Рис. 14. Термомеханическая кривая кристаллических термопластов 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Рис. 14. Термомеханическая кривая кристаллических термопластов

Поиск

                                                            III      


         I            

 


              Тс.     Тп.                      Тт. Тд.    Т

 

Кристаллические образования называют надмолекулярными, так как они имеют упорядоченную структуру.

Виды надмолекулярных образований:

глобула

—­— ––

 —–−—­—

 ­−–—­—

 

пачка

сферолит

Глобула – в виде клубка, пачка – параллельная укладка молекул (ламель), сферолит - пачки с радиальным расположением.

Сферолит – это образование наиболее высокого уровня. Их можно наблюдать в оптический микроскоп.

Содержание кристаллической фазы в различных полимерах различно при одной и той же температуре, т.е. они имеют различную степень кристалличности, более того содержание кристаллической фазы в одном и том же материале (термопласте) зависит от температуры. При определенных температурах эта фаза может отсутствовать, т.е. материал полностью может перейти в аморфное состояние. Если нагреть материал (изделие) до определенной температуры и выдержать определенное время, то содержание кристаллической фазы может измениться за это время: как увеличиться, так и уменьшиться.

Такой процесс в технологии применяется с целью улучшения структуры изделия и называется термообработкой.

Все эти структурные переходы и их характерные температуры можно наблюдать на термомеханической кривой.

ТМК для кристаллических полимерных материалов отличается появлением еще одной характерной температуры - плавления.

Тп. – эта температура определяет состояние кристаллической фазы – температура плавления.

В данном случае, под словом «плавление» понимается распад кристаллитов (надмолекулярных образований) и их переход в аморфную фазу, т.е. плавление – это аморфизация.

Если аморфная фаза переходит под действием температуры из одного физического состояния в другое, то кристаллическая фаза может возникать, исчезать, трансформироваться, т.е. изменять форму, вид надмолекулярных образований и содержание (степень кристалличности).

Зная характерные температуры для конкретного материала, можно в процессе ЛПД, а так же последующей термообработке изделий регулировать их кристаллическое состояние, а это состояние характеризуется следующими параметрами:

Степень кристалличности – это содержание кристаллической фазы в общем объеме образца.

Величина сферолитов – например, их диаметр.

В процессе кристаллизации состояние кристаллической фазы зависит от следующих параметров:

Скорость кристаллизации;

Скорость зарождения кристаллитов (например, сферолитов);

Скорость роста кристаллитов (сферолитов).

Скорость кристаллизации соответствует приросту объема или массы кристаллической фазы в единицу времени.

Кристаллиты зарождаются из аморфной фазы обычно вокруг каких-либо центров. Это могут быть отдельные скопления макромолекул или искусственно вводимые мелкодисперсные частицы.

Скорость зарождения – это количество образующихся кристаллитов в единицу времени.

Скорость роста – это прирост диаметра сферолита в единицу времени.

С помощью кристаллической структуры можно изменять свойства термопластов, в особенности тех, у которых степень кристалличности меняется в широких пределах (например, у полиамидов). Нужно иметь в виду, что наиболее действенным и широко применяющимся приемом регулирования свойств является создание композитов на базе данного материала.

На этой диаграмме присутствуют те же самые, что и ранее характерные температуры Тс, Тт, Тд, а также физические состояния: I, II, III, поскольку в рассматриваемом материале присутствует аморфная фаза (в предыдущем случае весь объём материала состоит из этой фазы). На рассматриваемой кривой появляется новая характерная температура: Тп – температура плавления кристаллитов, причём именно при этой температуре происходит увеличение деформативности, а температура Тс практически не влияет на деформативность. Данный материал представляет собой самоармированный композит, где функцию связующего выполняет аморфная фаза (она является сплошной), а функцию наполнителя – кристаллиты, распределённые в аморфной фазе, при чём содержание кристаллитов в данном случае относительно большое.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2024-06-27; просмотров: 50; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 216.73.217.176 (0.005 с.)