Cтраница 1
![]() |
Морфология трещин серебра в стеклообразных полимерах. [1] |
Трещины серебра напоминают пену с открытыми ячейками, диаметр полостей и участков полимера которой в среднем равен - 20 нм. При дальнейшем растяжении продолжается процесс образования трещин серебра. Уменьшение модуля упругости и предела вынужденной эластичности с увеличением деформации объясняется уменьшением плотности, вызванного этой деформацией, и последующего увеличения коэффициента концентрации напряжения на микроскопических элементах полимера, содержащего трещины серебра. [2]
Трещины серебра начинают расти на пересечении линий, вдоль которых формируются полосы сдвига. Поскольку трещины серебра могут возникать до или после формирования полосы сдвига, предполагается, что начало роста таких трещин вызвано большими гидростатическими напряжениями, а не деформациями. [3]
Трещина серебра 323 Трещины в полимерах 317 ел. [4]
Трещины серебра не являются трещинами в обычном понимании этого слова, так как они заполнены видоизмененным полимерным веществом. Вследствие микронеоднородного строения полимеров, структура которых включает области различной иадсегментальной и надмолекулярной организации [1.1, 4.48-4.50] фазового или флуктуационного происхождения, перед трещиной в области повышенной деформации происходит расслаивание полимера на микротяжи, между которыми образуются микропустоты. Появлению тяжей способствуют условия деформации в вершине трещины серебра: при раздвижении стенок трещины поверхность стенок остается неизменной, а раскрытие трещины увеличивается, следовательно, увеличивается объем и уменьшается плотность полимера. Это также является причиной расщепления материала и заполнения его продольными пустотами. [5]
![]() |
Изменение конфигурации трещины серебра ( в разрезе по мере ее роста ( о-полуширина трещины 16. [6] |
Хотя трещины серебра почти не разгружают материал образца в целом, однако их рост приводит к перераспределению местных напряжений. Каждая псевдотре-щпна разгружает области материала, лежащие непосредственно выше и ниже ее, в то время как области, лежащие слева и справа в том же поперечном сечении образца, оказываются перегруженными. [7]
![]() |
Морфология трещин серебра в стеклообразных полимерах. [8] |
Микроструктура трещин серебра в тонких пленках, полученная при исследовании на прохождение в электронном микроскопе. [9]
![]() |
Морфология трещин серебра в стеклообразных полимерах. [10] |
Образование трещины серебра под действием напряжения растяжения представляет собой механическое разъединение полимерных цепей или групп цепей. [11]
Строение трещин серебра позволяет сформулировать условия их появления в полимерах. Их появление определяется соотношением при данных условиях опыта между скоростью вынуж-денноэластической деформации в перенапряженных местах материала и скоростью роста трещин разрушения. С понижением температуры и увеличением скорости деформации предел вынужденной эластичности возрастает настолько, что образец разрушается раньше, чем успевают образоваться тяжи, и процесс идет только путем роста трещин разрушения. Переход от одного механизма разрушения к другому происходит постепенно: область трещины серебра впереди трещины разрушения все более сужается и при низких температурах и больших скоростях деформации - исчезает совсем. При обычной температуре исследования ( 20 С) у одних пластмасс ( полиметилметакрилат, поливинилацетат) разрушению предшествует образование трещин серебра, у других ( ацетат целлюлозы) наблюдается только хрупкое разрушение. [12]
Образование трещин серебра происходит обычно в температурной области вынужденной эластичности при длительно действующих напряжениях, величина которых меньше предела вынужденной эластичности полимера. [13]
Рост трещин серебра сопровождается разрывом части химических связей на их пути. Флуктуационный механизм разрыва связей в вершине трещин серебра такой же, как для трещин разрушения, и, как следует из опыта, характеризуется той же величиной энергии активации. Это означает, что скорость роста трещин серебра практически определяется вероятностью разрыва цепей, а не скоростью вытяжки тяжей. [14]
Скорость возникновения трещин серебра ( число трещин, появляющихся за 1 сек на 1 ел 2 поверхности) и скорость их роста сильно возрастают с увеличением напряжения и температуры. Общая же закономерность протекания процесса растрескивания во времени остается той же: число трещин с течением времени достигает некоторого предела и далее не увеличивается; средний размер трещин увеличивается все время, вначале быстро, затем медленнее. Это объясняется тем, что по мере возникновения на поверхности образца трещин серебра и их раскрытия поверхностные слои образца частично разгружаются. Кроме того, вес-дефекты, на которых могут при данном напряжении возникать трещины, постепенно исчерпываются, в связи с чем число трещин не может неограниченно возрастать. С увеличением напряжения число трещин, приходящихся на 1 см - поверхности, возрастает, а их средний размер уменьшается. [15]