kpilogo shields

In this paper, aspects of the microstructural state of glassy polymers that evolve during physical ageing and inelastic deformation were studied. Differential scanning calorimetric (d.s.c.) measurements were performed on specimens of three glassy polymers: polystyrene (PS), polycarbonate (PC) and poly(methyl methacrylate) (PMMA). Materials were subjected to both a quenched and a well annealed heat treatment and subsequently deformed in compression to various levels of strain. Stress-strain curves and companion d.s.c, scans were compared. The well known enthalpy overshoot at Tg was observed for the annealed samples, showing that ageing is accompanied by enthalpy relaxation. The annealed material was also found to require a higher stress to yield, and the additional work required to strain-soften the annealed polymer to the flow stress level of its quenched companion was found to correlate well with the area of the enthalpy overshoot of the annealed specimen. Inelastic deformation was found to increase the specific enthalpy of both annealed and quenched specimens. In the annealed material, the enthalpy overshoot at Tg was found to decrease with inelastic strain and was completely erased by about -20% strain. Simultaneously, a pre-Tg exotherm was observed to develop with inelastic strain over a wide range of temperature. The pre-Tg exotherm was found to evolve until essentially reaching a steady-state profile at approximately -25% strain. This evolution coincided with the strain-softening phenomenon observed in the corresponding stress-strain results. A pre-T s exotherm was also found to evolve with straining of the quenched material. Furthermore, the steady-state exotherms of the quenched and annealed materials were found to be nearly identical, as were their corresponding flow stress values after strain softening. Finally, a second, post-Tg exotherm was found to develop with further straining beyond strains of -25%. This exotherm was found to increase with inelastic strain and coincided with the occurrence of strain hardening (due to chain orientation) in the materials. The presence of two distinct and separately evolving exotherms in the inelastically deformed polymers indicates the existence of two separate deformation resistances in glassy polymers, one related to the initial yield and strain-softening behaviour, and the other to the orientation-induced strain hardening of the material. The observation that the pre-Tg exotherm is spread over a wide temperature range reflects the distributed nature of the structural state and may be quantified using a distribution in activation energy for the local rearrangements. The results therefore provide valuable information about the processes that must be accounted for in the development of accurate constitutive models of mechanical behaviour.

Посилання на статтю:

Energy storage during inelastic deformation of glassy polymers / O. A. Hasan and M. C. Boyce* // Polymer. – 1993. – Vol 34. – P. 5085-5092.

Energy storage during inelastic deformation of glassy polymers - Завантажити.

 

Корисні статті

Як стати інженером?

Кожна людина в процесі свідомого життя стикається з проблемою вибору професії. Найбільш актуальною ця проблема є для учнів старших класів – випускників, які добровільно або примусово здають шкільні іспити та зовнішнє незалежне оцінювання, за результатами чого приймають участь в конкурсному відборі на навчання у ВНЗ. Щоб обрана професія не стала важким випробовуванням, потрібно ще у шкільні роки зважити всі «за» і «проти», оцінити свої здібності, схильності, можливості.

Інженер-механік

Інженер-механік (від лат. Ingenium – талант, обдарованість, і mēchanicus – механік) – це технічний чи технологічний фахівець з вищою освітою, який застосовує отримані знання для конструювання, проектування, моделювання та експлуатації машин, апаратів та технічного обладнання в різних галузях сільського господарства та технічного виробництва. Першими з інженерів були саме механіки; вони розробляли і збирали різноманітні машини і механізми, в яких використовували принципи і закони механіки.

Хімічне машинобудування

Хімічне машинобудування багатопрофільна галузь машинобудування, що поєднує в собі природні та експериментальні науки (наприклад, фізика і хімія), разом з науками про життя (наприклад, біологія, мікробіологія та біохімія). Математику та економіку вокористовують для розробки, перетворення, транспортування, управління виробничими процесами, які перетворюють сировину в цінні продукти.

Види та функції сучасної упаковки

Різноманітна упаковка щільно увішла у життя кожної людини. На полицях магазинів, в інтер'єрах помешкань можна побачити десятки пляшочок, коробок, аерозольних болончиків. Термін існування упаковки в нашому житті може продовжуватися від кількох хвилин до кількох років. Що ж таке сучасна упаковка? Чому вона займає стільки місця в нашому житті?

Полімерні матеріали

Полімер це велика молекула, або макромолекула, котра складається з багатьох субодиниць. Через їх широкий спектр властивостей, синтетичні і природні полімери відіграють найважливішу і всюдисущу роль в повсякденному житті. Полімери в діапазоні від знайомих синтетичних пластмас, таких як полістирол природний біополімер, таких як ДНК і білки, які є основоположними для біологічної структури і функцій. Полімери, як природні і синтетичні, створюються за допомогою полімеризації багатьох малих молекул, відомих як мономери.