В. Е. Гуль. Структура и прочность полимеров
В книге собраны и систематизированы результаты работ советских и зарубежных исследователей по проблеме прочности полимеров.
Излагаемый материал иллюстрируется экспериментальными данными, полученными при разрушении пластиков, полимерных стекол, эластомеров, волокон и твердых полимерных систем с большой степенью поперечного сшивания. Рассмотрены некоторые закономерности влияния химического строения, размеров и формы макромолекул, а также типа надмолекулярных образований на прочность полимеров. В книге излагаются основные теории прочности твердых тел и полимеров. В заключительной части приводятся зависимости с помощью которых можно определить прочность комбинированных материалов.
Использование математического аппарата при изложении материала сведено к минимуму.
Книга представляет интерес для широкого круга инженеров и научных работников, занимающихся переработкой и применением полимерных материалов, а также может быть полезна аспирантам и студентам старших курсов технологических ВУЗов.
В книге содержится 237 рисунков, 1 таблица, 528 библиографических ссылок.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие к первому изданию............. 5
Предисловие ко второму изданию............ 6
Глава I
7
Основные понятия и определения............
1. Значение проблемы прочности полимеров для науки и техники ....................... 7
2. Основные характеристики прочности и методы ее оценки . 10
3. Режимы испытаний при определении характеристик прочности полимеров ................ 16
4. Теоретическая и техническая прочность........ 26
5. Статистическая природа прочности полимеров..... 31
Заключение ..................... 40
Г л а в а II
Строение и механические свойства полимеров....... 42
1. Особенности строения полимеров, влияющие на их механические свойства .................. 42
2. Особенности механических свойств полимеров, обусловленные их строением................ 56
3. Механические свойства аморфных полимеров..... 70
4. Механические свойства кристаллических полимеров . . 79
5. Механические свойства волокон и пленок....... 90
Заключение ..................... 97
Глава III
Различные типы разрушения полимеров......... 99
1. Феноменологическое рассмотрение процесса разрушения 99
2. Термодинамика нагружения и разрушения...... 145
1*
3. Хрупкое разрушение полимеров........... 151
4. Специфика разрушения полимеров в высокоэластическом состоянии ..................... 157
5. Пластическое разрушение полимеров......... 173
6. Переход от хрупкого к высокоэластическому разрушению 175
7. Разрушение волокна ................ 175
8. Адгезионная прочность полимеров.......... 180
Заключение...................... 189
Глава IV
Влияние внешних факторов на процесс разрушения полимеров ........................ 199
1. Временная зависимость прочности твердых тел..... 199
2. Влияние скорости растяжения на прочность полимеров 207
3. Влияние температуры на прочность полимеров..... 214
4. Влияние температуры на долговечность полимеров ... 215
5. Влияние температуры на относительное удлинение при разрыве ...................... 217
6. Влияние температуры на физические и химические процессы, определяющие прочность полимеров...... 221
7. Влияние агрессивных сред на прочность полимеров . . . 226
8. Влияние излучений высокой энергии на прочность полимеров ....................... 233
Заключение ...................... 236
Глава V
Влияние молекулярной и надмолекулярной структур на прочность полимеров .................... 239
1. Влияние степени полимеризации и ориентации на прочность полимеров .................. 239
2. Влияние межмолекулярного взаимодействия на прочность полимеров .................. 247
.4. Влияние некоторых параметров структуры полимеров на
их прочность .................... 25.)
4. Влияние пластификаторов на прочность полимеров . . . 281
5. Влияние наполнителей на прочность полимеров .... 284
6. Теоретические представления о механизме разрушения полимеров ..................... 291
7. Пути увеличения прочности полимерных материалов . . 314
Заключение ...................... 321
Литература ...................... 326.
Предметный указатель ................. 341
ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ
Практически ни в одной области применения полимерных материалов нельзя отвлечься от их прочности. Поэтому как конструкторов, использующих полимерные материалы, так и технологов, изготовляющих их, интересуют прежде всего факторы, от которых зависит прочность изделий в условиях эксплуатации. К сожалению, особенности полимерных материалов таковы, что инженеры лишены возможности пользоваться классическими представлениями о сопротивлении материалов. Создание сопромата для полимеров является одной из наиболее существенных научно-технических задач, а предпосылкой должна явиться теория прочности и деформационных процессов. Разработка ее осуществлялась в первую очередь путем исследования релаксационных явлений. В последнее время достигнуты также значительные успехи в области изучения надмолекулярных структур полимерных материалов и обнаружено большое влияние типа таких структур на механические свойства полимеров, в особенности на их прочность.
Отсутствие до настоящего времени монографии, посвященной прочности полимеров, является удивительным и печальным фактом. Поэтому книга В. Е. Гуля, как первая попытка такого рода, заслуживает пристального внимания. В ней собран и систематизирован большой фактический материал, представляющий несомненный интерес для технологов, конструкторов и исследователей, работающих в области изучения природы прочности полимерных материалов.
Мне кажется справедливой и основная концепция автора, которая сводится к тому, что специфические особенности строения вы-сокополимеров проявляются в специфических закономерностях их разрушения. Способность макромолекул деформироваться проявляется в эффекте дополнительной ориентации. Материал, взятый для испытания, имеет структуру, существенно отличающуюся от структуры материала в том месте, где она разрушается. Релаксационные свойства, проявляющиеся в процессе разрушения, существенно отличаются от тех, которые оцениваются при обычных методах (например, релаксация напряжения при значениях деформации, малых по сравнению с разрывными).
При изучении проблемы прочности полимеров желательно возможно больше уделять внимания структуре полимеров, учитывая,
Цена: 300руб.