Механизмы разрушения, долговечности и прочности тонких полимерных пленок

• Автор: Аслонова, Хосият Махкамовна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 123 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПРОЧНОСТИ И МЕХАНИЗМ

РАЗРУШЕНИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ.

1.1. Температурновременная зависимость прочности.

12. Полная изотерма долговечности

1.3. Статистическая природа прочности, дискретная структура

и дефекты полимеров

Глава II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ

2.1. Характеристика объектов исследований.

2.2. Определение функции распределения долговечности и прочности с применением математического метода обработки статистических результатов.
2.3. Расчет прочности и размеров дефектов методами механики разрушения
Глава III. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИСКРЕТНЫХ УРОВНЕЙ ПРОЧНОСТИ, ДОЛГОВЕЧНОСТИ И МЕХАНИЗМА РАЗРУШЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК
3.1. Дискретный спектр уровней прочности и долговечности аморфных полимерных пленок
3.2. Дискретный спектр уровней прочности и долговечности кристаллических полимерных пленок .
3.3. Спектр времен долговечности
Глава IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ СОСТОЯНИИ КОМПОЗИЦИОННЫХ
ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК. ФОРМИРОВАНИЕ УРОВНЕЙ ПРОЧНОСТИ
ПЛЕНОК ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ
4.1. Дискретность уровней прочности композиционных полимер
ных пленок. Влияние некоторых внешних факторов.
4.2. Исследование влияния внешних факторов на уровни прочности аморфных и кристаллических пленок
4.3. Долговечность и механизм разрушения полимерных пленок
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ.ИЗ
ЛИТЕРАТУРА


Величина энергии активации зависит от приложенной к телу нагрузки и уменьшается с увеличением растягивающего напряжения. Втретьих, процесс разрушения под действием растягивающего напряжения необратим. Пребывание под нагрузкой оставляет в материале такой существенный след, который не исчезает после снятия механического напряжения и длительного отдыха образца. Температурновременная зависимость долговечности записывается в виде следующей форму . ТО
1 со е 1ГТ , 1. ТК то период тепловых колебаний атомов для полимеров приближенно то1СГ с, и энергия активации самопроизвольного разрыва полимерных цепей в отсутствие напряжения 7 коэффициент, зависящий от природы и структуры материала структурночувствительный коэффициент. В координатах о это уравнение изображается прямой. Выражение 1. Соответствие величины этого барьера при нулевой нагрузке с энергией активации термической деструкции показывает, что этот процесс является флуктуационным разрывом химических связей в основной цепи полимера. Величина этого барьера для такого разрыва уменьшается с ростом нагрузки на цепи. Снижение барьера приводит к возрастанию скорости разрыва цепей, отчего долговечность образца уменьшается
с увеличением нагрузки и с ростом температуры. В целом, авторы II предполагают, что при разрушении в напряженном образце выборочно рвутся наиболее перенапряженные цепи Поскольку наблюдаемый механизм разрушения заключается в развитии трещин и других неоднородностей в полимере, коэффициент 7 связан с неоднородностью напряжений вблизи вершины трещин и других дефектов, а неравномерное распределение напряжений по связям вдали от трещин в массе полимера является второстепенным фактором разрушения 3. Эксперименты, проведенные в работе II, подтвердили справедливость этой точки зрения. Идеи ангармонизма тепловых флуктуаций получили дальнейшее развитие в работе . В частности, представителями этой же школы введено понятие о далатонном механизме разрушения. В них дилатоны выступают как новые квазичастицы. В работе применялся метод молекулярной динамики, состоящий в численном интегрировании уравнения движения Ньютона атомов одномерной цепочки с потенциалом межатомного взаимодействия Морзе. При помощи ЭВМ проводилось численное интегрированиесистемы дифференциальных уравнений с различными начальными и граничными условиями и исследовались продольные колебания атомов цепочки. Согласно этим представлениям группа атомов может совершать коллективное согласованное движение. Такая группа атомов получила название дилатона. Дилатоны перемещаются по цепочке и играют роль квазичастиц, облегчающих разрыв. Из этих данных следует два вывода. Для дорыва связи в дилатоне требуется меньшая энергия
активации, что может быть одной из причин того, что экспериментальные значения ио меньше Е энергии диссоциации связи СС
5 кДжмоль примерно в два раза. Дилатонный механизм разрушения атомной цепочки был рассмотрен таете Кусовым и Веттегренем . Рассчитывалось время ожидания появления дилатона в растяну
той пепочке. Численные расчеты показали, что время ожидания и энергия дилатона с критическим значением растяжения оказались близкими к экспериментальным значениям долговечности и энергии активации разрушения твердых тел. Следовательно, можно считать, что долговечность определяется временем ожидания критического дилатона. В результате проведенных обширных физических исследований процесса разрушения получены количественные характеристики, представляющие интерес для развития теоретических представлений о разрушении в терминах термофлуктуационной теории прочности. Эмпирическая зависимость долговечности от механического напряжения и температуры, как видно из 1. Т, называемый фактором Больцмана, который широко используется для описания различных термофлуктуационных процессов основой последних является неравномерность расределения тепловой энергии между атомами либо группами атомов тела. Кинетика развития таких процессов определяется вероятностью переходов системы через состояние с повышенной потенциальной энергией.