательное изучение реплик с поверхности пленок капрона, подвергнутого вытяжке, показало, что по мере вытягивания происходит значительное изменение формы сферолитов. Симметричные сферолиты в исходном образце при растяжении пленки вытягиваются вдоль оси ориентации. Уже на ранних стадиях вытяжки на границах между сфе-ролитами образуется новая структура, состоящая из тонких фибрилл, оси которых направлены вдоль действия силы. По мере растяжения сферолиты постепенно разрушаются, а объем вещества с фибриллярно-ориентированной структурой увеличивается. Этот процесс идет до полного исчезновения сферолитов. Начальными очагами разрушения исходной структуры и зарождения новой ориентированной структуры являются границы между сферолитами, расположенные перпендикулярно направлению действующей силы. Затем такая перестройка распространяется на весь объем полимера. [41]
Таким образом, с помощью примесных молекул, используемых в качестве зондов, для полиэтилена удалось обнаружить различия в плотности аморфных областей в транскристаллических поверхностных слоях, морфология которых практически не зависит от температурного режима плавления и кристаллизации. Было установлено также, что резкое возрастание плотности аморфных областей в граничных слоях полимера не связано с транскристалличностью поверхностного слоя. Методом молекулярного зонда показано также, что температурные режимы плавления и кристаллизации пленок могут оказывать нивелирующее действие на изменение структуры поверхностных слоев таким образом, что энергетические характеристики подложки практически не будут проявляться. Важен лишь сам факт существования этой поверхности. Кроме того, при рассмотрении процессов, протекающих в граничных слоях полимеров, следует обращать внимание на возможность сочетания нескольких факторов, влияющих на формирование структуры. Так, плавление с неполным разрушением исходных структур на высокоэнергетических подложках может привести к образованию напряженных поверхностных структур, к существенному увеличению плотности аморфных областей в этих структурах. При отделении такой полимерной пленки от подложки напряженные структуры испытывают релаксацию, в ряде случаев проходящую через стадию аморфизации с последующей рекристаллизацией. [42]
Страницы: 1 2 3