Ma'ruza «Polimer materiallari» fanini urganishdan maksad va vazifalar. «Polimer materiallari» fanini sanoatda urni. Polimerlar xakida asosiy tushunchalar. Monomer, polimer, oligomerlar, ularni tuzilishi va xossalari

3. RELAKSATSIYA HODISALARI
Materiallarning odatiy xususiyatlari koordinatalarida polimerlarning o'rnini aniqlashdan boshlaylik. Metall va keramika kabi qattiq moddalarni birinchi navbatda nima tavsiflaydi? Bu kuchning qattiqlik bilan va faqat kichik miqdordagi qaytariladigan deformatsiyaning mumkin bo'lgan kombinatsiyasi (qaytarilmas deformatsiya ba'zan egiluvchan metallar yoki sinkal qotishmasi kabi juda katta bo'lishi mumkin). Bundan ham osonroq: qattiq moddalar bardoshli, yuk ostida ozgina deformatsiyalanadi va mo'rt bo'ladi. To'g'ri, bu xususiyatlarning haqiqiy doirasi juda keng. Oltin yoki kuchli bo'r va amberni mo'rt deb atash qiyin.
Suyuqlikni birinchi navbatda nima tavsiflaydi? Juda og'ir bo'lmagan yuklarning ta'siri ostida yuzaga keladigan qaytarilmas deformatsiyaning cheksiz miqdori, masalan, o'z tana vazni. Bundan ham osonroq: suyuqliklar oqishi mumkin. Albatta, suyuqliklarning suyuqlik doirasi ham juda keng ekanligini yodda tutish kerak. Suyuq geliy, bitum va silikat oynasi, birinchi qarashda, juda farq qiladi, ammo uchta modda ham katta yuk bo'lmasa ham oqishi mumkin, ammo bu jarayonlarning tezligi tubdan farq qiladi.
Endi ritorik savol tug'iladi: yoki modda bir vaqtning o'zida qattiq va suyuqlikning ba'zi bir xususiyat chegaralarida namoyon bo'lishi mumkinmi? O'quvchi, albatta, bu mumkinligini allaqachon taxmin qilgan-ammo polimerlar ham bunday moddalardir. To'g'ri. Osta-Elk faqat nima uchun va qanday sodir bo'lishini tushunish va "his qilish".
Keling, odatdagi kuzatuvchini chetlab o'tadigan haqiqatga e'tibor qarataylik. Bu tashqi maydonning ta'siriga (mexanik yoki elektr-tromagnit) javoban Tver-uy materialida elastik deformatsiyaning rivojlanish tezligi. Biz bunday deformatsiya juda tez, deyarli bir zumda sodir bo'lishiga ishonishga odatlanganmiz. Aslida, bu jarayonlar hali ham cheklangan vaqtni kamaytiradi, faqat past molekulyar og'irlikdagi jismlar uchun bu vaqt ahamiyatsiz, taxminan 10-7 dan 10-8 s gacha. Ma'lum bo'lishicha, tana har qanday vaqtda tashqi ta'sir ma'lum bir yukga qat'iy mos keladigan muvozanat holatida (ehtimol o'ta yuqori chastotali tebranishlar holatidan tashqari). Qattiq past molekulyar og'irlikdagi jismlarning bunday xatti-harakati to'g'ridan-to'g'ri ularning tuzilishidan kelib chiqadi (kristall yoki shishasimon), bunda namunaning umumiy deformatsiyasi strukturaviy birliklarning o'zlari (atomlar yoki ularning guruhlari) sezilarli harakatisiz individual bog'lanishlarning ko'plab deformatsiyalarining umumiy natijasidir. Kimyoviy bog'lanishlarning cho'zilishi atomlar yoki molekulalarning elektron bulutlarining buzilishi bilan bog'liq bo'lib, bunday buzilishlarning tezligi va ularning tiklanish tezligi juda katta, bu erda past molekulyar og'irlikdagi jismlarning tashqi o'sishga bunday tezkor reaktsiyasi.
Suyuqliklarga kelsak, ularning deformatsiyasi tubdan farq qiladi, chunki bu molekulalarning sezilarli harakati bilan bog'liq, ishqalanish bilan birga keladi, ya'ni.yopishqoq oqim bilan. Bunday jarayon ancha past tezlikda davom etadi, shuning uchun deformatsiya tashqi kuch maydonidan orqada qolganda, ayniqsa suyuqlikning suyuqligi kichik bo'lsa va deformatsiya tezligi katta bo'lsa, vaziyat juda mumkin. Bu shuni anglatadiki, yopishqoq suyuqliklarda bir qator oraliq, muvozanatsiz holatlarning paydo bo'lishi allaqachon kuzatilishi mumkin va muvozanatga erishish uchun biroz vaqt kerak bo'ladi.
Suyuqliklarga qaraganda ancha ko'p, bu holat yuqori molekulyar og'irlikdagi jismlarga xosdir.yukni qo'llaganidan keyin polimer vaqtning turli nuqtalarida turli xil xususiyatlarga ega, aniqrog'i: xususiyatlarning o'zgarishi tashqi kuch maydonidagi o'zgarishlardan kelib chiqadi. Texnologiyada bu hodisa Histerez deb ataladi va cho'zilgan kauchuk tasma o'zini shunday tutadi. Agar siz yukni olib tashlasangiz, unda bu chiziq tezda qisqaradi va u asl shaklini to'liq tiklaganga o'xshaydi. Odnaco aniq asboblari shuni ko'rsatadiki, uzunlikning qisqarishi yana bir necha kun yoki hatto haftalar davom etadi, ammo qoldiq deformatsiyaning qiymati ahamiyatsiz. Bu xususiyatning kechikishi (bu holda qaytariladigan deformatsiya), bu histerezning namoyon bo'lishi. Va nima uchun bu sodir bo'lmoqda?
Bu savolga javobni relaksatsiya kabi tushunchani ko'rib chiqish bilan boshlash eng qulaydir. Relaksatsiya (lat. relaxio-kuchlanishning zaiflashishi, pasayishi)-bu tizimni ushbu holatdan chiqargan kuchlarning ta'siri tugaganidan keyin asta-sekin muvozanat holatiga qaytarish jarayoni. Yengillikning miqdoriy o'lchovi-bu bo'shashish vaqti-τ, buning uchun bunday og'ishni kamaytirish vaqti 2,71828 marta qabul qilinadi. Bir qarashda bu g'alati raqam tabiiy logarifmlarning asosini tashkil etadi va uni qo'llash gevşeme jarayonlari eksponent qonunlarga muvofiq rivojlanib borishi bilan bog'liq, ya'ni. umumiy ko'rinishga ega bo'lgan o'zgarishga bo'ysunadi
(1.2)
bu erda Δx0 va Δx-parametr qiymatlarining vaqtning boshlang'ich va joriy momentlari uchun muvozanat qiymatidan og'ish qiymati; t-vaqt, o'tgan – muvozanatni tiklash boshlangan paytdan boshlab bo'yin; τ-dam olish vaqti.
Shunday qilib, dam olish vaqti qancha qisqa bo'lsa, tizimning muvozanat holati shunchalik tez ko'tariladi. Guk tomonidan deforatsiya qilingan past molekulyar og'irlikdagi jismlar (yuqoriga qarang) millionlar bilan o'lchanadi soniyaning ulushi, va yuqori molekulyar og'irlikdagi jismlar, aksincha, juda keng bo'shashish vaqti bilan ajralib turadi, ba'zan bir necha hafta yoki hatto oylarga etadi.