Кинетика зарождения локальных микродефектов при квазихрупком разрушении полимеров и композитов на их основе - page 2

2
А.А. Валишин, Т.С. Степанова
тографические исследования показывают, что на глубину в доли или
даже несколько микрометров полимерное вещество перед фронтом
трещины насыщено микропорами. На атермической стадии слой ве-
щества, примыкающий к фронту трещины, менее нарушен. Локальные
повреждения здесь не успевают образоваться.
Образование и накопление локальных микроповреждений проис-
ходит при всех температурах с разной интенсивностью, но при темпе-
ратурах выше температуры хрупкости перед фронтом трещины парал-
лельно развиваются два процесса: накопление локальных повреждений
и вынужденная эластическая ползучесть. Эти процессы взаимосвяза-
ны, но до некоторой степени и независимы. Они протекают с разны-
ми скоростями, так как связаны с различными типами межчастичных
взаимодействий и разными формами теплового движения. Характер
теплового движения в полимерах подробно рассмотрен в работе [3].
Многочисленные экспериментальные исследования, подытоженные
в [1], свидетельствуют о том, что элементарные акты разрушения в ли-
нейных полимерах связаны с термофлуктуационным разрывом хими-
ческих связей, прежде всего, связей главной валентности полимерных
макромолекул, не означающих, что межмолекулярное взаимодействие
не вносит вклад в процесс разрушения. Оба типа взаимодействий
формируют сложный потенциальный рельеф, на котором происходят
элементарные акты разрушения. Кроме того, межмолекулярное вза-
имодействие играет определяющую роль в процессах вынужденного
эластического деформирования.
Относительную независимость процессов накопления микропов-
реждений и вынужденного эластического деформирования подтверж-
дает тот факт, что образование и накопление микропор происходит как
при хрупком разрушении ниже температуры хрупкости
T
хр
, когда эла-
стическая зона отсутствует, так и в случае предельного вырождения
эластической зоны в крейз при превышении температуры квазихруп-
кости
T
хр
.
Таким образом, выше температуры хрупкости в нагруженном поли-
мерном образце перед фронтом трещины развиваются два процесса —
накопление локальных повреждений и вынужденная эластическая пол-
зучесть, приводящая к образованию перед трещиной разрушения зоны
вынужденной эластичности. В работе [1] определены форма и размеры
эластической зоны. Внешние напряжения (механического, термическо-
го или какого-либо другого происхождения) на микроскопическом уров-
не распределяются по химическим и межмолекулярным связям. За об-
разование локальных повреждений ответственны химические связи, за
вынужденную эластическую деформацию — межмолекулярные силы.
1 3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,...24
Powered by FlippingBook