Файл: Базарова Ф.Ф. Органические и неорганические полимеры в конструкциях радиоэлектронной аппаратуры.pdf

Х а р а к т ер термической деструкции полимеров разли­ чен, он определяется химическим составом и структурой полимера. Органические полимеры чаще всего подвер­ жены термоокислительном деструкции. Скорость такой реакции зависит от температуры, энергии активации мо­ лекул и определяется уравнением Аррениуса

ные полимеры по убыванию термостойкости м о ж н о рас ­ положить примерно в такой последовательности:

керамика чистых окислов и карбидов — ьрадиокера - мика и ситаллы • • неорганическф'^стетгл-а^—^-элемвв»»^

2—358

J

ПЛЯР

нийорганические и фторосодержащпе каучуки—>-поли-

мым изменением его структуры, чаще всего называют тепловым старением. Инициаторами теплового старения полимерных -материалов являются солнечная радиация,

кислорода и озона, сера, медь, марганец и другие хими­ чески активные вещества, участвующие .в окислительновосстановительных реакциях полимеров. Исследование теплового старения — длительный и трудоемкий процесс, однако без таких исследований невозможно оценивать качество полимерного изделия и прогнозировать его дол­ говечность.

Особенностью поведения полимерных м а т е р и а л о в под влиянием механических усилий является возникновение ярко выраженного комплекса релаксационных процес­ сов, проявляющихся в наличии зависимости механиче­

величин порядка сотен процентов для некоторых матери­ алов. Сущность релаксационного процесса состоит в том, что при нарушении по каким - либо причинам равновес­ ного положения системы, восстановление равновесия происходит с некоторым запаздыванием, с релаксацией . Учет релаксационных свойств полимеров необходим для правильной оценки изменения жесткости напряженной конструкции со временем, т. е. для оценки надежности и долговечности полимерного изделия.

Работоспособность твердого материала чаще всего определяется границами напряжений и температур, в ко­ торых он сохраняет достаточную механическую проч­

18

О д н а ко здесь следует оговориться, что исследовани­ ями последних лет убедительно доказано, что разруше ­ ние твердого тела м о ж е т происходить при напряжениях гораздо более низких, чем предел прочности, и что при

нии, тем при меньшей нагрузке произойдет его разру­ шение и, наоборот, чем меньше приложенное напряже ­ ние, тем больше «время жизни» твердого тела. На осно­

турно-времеинбй зависимости прочности твердых тел, согласно которой разрушение тела рассматривается как некоторый 'кинетический процесс, происходящий во вре­ мени. В качестве основной экспериментальной характе ­ ристики сопротивления материала статическому разру­ шению используют механическую долговечность т — вре­ мя от момента приложения постоянного напряжения до момента разрушения твердого тела.

Сростом напряжения механическая долговечность

где х— долговечность материала; а— постоянное напря­

ции процесса термодеструкции полимера при напряже ­ нии о = 0 . Величина у зависит от структуры, в процессе ориентации полимера или при его пластификации она может изменяться.

Из изложенного выше становится очевидным, что го­ ворить о прочности материала без указания времени и скорости воздействия внешнего н а п р я ж е н и я неправиль­ но и что понятие «предела прочности» условно.

При рассмотрении физической 'Природы 'прочности были сделаны выводы о термомеханической природе прочности и о том, что в основе процесса разрушения твердого тела лежит термический распад химических связей, активированный 'Механическим напряжением [4].

в 'процессе разрушения твердого тела [13]. Несмотря па большие успехи в решении проблем прочности твердого тела, вопрос этот нельзя считать полностью решенным. Правильное представление о природе разрушения поли­ мерных тел можно составить скорее всего только с уче­ том всех рассмотренных факторов .

Н а практике изделия из полимеров нередко подвер­ гаются одновременному сложному воздействию различ­ ных статических и динамических нагрузок и температур . Определение долговечности полимерного вещества при таких условиях представляет значительные трудности, так как требует проведения длительных и трудоемких

ва при постоянных значениях напряжения и температу­

свойств полимеров широкое использование находит тер-

деформации полимерного вещества при различных тем­

20