LEPKOSPRĘŻYSTOŚĆ

POLIMERY są ciałami stałymi o właściwościach lepkosprężystych lub cieczami lepkosprężystymi.

LEPKOSPRĘŻYSTOŚĆ to jednoczesne występowanie właściwości lepkich i sprężystych. Właściwości lepkie są związane z odkształceniami nieodwracalnymi pod wpływem działania siły, zwiększając się z czasem. Właściwości sprężyste są związane z występowaniem odkształceń odwracanych pod wpływem działania siły, które zanikają natychmiast po jej odjęciu.

Tworzywa sztuczne wykazują właściwości ciał stałych i cieczy w zależności od skali czasu (wynika to z budowy cząsteczkowej materii). Miarą lepkospreżystego zachowania się materiału w danym procesie przetwórstwa jest stosunek czasu charakterystycznego materiału λ do czasu charakterystycznego tego procesu tp określa to tzw. liczba Debory:


$$D_{e} = \frac{\lambda}{t_{p}}$$

Im szybsze jest odkształcanie, tym materiał zachowuje się bardziej sprężyście, a im odkształcenie jest wolniejsze, tym materiał jest bardziej lepki. Czas charakterystyczny materiałów jest bardzo zróżnicowany, wynosi od 10−13 do 1013 s (woda: 10−12 s). Każde odkształcenie wody jest względnie bardzo powolne i dlatego woda zachowuje się jak czysto lepka ciecz. Czas charakterystyczny szkła wynosi 100 lat- szkło jest więc sprężyste. Materiały, których czas charakterystyczny jest tego samego rzędu co zachodzące w rzeczywistości zjawiska (rzędu s, min czy godz.), wykazują właściwości lepkosprężyste. Polimery: 10−2 − 102 s.

Jedną z charakterystycznych właściwości materiałów lepkosprężystych jest długi i powolny- w porównaniu z materiałami sprężystymi, proces zaniku odkształceń po ustaniu działania sił, które je spowodowały. Ten proces zaniku wydłużenia lub innych odkształceń nazywa się relaksacją i zachodzi w czasie relaksacji:


$$t_{\text{rel}} = t_{0}*e^{\frac{U}{\text{RT}}}$$

Materiały lepkosprężyste wykazują jeszcze jedną, godną uwagi właściwość nazywaną pełzaniem odkształcenia. Jest to powolna zmiana kształtu materiału wskutek działania stałych, długotrwałych obciążeń, mniejszych od granicy sprężystości materiału.

Relaksacja i pełzanie przyczyniają się do występowania w materiałach lepkosprężystych histerezy odkształcenia, czyli jego opóźnienia względem zmian siły powodującej to odkształcenie.

Niektóre materiały lepkosprężyste ulegają pełzaniu nawet pod wpływem własnego ciężaru. W sklepach z gadżetami można często kupić zabawkę o angielskiej nazwie putty, co po polsku oznacza szpachlówkę. Jest to bardzo efektowny materiał lepkosprężysty zamknięty w cylindrycznym pudełku, który po wyjęciu można formować jak plastelinę. Uformowany z tego materiału walec, trzymany za górny koniec, pełznie pod własnym ciężarem aż do utworzenia cienkiej nici i zerwania. Zerwane części można przyłożyć do siebie, lekko docisnąć i ulegną one sklejeniu.

EFEKT WEISSENBERGA- efekt ten jest widoczny podczas ruchu obrotowego mieszadła zanurzonego pionowo w płynie lepkosprężystym (np. kisiel). Wówczas płyn przemieszcza się w brew sile odśrodkowej do osi mieszadła oraz wbrew sile ciężkości przemieszcza się do góry po mieszadle.

EFEKT BARUSA- jest to efekt naprężeń normalnych. Strumień polimeru przetłaczanego przez dyszę, po wyjściu z dyszy rozszerza się- polimer może się wznosić po ściankach naczynia i wypełzać z niego.

Obecnie są wytwarzane kompozyty składające się z cząstek ferromagnetycznych umieszczonych wewnątrz materiału lepkosprężystego. O ich atrakcyjności decyduje odwracalna zmiana właściwości i wymiarów pod wpływem pola magnetycznego, dzięki czemu mogą one znaleźć zastosowanie jako elementy tłumiące drgania, czujniki lub aktuatory.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Lepkość-sciaga, Elektrotechnika AGH, Semestr II letni 2012-2013, Fizyka II - Laboratorium, laborki,
Wyznaczanie współczynnika lepkości metodą Stokesa 3, Sprawozdania
lepkość cieczy edwqed, Technologia chemiczna, Fizyka, semestr 2, Laborki, Sprawozdania
Mech- Badanie zależności współczynnika lepkości cieczy od te, Sprawozdania - Fizyka
Lepkość, Eksploatacja maszyn i urządzeń, eksploatacja maszyn i urządzeń rolniczych
LEPKOŚĆmm, Biotechnologia, Fizyka, Labolatorium
wspołczynnik lepkości cieczy
3 lepkość ?rdziej do rozszerzenia krótka?f w normie
chemia fizyczna wykłady, sprawozdania, opracowane zagadnienia do egzaminu Sprawozdanie ćw 7 zależ
współczynnik lepkości
Mechanika płynów sprawozdanie 1 współczynnik lepkościs
sprawozdanie lepkość cieczy
sprawozdanie lepkośc oleju
Współczynnik lepkości powietrza
lepkosc2
Pomiar współczynnika lepkości cieczy
Sprawozdanie [3] Lepkosc i gestosc
Pomiar lepkości olejów
lepkość

więcej podobnych podstron