новые химические технологии
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ПОИСК    

НА ГЛАВНУЮ 

СОДЕРЖАНИЕ:

НАУКА и ТЕХНОЛОГИИ

Базовая химия и нефтехимия

Продукты оргсинтеза ............

Альтернативные топлива, энергетика ...........................

Полимеры ...........................

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

Мнения, оценки ...................

Законы и практика ...............

Отраслевая статистика .........

ЭКОЛОГИЯ

Промышленная безопасность

Экоиндустрия .......................

Рециклинг ............................

СОТРУДНИЧЕСТВО

Для авторов .........................

Реклама на сайте ................

Контакты .............................

Справочная .........................

Партнеры ............................

СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ

Прошедшие мероприятия .....

Будущие мероприятия ...........

ТЕНДЕРЫ

ОБЗОРЫ РЫНКОВ

Исследование рынка резиновых спортивных товаров в России
Исследование рынка медболов в России
Рынок порошковых красок в России
Рынок минеральной ваты в России
Рынок СБС-каучуков в России
Рынок подгузников и пеленок для животных в России
Рынок впитывающих пеленок в России
Анализ рынка преформ 19-литров в России
Исследование рынка маннита в России
Анализ рынка хлорида кальция в России

>> Все отчеты

ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ

Базовая химия и нефтехимия
Продукты оргсинтеза
Синтетические смолы и ЛКМ
Нефтепереработка
Минеральные удобрения
Полимеры и синтетические каучуки
Продукция из пластмасс
Биохимия
Автохимия и автокосметика
Смежная продукция
Исследования «Ad Hoc»
Строительство
In English
  Экспорт статей (rss)

    Полимеры

    Наука и искусство замены металла (Часть 2)

    Механические эксплуатационные характеристики и напряжения

    На Рисунке 2 мы попытались дать общее концептуальное представление о том, как выглядит кристаллическая структура в полимере. Участки структуры организованы в относительно хорошо определенные модели. Это кристаллические области. В некоторых полимерах эти хорошо организованные области могут составлять до 90% материала. Тем не менее, в других полимерах этот процент может быть настолько незначительным, что он не имеет никакого существенного значения для каких-либо практических целей, а точку плавления даже невозможно определить.

    Эта часть материала, которая не организуется в кристаллическую структуру, называется аморфной. Такие аморфные области приобретают существенную степень молекулярной мобильности при значительно более низких температурах, чем измеренная точка плавления. Мы воспринимаем эту мобильность как снижение прочности и жесткости материала. Кроме того, при появлении нагрузки эти аморфные области поддаются деформации при напряжениях значительно ниже любого измеренного верхнего предела, такого как предел текучести. Металлы, в отличие от этого, содержат немного или вообще никакого неупорядоченного материала. Поэтому при применении нагрузок, их поведение значительно более предсказуемо.

    Эти различия имеют важные последствия для механических эксплутационных характеристик, и того, как на них влияют температура и время. На Рисунке 3 представлена классическая кривая «напряжения – деформации» для алюминия. На языке металлов, точка #2 характеризует предел текучести материала. Между исходной точкой этого графика и точкой предела текучести, соотношение между напряжением и деформацией, определяемое как модуль, остается, в целом, постоянным. Это поведение, о котором мы обычно говорим как об эластичном. До тех пор, пока мы не достигнем предела упругости, мы ожидаем от материала выполнения тех ожиданий, которые определены измерениями прочности и модуля.

    На Рисунке 4 приводится кривая «напряжения – деформации» для ацетального сополимера. В рамках шкалы от 1 до 10, где 1 означает отсутствие кристаллической структуры и 10 означает самый высокий уровень кристалличности, которого практически можно достигнуть в полимере, ацетали имеют значение 9. Тем не менее, даже такой материал проявляет существенный объем нелинейного поведения, по мере того, как осуществляется продвижение от начальной точки до точки текучести. Предел текучести может не реализоваться, пока материал не достигнет деформации почти в 15%, но даже зрительная оценка этой кривой показывает, что линейное соотношение между напряжением и деформацией нарушается до того, как кривая достигнет деформации в 1%.

    Расширенное изображение кривой, которое представлено на Рисунке 5, показывает, что предел упругой  деформации, последняя точка на кривой «напряжение – деформация», где соотношение остается линейным, наступает при деформации менее чем 0.5%. Напряжения, которые находятся между пределом упругой деформации и пределом текучести, будут иметь всевозрастающее и постоянно меняющееся воздействие на получаемое напряжение в зависимости от того, в каком месте кривой мы находимся, а также насколько продолжительно будет воздействие напряжения. Мы здесь не выбирали специально ацетали; у всех пластмасс до той или иной степени та же самая общая модель поведения.

    Воздействие температуры

    Ситуация становится лучше. Эксплуатационная температура вентилятора составляла 60°C. На кривую «напряжения – деформации» для такого металла, как алюминий, изменение температуры не оказывает существенного влияния, по крайней мере, в разумных пределах. На Рисунке 6 представлены кривые «напряжение – деформация» для 15% полипропилена, наполненного стекловолокном, при комнатной температуре и при 43°C и 55°C. В пределах относительно небольшого температурного диапазона между 22°C и 55°C, напряжение текучести и модуль материала снизились примерно на 35%. Мы можем уменьшить воздействие повышенной температуры на механические свойства полимера за счет использования более высоких уровней армирования. Вентилятор был произведен из 30% армированного стекловолокном материала, который дал только 25% снижение кратковременных механических эксплуатационных характеристик в рамках сопоставимого температурного диапазона.

    А теперь давайте вернемся к нашим проектировщикам вентиляторов. Из данных, приведенных на Рисунке 6, очевидно, что механические свойства полипропилена, даже при армировании стекловолокном, проявляют существенную чувствительность к воздействию температуры. Только представьте себе эксплуатацию при том, что считается 70% напряжения течения для такого материала, с последующим обнаружением того, что повышение температуры привело к повышению напряжений, которые моделировались в FEA, до почти 95% от кратковременного предела текучести.

    Инженеры не понимали необходимости использования кривой «напряжения – деформации», генерированной при температуре эксплуатации устройства. Даже если бы они знали о важности этой информации, они бы, скорее всего, обнаружили, что необходимой им кривой не существует. И это до того, как мы начали рассматривать воздействия от расширения применения этих напряжений на сотни или тысячи часов.

    Работа по преодолению этих воздействию будет рассматриваться в части 3. Тем не менее, до того, как выйдет этот выпуск, следует учитывать следующее: зависящие от времени воздействия, такие как утомление материала, ползучесть и релаксация напряжения, предъявляют дополнительные требования к пластмассовым материалам, которые обычно не требуют рассмотрения при работе с металлами. Плохие новости заключаются в том, что, в большинстве случаев, у нас нет надежной информации о таком зависящем от времени поведении пластмассовых материалов. А хорошие новости заключаются в том, что мы знаем, как измерить и оценить такие воздействия, если только мы удосужимся потратить на это немного времени. В следующем месяце мы продемонстрируем Вам эти возможности в количественном выражении, а также покажем, как отказ от использования этих технологий часто ведет к созданию продуктов, которые характеризуются либо недостаточным, либо избыточным конструированием.

    www.newchemistry.ru

    1 | 2
    Версия для печати | Отправить |  Сделать стартовой |  Добавить в избранное
    Статьи по теме
    Новости по теме
  • Производители битумных кровельных материалов постепенно отказываются от него в пользу модифицированных битумов.
  • Прогноз спроса на полимерные трубы в жилищном строительстве
  • Мировой рынок полимерных труб
  • Около трети полипропиленовых труб используется для горячего водоснабжения
  • Прогноз спроса на трубы ПВХ в жилищном строительстве
  • Компания ASHLAND увеличивает поставки полиэфирных смол
  • В 2006 году производство труб PEX в России увеличилось в два раза

    Куплю

    19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

    18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

    04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

    Продам

    19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

    19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

    19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

    Материалы раздела

    БИОПРОИЗВОДНОЕ ПОЛИЭФИРНОЕ ВОЛОКНО ECO CIRCLE PLANTFIBER
    СЭНДВИЧ-ПАНЕЛИ INDUSTRIUM
    ПОЛИМЕРЫ ИЗ CO2
    DUPONT CORIAN В ОТДЕЛКЕ МЕТРО В НЕАПОЛЕ
    ЖЕЛЕЗООКИСНЫЕ ПИГМЕНТЫ для ЛИТИЙ-ИОНЫХ БАТАРЕЙ
    ШЛЕМЫ ИЗ СКРАПА
    МАТЕРИАЛЫ DUPONT CORIAN в ИНТЕРЬЕРАХ «АЭРОЭКСПРЕСС»
    КАК ОПРЕДЕЛИТЬ СТОЙКОСТЬ ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ?
    КАБЕЛЬНЫЕ ЛОТКИ CABLOFIL
    ОБЛЕГЧЁННЫЕ ПЛИТЫ SUPERPAN STAR
    ПЕРВЫЕ КАРБОНОВЫЕ ДИСКИ
    БУДУЩЕЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СВЕТОДИОДОВ
    НОВЫЕ ПЛЕНКИ для ОПК
    БРОНЯ НА ОСНОВЕ САПФИРА
    ПОСЛЕДНИЕ РАЗРАБОТКИ BASF ДЛЯ АВТОПРОМА
    НОВЫЕ ПОЛИМЕРЫ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
    ОРГАНИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
    ПОЛИМЕРЫ из ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА
    ГИБКИЕ СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ
    ТОНКОПЛЕНОЧНАЯ ФОТОВОЛЬТАИКА
    ПОЛИМЕРЫ из ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
    КОМПОЗИТЫ, АРМИРОВАННЫЕ УГЛЕВОЛОКНОМ
    НОВЫЕ ПРОДУКТЫ ИЗ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
    НОВЫЕ РАСТВОРНЫЕ БУТАДИЕН-СТИРОЛЬНЫХ КАУЧУКИ (S-SBR) «LANXESS»
    НАНОПОКРЫТИЯ для ТЕПЛИЦ
    НОВЫЕ АДГЕЗИВЫ 3M для ЭЛЕКТРОНИКИ
    ИСКУССТВЕННОЕ СЕРДЦЕ
    БОЛЬШЕ ГРУЗОВ МОЖНО ПЕРЕВОЗИТЬ В БИГ-БЕГАХ
    БИОИЗОПРЕН – БУДУЩЕЕ ШИННОЙ ОТРАСЛИ
    «БЕЛКОВЫЕ» МИКРОСХЕМЫ
    НОВЫЙ КОАЛЕСЦЕНТНЫЙ ФИЛЬТР GE
    АВТОМАТИЗАЦИЯ на «ГАЛОПОЛИМЕРЕ»
    НОВАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ BASF
    ПОЛИЭФИРНЫЕ ТКАНИ ECO STORM
    ОПАСНОСТЬ ДЕТСКОЙ БИЖУТЕРИИ
    ПОЛУЧЕНИЕ ТОНКОСЛОЙНОГО ФТОРОПЛАСТОВОГО ПОКРЫТИЯ
    УГЛЕРОДНЫЕ ВОЛОКНА В АВТОПРОМЕ
    «УМНАЯ» СИСТЕМА RFID КОНТРОЛЯ
    «ХОЛЛОФАЙБЕР» как МЕЖВЕНЦОВЫЙ УТЕПЛИТЕЛЬ
    НОВЫЙ ПРОТЕКТОРНЫЙ АГРЕГАТ «НИЖНЕКАМСКШИНА»
    ЗАЩИТНЫЕ МАТЫ NEOPOLEN НА СПОРТИВНЫХ ТРАССАХ
    НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
    МАТЕРИАЛЫ DUPONT НА ЕВРО-2012
    ПЕРЕРАБОТКА БИОМАССЫ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЦБК
    KELLOGG BROWN: технология получения пропилена из нафты

    >>Все статьи

    Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
    Copyright © Newchemistry.ru 2006. All Rights Reserved