Properties of polymers

Контрольные вопросы и задания
 
1. Какими параметрами оцениваются электрические свойства полиме-
ров? 
2. Опишите механизм электропроводности диэлектрика. 
3. Как изменяются удельная и поверхностная электрические сопро-
тивления? 
4. От каких факторов зависит электрическая проводимость полиме-
ров? 
5. Охарактеризуйте физический смысл термина «диэлектрические по-
тери». 
6. Как влияет температура на диэлектрические потери? 
7. Как влияет химическое строение полимеров на ε' и ε''? 
8. В чем заключается физический смысл электрической прочности 
полимера? 
9. Какие факторы влияют на электрическую прочность полимеров? 

---

76 
Глава 9. Внутреннее трение в полимерах 
9.1. Общие положения
 
Внутренним трением принято называть способность твердого тела (в 
данном случае полимера) преобразовывать часть энергии механических 
колебаний в тепловую энергию. При этом причиной внутреннего трения 
является перестройка в полимере, происходящая под влиянием механиче-
ских напряжений и протекающих с конечной скоростью. Преобразование 
механической энергии в тепловую специалисты объясняют следующим 
образом. Так, при деформации твердого тела с конечной скоростью в нем 
нарушается термодинамическое равновесие и возникает один или не-
сколько релаксационных процессов, следствием которых является отста-
вание деформации от напряжения, в результате чего часть механической 
энергии рассеивается необратимо. Это явление получило название внут-
реннего трения. 
Для релаксационного внутреннего трения характерна зависимость от 
частоты w, температуры T и независимость от амплитуды колебаний ε''. 
Величина 
'' c


 
, 
где с – константа материала, отражающая его податливость (1/Е). 
В исследованиях внутреннего трения в качестве его меры принимает-
ся коэффициент поглощения Ψ, равный: 
1
2 ln
2
n
n
W
W





 
 
 
, 
где ΔW – потеря энергии за цикл; W – полная энергия, подведенная к об-
разцу полимера, ε
n
и ε
n+1
– деформация n-ого и n + одного колебаний, δ – 
логарифмический декремент затухания:
1
ln
n
n





. 
Таким образом, 
2

  
. 
На рис. 32 представлена диаграмма затухания гармонических колеба-
ний. 
Рис. 32. Диаграмма затухающих гармонических колебаний 

---

77 
Угол φ также является мерой потери энергии. Поскольку его значение 
невелико, то принимают в расчетах tgφ ≈ φ. В этом случае потери энергии 
в полимерном материале определяется соотношением вида: 
2
W
tg
W





 
, 
где Θ – параметр внутреннего трения [Вт]. 
Между Θ и δ существует соотношение 
2
W
tg
W



 

 



.