The 19 reference contexts in paper G. Vershina A., L. Reut E., Г. Вершина А., Л. Реут Е. (2017) “АНАЛИЗ ДЕФОРМАЦИОННОГО ПОВЕДЕНИЯ ФТОРОПЛАСТА-4 В УСЛОВИЯХ СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ // ANALYSIS OF DEFORMATION BEHAVIOUR OF FLUOROPLASTIC-4 IN THE CONDITIONS OF MECHANICAL AFFECT” / spz:neicon:vestift:y:2016:i:4:p:23-30

  1. Start
    5931
    Prefix
    Обладая целым рядом уникальных свойств (химическая инертность к любым агрессивным средам, проявляемая до 300 C+°, самый низкий среди всех полимеров коэффициент трения, высокая термостойкость и отличные диэлектрические и механические свойства, сохраняемые в диапазоне температур от 269 C−° до 260 C+°
    Exact
    [1, 2]
    Suffix
    , а также физиологическая и биологическая безвредность), фторопласт-4 является ценным и незаменимым конструкционным материалом в химической и электротехнической промышленности, в приборостроении, машиностроении, авиации, военной и космической технике, в нефтегазовой отрасли и атомной энергетике, а также в медицине, легкой и пищевой промышлености.
    (check this in PDF content)

  2. Start
    8230
    Prefix
    Данная работа посвящена исследованию технологического процесса изготовления разрезных фторопластовых колец (рис. 1), получаемых из ленточной заготовки прямоугольного сечения путем наматывании ленты на цилиндрическую оправку с последующими нагреванием, термофиксацией и разрезкой
    Exact
    [3, 4]
    Suffix
    .Такая технология позволяет значительно снизить отходы производства, а также существенно повысить производительность за счет автоматизации полного цикла изготовления разрезного кольца, однако необходимость обязательной термообработки детали для фиксации ее размеров и формы приводит к дополнительным энергозатратам, требует увеличения времени изготовления и, как следствие, повышает стоимость издел
    (check this in PDF content)

  3. Start
    12139
    Prefix
    , определяемая видом атомов и способом их соединения в молекулярные цепи, но и надмолекулярная (физическая) структура, т. е. способ упаковки макромолекул, размеры и форма полученных конструкций и их взаимное пространственное расположение. Надмолекулярная структура является характерной особенностью полимерных материалов и во многом определяет их технологические и эксплуатационные свойства
    Exact
    [5]
    Suffix
    . Собираясь в конструкции различным образом, макромолекулы могут располагаться хаотически или укладываться упорядоченно, создавая соответственно аморфные (с ближним порядком) или кристаллические (с дальним порядком) структуры.
    (check this in PDF content)

  4. Start
    14546
    Prefix
    Поэтому строение кристаллических полимеров можно рассматривать как сложное сочетание аморфных и кристаллических участков различной степени упорядоченности. Количественное соотношение между этими фазами определяет степень кристалличности полимера
    Exact
    [6]
    Suffix
    . Кристаллические полимеры характеризуются двумя температурными значениями – температурой стеклования стT (аморфная фаза) и температурой плавления плT (кристаллическая фаза). Фторопласт-4 представляет собой кристаллический полимер, состоящий из кристаллических областей с упорядоченными участками правильных, параллельно уложенных, зигзагообразных спиральных цепей и аморфной фазы, заполняющей прост
    (check this in PDF content)

  5. Start
    15185
    Prefix
    состоящий из кристаллических областей с упорядоченными участками правильных, параллельно уложенных, зигзагообразных спиральных цепей и аморфной фазы, заполняющей пространство между кристаллитами (рис. 2). Линейное строение молекул и отсутствие между ними поперечных связей обеспечивают высокую плотность их укладки и создание в полимере кристаллической фазы, практически заполняющей весь его объем
    Exact
    [7]
    Suffix
    . Степень кристалличности фторопласта-4, полученная при полимеризации, очень высока и при плотности 2,2–2,3 г/см3 составляет порядка 80–95%. Кристаллическая фаза существенно влияет на механические свойства полимера и при высоком ее содержании его деформационное поведение в значительной степени определяется поведением кристаллической части структуры [8, 9].
    (check this in PDF content)

  6. Start
    15541
    Prefix
    Кристаллическая фаза существенно влияет на механические свойства полимера и при высоком ее содержании его деформационное поведение в значительной степени определяется поведением кристаллической части структуры
    Exact
    [8, 9]
    Suffix
    . Высокая степень кристалличности фторопласта-4 придает ему твердость, прочность и жесткость, что при указанных свойствах делает его механическое поведение подобным поведению классических твердых материалов.
    (check this in PDF content)

  7. Start
    17589
    Prefix
    При деформировании фторопласта-4 его полная деформация до момента разрушения складывается из упругой, высокоэластической и остаточной деформаций, каждая из которых отличается по величине, характеру проявления и имеет свой преимущественный температурный диапазон возникновения
    Exact
    [10]
    Suffix
    : ε =ε +ε +εполн упр в э ост.. (1) Упругая деформация во фторопласте-4 имеет такую же природу, как в любом твердом теле: связана с изменением межцентровых, межатомных расстояний и валентных углов, незначительная по величине, подчиняется закону Гука и, возникнув в начальный момент нагружения, сохраняется на протяжении всего процесса деформирования,
    (check this in PDF content)

  8. Start
    19175
    Prefix
    При таких температурах фторопласт-4 ведет себя как жесткий линейно-упругий материал, подчиняющийся законам механики твердого тела, однако, несмотря на высокую степень кристалличности, его деформационное поведение при этих температурах практически полностью определяется свойствами затвердевшей аморфной фазы и незначительно зависит от кристаллической фазы
    Exact
    [7]
    Suffix
    . С понижением температуры и особенно при достижении температуры хрупкости хрT многие полимеры охрупчиваются и легко разрушаются. Однако фторопласт-4 не имеет такой температуры, он сохраняет гибкость и не становится хрупким даже при температуре жидкого гелия ( 269,3 С)−° [11].
    (check this in PDF content)

  9. Start
    19453
    Prefix
    С понижением температуры и особенно при достижении температуры хрупкости хрT многие полимеры охрупчиваются и легко разрушаются. Однако фторопласт-4 не имеет такой температуры, он сохраняет гибкость и не становится хрупким даже при температуре жидкого гелия ( 269,3 С)−°
    Exact
    [11]
    Suffix
    . При более высоких температурах ст()TT≥ аморфная фаза размягчается и переходит в высоко- эластическое состояние, а кристаллические области сохраняются твердыми, обеспечивая жесткость фторопласта-4 вплоть до температуры плавления кристаллитов пл(327 C )T=+°.
    (check this in PDF content)

  10. Start
    23515
    Prefix
    Однако в отличие от металлов образование необратимых деформаций в полимерах происходит в результате нескольких процессов: за счет деформаций, возникающих и закрепляющихся в новой (рекристаллизованной) структуре, а также за счет истинно пластических деформаций вследствие перемещения кристаллитов по плоскостям скольжения и дефектам
    Exact
    [6, 8, 11]
    Suffix
    . Высококристаллические полимеры даже при наличии незначительной аморфной фазы также обладают способностью к высокоэластической деформации, проявляемой в большей или меньшей степени в зависимости от кристалличности материала.
    (check this in PDF content)

  11. Start
    24460
    Prefix
    Переход аморфной фазы в текучее состояние происходит при температуре текучести тT, однако у фторопласта-4 вследствие высокой молекулярной массы трTT> (рис. 3). Следовательно после расплавления кристаллической фазы и образования полностью аморфной структуры фторопласт-4 не превращается в вязкую жидкость, а остается твердым высокоэластичным материалом
    Exact
    [12]
    Suffix
    . Таким образом, фторопласт-4 способен находиться только в двух твердых физических состояниях – стеклообразном и высокоэластическом, сохраняемым до температуры разложения рT. При достижении рT происходит деструкция молекул и фторопласт-4 начинает разлагаться [6–10].
    (check this in PDF content)

  12. Start
    24723
    Prefix
    Таким образом, фторопласт-4 способен находиться только в двух твердых физических состояниях – стеклообразном и высокоэластическом, сохраняемым до температуры разложения рT. При достижении рT происходит деструкция молекул и фторопласт-4 начинает разлагаться
    Exact
    [6–10]
    Suffix
    . Исследования показывают, что растяжение фторопласта-4 в высокоэластическом состоянии может приводить к удлинениям без разрушения до 500%, при этом материал проявляет достаточно высокую жесткость, сохраняемую вплоть до плT (рис. 3) [13].
    (check this in PDF content)

  13. Start
    24962
    Prefix
    Исследования показывают, что растяжение фторопласта-4 в высокоэластическом состоянии может приводить к удлинениям без разрушения до 500%, при этом материал проявляет достаточно высокую жесткость, сохраняемую вплоть до плT (рис. 3)
    Exact
    [13]
    Suffix
    . Это обеспечивается высокой степенью кристалличности фторопласта-4, которая еще больше возрастает вследствие рекристаллизационных процессов, возникающих при силовом воздействии. Исследования фторопласта-4 на сжатие также подтверждают его высокоэластичные свойства и способность к деформированию до больших (часто, необратимых) обжатий без нарушения целостности.
    (check this in PDF content)

  14. Start
    27008
    Prefix
    При этом следует подразумевать, что упругая деформация состоит из двух обратимых деформаций – истинно упругой (мгновенной) и высокоэластической (запаздывающей), принимая для обеих подчиненность закону Гука. Спра ведли вость этого допущения по отношению к высокоэластической деформации, если ее величина не превышают 10%, подтверждается экспериментально
    Exact
    [11]
    Suffix
    . Что касается остаточной (необратимой) деформации, то, как было отмечено выше, она является результатом рекристаллизационных процессов и истинно пластической деформации, возникающей в криРис. 3.
    (check this in PDF content)

  15. Start
    28123
    Prefix
    Предел рекристаллизации рекрσ, также называемый в литературе как предел хладотекучести или даже предел текучести (по аналогии с металлами), зависит от температуры и определяется по эмпирической формуле
    Exact
    [11]
    Suffix
    : рекр lg(МПа)= 0,46834 483,64 (К)/Tσ −+. (2) Следует заметить, чтопри деформировании кристаллических полимеров в силу сложности их строения в структуре могут возникать все деформации одновременно, проявляясь в большей или меньшей степени в зависимости от температуры [6].
    (check this in PDF content)

  16. Start
    28395
    Prefix
    или даже предел текучести (по аналогии с металлами), зависит от температуры и определяется по эмпирической формуле [11]: рекр lg(МПа)= 0,46834 483,64 (К)/Tσ −+. (2) Следует заметить, чтопри деформировании кристаллических полимеров в силу сложности их строения в структуре могут возникать все деформации одновременно, проявляясь в большей или меньшей степени в зависимости от температуры
    Exact
    [6]
    Suffix
    . Эта картина также характерна и для фторопласта-4: вследствие его высокой пластичности остаточная деформация в нем возникает даже при очень низких температурах и локально присутствует вместе с упругой,а затем и вместе с высокоэластической деформациями (рис. 4).
    (check this in PDF content)

  17. Start
    28803
    Prefix
    также характерна и для фторопласта-4: вследствие его высокой пластичности остаточная деформация в нем возникает даже при очень низких температурах и локально присутствует вместе с упругой,а затем и вместе с высокоэластической деформациями (рис. 4). Если при 4К она составляет всего несколько процентов, то с повышением температуры возрастает и при плTT≈ становится преобладающей деформацией
    Exact
    [14]
    Suffix
    . Заключение. Анализ механического поведения фторопласта-4 в условиях силового воздействия показывает, что механизмы деформационных процессов, протекающих в полимере, по своему механическому проявлению во многом подобны механизмам, возникающим при деформировании классических твердых тел.
    (check this in PDF content)

  18. Start
    29494
    Prefix
    Поэтому с учетом некоторых приближений и принятия определенной схематизации механических свойств материала становится возможным для математического описания деформационного поведения фторопласта-4 использование подходов и расчетных методик, разработанных в теориях упругости и пластичности для твердых деформируемых материалов. Возвращаясь к технологии изготовления фторопластовых колец
    Exact
    [3, 4]
    Suffix
    и исследованию возможности их получения методом холодного деформирования, на основании проведенного анализа тогда можно предположить, что такая возможность реально осуществима, хотя и потребует выполнения определенных технологических приемов, связанных с релаксационными процессами, и соответствующего расчета инструмента, обеспечивающего получение готовых колец требуемого диаметра.
    (check this in PDF content)

  19. Start
    30159
    Prefix
    Согласно исследованиям, процессы релаксации во фторопласте-4 при его деформировании в условиях комнатной температуры протекают в достаточно коротком промежутке времени и требуют для достижения деформациями конечной величины выдержки детали под нагрузкой в течение 3–4 ч
    Exact
    [8, 15]
    Suffix
    . Что касается проектирования инструмента, то оправка для наматывания ленты должна быть рассчитана таким образом, чтобы после разгрузки и упругого пружинения конечный диаметр кольца соответствовал требуемому техническому размеру.
    (check this in PDF content)