Dwójłomność optyczna
Włókna w świetle spolaryzowanym wykazują anizotropię optyczną, polegającą na zróżnicowaniu prędkości rozchodzenia się światła we włóknie. W zależności od obranego w nim kierunku wzgl. Osi geometr. Włókna. Anizotropię dzielimy na:
Optyczną
Orientacyjną
Efekt Wienera
Włókna zachowują się jak ciała dwujłome 1-osiowo, których oś optyczna pokrywa sięz osią geo. Włókna.
1.A.W - związana jest z budową chemiczną makrocząsteczek polimeru, zależy o występujących w im grup chemicznych. Gdy polarne prom. Świetlne napotyka w polimerze takie grupy, oddzaiłowuje z nimi i wywołuje przesunięcie ład. Elektrycznego. Spolaryzowana indukcyjnie grupa odziaływuje na prom. Świetlny i zahamowuje prom.śwetlny i zmniejsza pręd. Światła w obiekcie. Każdy mat. inna a. optyczna.
2.A.O - zw. Z uporządkowaniem grup polarnych w polmerze. Rozróżnia się 3 graniczna uporząd.1.przypadkowe (Δn=0); częściowo zorientowane(n>0); uporządkowane (n=max). W marę wzrostu rozciągu wzrasta uporząd. Owych gr.dwujłomność zwiększa się.
E>W - zw. Z kształtem krystalitów.
Współczynnik dwójłomności
Podczas przejścia przez anizotropowe optycznie włókno światło spolar. W płaszcz.tworzącej z osią kąt od 0 do 90 załamuje się podwójnie, tzn. we włóknie rozchodzi się w postaci dwóch załamanych promieni o różnej pręd. I polaryzacji. Jeden prom. Zwyczajny - załamany zgodnie z prawem Snellajest spolar. Liniowo przez tworzywo włókna w płaszcz. Prostopadł. Do osi. Drugi nadzwyczajny - polaryz. W płaszcz. Równoległej zawierającej oś włókna. Pręd. Prom. Zwycz.. i nadzy cz odpowiadają tzw. kierunkowym współ. Załamania np.=c/vp nr=c/vr , c-pr. Światła w próżni
Współ. Dwójłom. Optycz. Δn=nr-np. . Wł. Są ciałami + optycznie, gdy Δn>0 ; - optycznie Δn<0
Inna metoda:
Δn=b*λ/d*a ,gdzie b -odchylenie prążka interferencyjnego w obrazie włókna; λ - dł. fali użytego światła ; d- gr. Włókna; a- odl. Międzyprąż.
Orientacja
Wielkość i charakter anizotropi, a w następstwie ich dwójłomność optyczna uwarunkowana jest stanem ogólnej orientacji molekularnej tworzywa włókna. Związek swój łom. Z Or. Ogólnąmakrocząst. Tworzywa włók. Współczynnik HERMANSA: fo = Δnwł.*d idel./ Δn ideal * d właść.
Δn wł. - wartość w. dw.pt badanych włókien
Δn ideal. N wł. Idealnego tj. hipotetycznego wł. O ideal orientacji wew., gęst. = gęst. Obszaru krystalicznego i budowie identycznej z Bad. Włók.
D wł - gęst. Rzeczywista dideal - gęst obsz. Krystalicznego
Przenikanie ciepła
Jest bezpośrednio związane z izolacyjnością termiczną mat.
Przekazywanie e. ciepnlej przez prom. Jest jednym z 3 mechanizmów przenoszenia ciepła od źródła do obiektu. Pozostałe to: konwekcja i przewodzenie
Konwekcja- proces przenoszenia ciepła wynikający z ruchu cząsteczek. Zależy od substancji i war. W jakich zachodzi:
k. swobodna - ruch cząst. Wywołany różniczami gęst.
k. wymuszona - r. cząst. Wywołany dział. Urządzeń.
Przewodzenie- proces wymiany ciepła między cialami o różnej temp. Pozostającymi ze sobą w bezpośr. Kontakcie. Przekazyw. E. kinetycznej bezwładnego r. cząst.
Prom. Cieplne - część widma prom. Elektromag. Odp. Prom. Podczerń. Zakres podczerń. Ogr. Jest w dło fali od 0,76um do 1000um. W zastosowaniach technicznych i urządz. Powszechnego użytku źródłami prom. Są promienniki podczerń. Czy źródła których El. Emitujący prom. Ma temp. >300 Prawa opisujące zależność między mocą promienistą emit. Przez ciało jego temp. I dł. fali: Kirchoffa, Plancka, Wiena, Boltzmana w odniesieniu do ciała idealnie czarnego.
C. idealnie czarne - które pochłania całkowicie padające na nie prom. Niezależnie od temp. I składu widmowego padającego prom.
Do badania wykorzystuje się:
- promiennik elektr. Z układem zasilania umożliwiającym wytworzenie prom. Cieplnego o gęst. Strumienia z zakresu od 1 KW/m2 do 40 kW/m2
-układ pomiaru i rejestracji temp. Składający się z kalorymetru cyfrowego i komp.
- stelaż umożliwiający bezstopniową regulację odl. Pomiędzy promiennikiem próbką
WPC=GSCp/GSCo
Wpc - współ. Przenik. Ciepła - ilość ciepła przenikający przezpróbke. Równy stosunkowi gęst. Cieplnego przenikania przez próbkę do gęst. Strumienia cieplnego padającego.
Zwilżalność
Energia swobodna pow. Plenarnej mat. wraz ze składowymi jest wyznaczana na podst. Napięcia powierzchniowego. Wykazane ono zostaje na podst. Badań zwilżalności pow. Próbek cieczami pomiarowymi. Zwilżalność określa się na podst kąta zwilżania.
Założenie Berthelota:
Oddziaływanie między cząsteczkami dwóch różnych ciał znajdujących się w ich warstwach powierzchniowych są.równe śr. Geom. Oddział. Między cząśt, każdego z tych ciał
Założenia Owensa - Wndeta
e. swobodna pow. Ma 2 składowe, które pochodą od różnych sił międzycząśt. Polarnych i dyspersyjnych.
Siły dyspersyjne - uniwersalny rodz. Sił miedzycząst. Występujących we wszystkich pierwiastkach.
Przyciągnie cząst. Zach. Tylko pod wpływem sił tego samego rodz.
γm=γmd+γmp
γmc=γm+γc-2(γmdγcd)^0,5-2(γmpγcp)^0,5
γc1(1=cosθ1)=2(γmdγc1d)^0,5+2(γmpγc1p)^0,5
θ1, θ2 - kąty zwilżania
γc- nap. Pow. Cieczy
γm- ------materiału
γcd - skł. Dyspersyjna nap. Pow. Cieczy
γcp - skł.polarna
γmd skł. Dys. Nap. Pow. Mat.
γcm - skł. Polarna -------
Wytrzymałość
Wł mech. Decydują o trwałości i przydatności włókien. Wł. Mech decydują o wytrzymałości na zniszczenie, wydłużenie w chwili zniszczenia, rodz, odkształceń i wielk. Odstał. Sprężystych, zdolność zachowania kształu.
Parametery wł. Mech.
a)rodz. Odkształceń:rozciągnie,ścizkanie,zgniatanie
b)sposób pomiaru:w okresie części jednego cyklu, w okresie pełnego cyklu, wielu cykli
c)rodzaj wskaźnika:wielkość siły,wielkość odkształcenia,czas
Metody badań:
a)częśc cyklu:pomiary w który po wpływem bciązenia powstają odkształcenia próbki do pewnego momentu, który może być chwilą zerwania lub osiągnięcia założonego odkształcenia. Pomiary odkształcenia i energii zużytej dokonuje się w momencie szczytowego rozciągnięcia próbki.
b)całego cyklu-odkształcenia próbki do założonego okdształcenia po czym pozostawia się próbę w osiągniętym stanie następnie Ociąża i po pewnym czasie dokonuje pomiaru
c)w trakcie Lub po wielu cyklach- próba wielokrotie odkształcana aż do chwili zerwania lub po pewnej liczbie cyklów bada zię zmianę wł. Mech.