Композитті материалдардағы полиимид негізіндегі жоғары температуралы керамикаға физика – химиялық үрдістегі электронды сәулелендірудің әсері

Пән: Өнеркәсіп, Өндіріс
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 45 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе

1. Композитті материалдардағы полиимид негізіндегі жоғары температуралы

керамикаға физик - химилық үрдістегі электрондың сәулелендірудің әсері . . .

1. 1 Полиимид және оның физика - механикалық қасиеттері . . .

1. 2 Поликристалды жоғары температуралы асқын өткізгіш туралы жалпы түсінік және электронды цулемидіруден кейінгі құрылымдық - физалық

ауысулар . . .

1. 2. 1 «Полиимид және» жүйесіне төменгі температурамен - сәулелендірудің әсері . . .

2. Тәжірибелік қондырғылар және тәжірибе әдістемесі . . .

2. 1 Тәжірибелік әдістер . . .

2. 1. 1 Полимериі материалдарға механикалық және термо - механикалық күштің әсерін зерттеуге арналған тәжірибелік қондырғылар . . .

2. 1. 2 ИК - спектроскопиялық әдісі . . .

2. 2 r Зерттеу нысандары . . .

2. 3 Тәжірибе нәтижелері . . .

Қорытынды . . .

Пайдаланған әдебиеттер тізімі . . .

Қосымшалар . . .

Кіріспе

Сұйық азоттың қайнау температурасын жоғарғы температурада VBa ₂ Cu ₃ O _6+x (YBCO) жүйесіндегі асқынөткізгіштіктің ашылуы зерттеулер үшін негізгі қадам болды. Жоғарғы температуралы асқынөткізгіштілік (ЖТАӨ) құбылыстарына қатысты қосылыстарға көңіл бөліне бастады. Қазіргі кезге дейінгі ЖТАӨ - дің кең көлемді қолданылуына шектеу болатын негізгі факторлардың бірі күрделі конфигурациялы керамикалық бұйымдарды жасауда технологиялық қиындықтары яғни, бұл бұйымдардың мерттылығы болып табылды. Бұл проблемалардың шешу жолдарының бірі болып, полимерлі композиционды материалдардың (ПКМ) ЖТАӨ толықтырғынлымен өңдеу орын алды.

Полимерлер мен ЖТАӨ - дің артықшылықтарын яғни, агрессивті ортаның әсеріне химиялық төзімділігін, механикалық беріктігін және т. б. қасиеттерін сәйкестендіріп, өте жақсы қасиетке ие полимерлі композиционды материал алды

Периодты емес құрлымды, трансляционсыз симметриялы реттелген емес жүйелерге дененің конденсированды күйлерінің біріне полимерлі материалдарды жатқызуға болады. Қазіргі таңда олар тәжірибелік немесе ғылыми тұрғыда жақсы зеттелініп, басқа конструкциялық материалдармен салыстырғанда өте жақсы қасиеттерге ие болып келеді. Әр түрлі факторлардың әсерінен полимерлерді болып жатқан процесстерді зерттеуді құрлымы мен қасиеттерінің өзгеруімен материалдың физико - химиялық сипаттамаларының өзгеруін интенсивті күш өрістерінде болжауға болады. Материалдың физико - механикалық қасиеттері белгілі бір деңгейде құрамындағы ақауларға байланысты болып келеді. Ең алдымен беріктілігінің, қаттылығының, иілгіштігінің, материалдың рационалды төзімділігінің және басқа да сипаттамаларының өзгеруіне алып келеді. Айта кетерлік, қазіргі кезге дейін ионизациялық сәулелендірудің әсерінен полимерлерде болып жатқан процесстердің механизмін және заңдылықтарын сипаттайтын жалпы теория негіз алған жоқ.

Мұндай зерттеу бағыттарының бірі болып, құрлымын біршама өзгертше алып келетін жоғарғы энергетикалық бөлшектердің полимерлерге әсер еткен кездегі физико - механикалық сипаттамаларының өзгеруін қарастыру болып отыр. жоғарғы молекулалық қосылыстарға жоғарғы энергетикалық бөлшектердің әсер ету механизмі әр түрлі физикалық (қозу, ионизация, термолизация), химиялық (тігілу, үзілу, қышқылдану) өзгерістердің болуымен сипатталады.

Қазіргі кезде әр түрлі жағдайдағы ионизациялық сәулендірудің әсерінен осы ортада радиационды - химиялық өзгерістері туралы сандық мәліметтер жинақталған полимерлі материалдардың әр түрлі деңгейде рационалды - физикалық процесстерін сипаттайтын тәжірибелік және теориялық деректер өте көп. Ионизациялық сәулелендіру өрісіндегі конструкциялық полимерлерді қасиеттерін зерттеп қана емес, сонымен қатар, алдын - ала берілген қасиеттер бойынша материалдарды дайындау қазіргі кезде мүмкін болып жатыр.

Жаңа полимерлі материалдарды өндірісте еңгізу және өңдеу үшін материалдардың құрамы мен құрлымын, эксплуатация кезіндегі физико - химиялық процесстердің механизмін терең түсіндіруге талдау жасалып жатыр.

Қайталанатын түйіндердің үлкен санынан тұратын молекулалы денелерді полимерлер деп атайды. Полимерлер «поли» - көп және грек тілінен аударғанда «meros» - бөлігі деген мағынаға ие. Атомдары сызықты немесе тармақталған тізбек құрайтын, кеңістікті құрлымды жоғарғы молекулалық массаға ие (5000 - нан - 1 дейінгі) химиялық жоғарғы молекулалы қосылыс (ЖМҚ) болып табылады. Дененің қажетті, керекті классын тудыратын полимерлерге күнделікті қолданысқа ие материалдар шыиытамнық, каучук, целлюлоза, өндірістік пластмассалармен бірге тікелей классикалық қатты денелерге жатқызбайтын тірі организмдердің жұмыс істеуі мен қалыптасуына маңызды роль атқаратын нуклеиндік қышқылдар және де өсімдіктер мен жануарлар терісі материалдарынан ағаштың ішіндегі қатты бөлігін, теріні, талшықты зығырды, мақтаны жатқызуға болады. Полимерлер макромолекулалардан тұратын денелер болып келеді. Бір немесе бірнеше топ молекулаларының қайталануымен сызықты макромолекулалар сызық қалыптастырып, осы сызық бойымен құрлымын «бұрау» арқылы әр түрлі формаға ие бола алады. Сызықты макромолекулалармен қатар молекулалардың қайталанатын тобынан тұрғызылған үшөлшемді, сатылы, тармақталған макромолекулаларда кездеседі

Полимерлердің қатты тізбекті жоғарғы температураға төзімді классы ретінде полиимид алынды. Ол сыртқы агрессивті ортаның әсеріне химиялық төзімділігімен, жоғарғы және төменгі температураларда термотұрақтылығы бойынша физико - механикалық қасиеттерінің көрсеткіштері жоғары болуымен ерекшеленеді. Полиимед пен әр - түрлі концентрацияға ие толықтырғыш ретінде ұнтағынан өңделген полимерлі композиционды материалдарды (ПКМ) полимерлі пленка деп қарастырылды

1. Композиттті материалдардағы полиимид негізіндегі жоғары температуралы керамикаға физика - химиялық үрдістегі электрондық сәулелендірудің әсері

1. 1 Полиимид және оның физика - механикалық қасиеттері

Полиимид ол негізгі тізбегінде имидті топтың циклдық макромолекулаларынан тұратын полимерді атайды.

О

С

Q N

Полиимид радикалдарына кіретін химиялық құрылуына байланысты алифатикалық, алициклдық және ароматикалық деп, ал тізбек құрылымы бойынша үш өлшемді немесе сызықтық болып бөлінеді. Олардың құрылуы мынандай жалпы формада көрсетілуі мүмкін.

O O

C C

--N Q N-R--

C C

O O

Мұндағы Q және R - әр түрлі ароматтық қатарлар.

Ароматтық полимиттерді жалпы полиаримидтер деген атпен атайды. Полиимидтердің макромолекула фрагменттерінің «диаминді» және «диангидритті» химиялық табиғи вариациясы әр түрлі қолданысқа ие қасиетті және құрылымы бойынша кең көлемдегі полимерлер жиынын алуға болады.

Химиялық құрылуына, физикалық қасиеттеріне және иілгіштік, балқу қабілеттеріне байланысты полиимидті төрт топқа бөлуге болады.

А тобы - имидті циклдан және ароматты қатарлардан ғана тұратын полиимидтер. Бұлар қатты, морт және иілгішті төмен полимерлер болып келеді.

Б тобы - полимерлі тізбектің диангидритті фрагментінде шарнирға ие болатын полиимидтер. Бұлар аз ғана иілгіштік қасиеті бар және морт полимерлер болып келеді.

В тобы - диаминді фрагментті макромолекула қатары және шарнирлі атомдардан тұратын полиимидтер. Мұндай полимерлерден қатты, берік және иілгіштік қасиеті өте жақсы пленкалар алуға болады. Оларда жұмсартуға нақты көрсетілген температуралық интервал болмайды.

Г тобы - бір уақытта диагиндритті және диаминді фрагмент қатарында болатын және шарнирлі атомдардан тұратын полиимидтер. Олар бөлме температурасында иілгіш болып келеді [4]

Сізге бергеш суреттер

Полиимидтердің физикалық зерттеу кезеңдері әр кезенде әр түрлі дамыды. 60 жылдары полиимидті материлдар технологиясы үшін керекті ақпаратты алу және олардың қай аймақта қолданысқа ие болатындағы анықталса, 70 жылдары физикалық зерттеулері кеңейе бастады. Полиимидтердің молекулалық құрылымы қарқынды түрде зерттеле бастады. Қазіргі кезде полиимедтің макромолекулаларынын физикалық сипаттамалары белгілі. Диимид пиромелитті қышқыл, ортальимид, нафтоломид және суксилимид сияқты төменгі молекулалық манокристалдарының рентгеноқұрылымды талдау кезінде ірі аримидті циклдік фрагменттерінің геометриялық өлшемдері анықталған. Осы рентгендік мәліметтерден олар симметриялы, валентті бұрышты және қарапайым байланыс ұзындықты жалпақ циклдік құрылымды екенін көре алды.

Сутегі атындарының азот, көмір тегі және басқа топ атындарымен орын ауыстырған кезде, олардың байланыс ұзындығы және бұрыштары өзгермейтінің де осы рентгеноқұрылымды талдау кезінде анықталған. Полиимидтердің молекулалық құрылымын зерттеуде олардың ішкі әсерлесу және көптеген техникалық мүмкіндіктеріне байланысты оптикалық және электрлік қасиеттерін білу өте маңызды.

Полиимид молекулаларының оптикалық анизатропиясын зерттеу үшін фотоэластикалық эффекті қолданды. Фотоэластикалық коэффициентті созылу кезінде мына формула бойынша анықталды [4]

Β= (1)

мұндағы берілетін созылатын кернеудің өзгеруінен пайда болатын екі ретті сынды. Куна - Грюнаның негізі формуласы

β= (2)

абсолютті температурамен Т, сынудың орташа көрсеткішімен және де Куна сегментінің оптикалық полиризациясының анизотропиясымен байланысты болып келеді. Балқытылған, жұмсартылған полиимидтерге бұл формуланы қолдану үшін мына температуралық интервал Tp-дан Тр+(4О+70) К болуы қадағаланады.

Интервал пунктермен, фотоэластикалық коэффициентінің температуралық тәуелділігі көрсетілген (1 сурет) .

(1 сурет) . Жұмсартылған полиимидтер үшін фотоэластикалық коэффициентінің В (а) және Юнг модульінің Е (б) температуралық тәуелділігі.

Фотоэластикалық коэффициенті сезімтал болып келгендіктен, (а) құрылымының өзгергенін ал, (б) әйнектелуімен шектелгенің көруге болады.

1 сурет мәліметтері бойынша 1 кестеде фотоиілгіштіліктің жоғарғы иілгіштілік аймағындағы және полиимид макромолекулаларына сәйкес келетін Кун сегментінің полиризация анизотропиясының Кун - Грюн формуласымен анықталған мәндері көрсетілген.

1 кесте

Полеризация анизотропиясы полиимидтер үшін дұрыс өлшем және корбоценті полемерлер сегменттер анизотропиясымен салыстырғанда өте үлкен болып келеді. Сонымен қатар бұл кестеде валентті - оптикалық схема бойынша есептелген полиимид қатарларының мономер түйіндерінің полеризация анизотропиясы мәндері келтірілген.

Кунның оптикалық сегментінің мономерлер саны

(3)

макромолекулалар икемділігінің саңдық сипаттамасы болып табылады.

1 кестеден көріп тұрғандай бұл полиимидтер үшін аралығында болады яғни, полистрал немесе полиэтилен сияқты карбосепті полимерлерге қарағанда көп емес. Бұдан полиимидтер икемді тізбектер болып келетінің көруге болады. Олардың спецификалық артықшылығы мономерлер түйіндерінің немесе сегменттерінің көлемдері бірден тез өсуі болып табылады.

Полиимидтер фотосерпімділік әдісімен конструкцияларда және бұйымдарда механикалық кернеуліктің таралуын зерттейтің материал болып табылады. Кейбір кезде күш түсірілген полимерлер модеельді бұйымдарды зерттеу кезінде, бөлме температурасында фотосерпімділік коэффициенттерінің шамасы үлкен болуы керек деген талап қойылады. 1 кесте мәліметтері бойынша полистрал және басқа да карбосебті полимерлерге қарағанда, полиимидтерде оның шамасы бір шама үлкен болып келеді. Жұмсартылған күйде пайда болатын кернеулікті «қатыру» әдісін қолданған кезде температура аралығында серпімділік модулі мен фотосерпімділік коэффициентерінің мәнінің сәйкес келуіне аса назар аударады. Корбоцепті полимерлерге қарағанда, полиимидтердің.

Шамасы үлкен болып келеді.

Электронның ішкі молекулалық және молекулааралық делокализациясын оптикалық жұтылуда үлесін бөлу өте қиын, - сондықтан олар қандай да бір мөлшерде потенциондар ионизациясын ж/е сәйкес келетін тізбектің донорлы, акцептарлы аймақтарының электронға ұқсастығымен байланысты болып келеді.

Диэлектриктік қасиеті бойынша полимидтерді орташа әшілікті диэлектриктерге жатқызуға болады. Олар бөлме температурасында мынадай сипаттамаларға ие: диэлектрлік өтімділігі, диэлектриктік шығынның тангенс бұрышы tgδ≈2*10 ^-3 , көлемдік меншікті кедергісі p≈10 ¹⁵ , электрлік беріктілігі E _пр =200Мв/м 473К- ге дейін осы сипаттамалары температураға және жилікке аздап тәуелді болады.

Полиимидтердің техникалық шыдамдылығы, төзімділігі олардың механикалық қасиеттері бойынша анықталады. Полиимидтердің техникалық материал ретіндегі маңыздылығы олардың жоғары жылу төзімділігі, жақсы диэлектриктік қасиеттері, радиацияға төзімділігі және де жоғарғы беріктілігі, иілгіштінгі болып келеді. Механикалық қасиеттерін зерттеуде полимерлердің ішкі әсерлесуі, құрылымы, фазалық - агрегаттық күйлері жайлы мәліметтер алуға болады. [5]

Бұл сипаттамалардан көбірек ақпаратты механикалық серпімділігі болып табылады. Серпімділік модулі мәндерінен полимерлердің механикалық қасиетін анықтайтын негізгі атомаралық байланыстарды табуға болады. Химиялық байланыстарға 1 - 25 МПа, Вон - дер - вальс байланыстарына 2000 - 8000 МГа серпімділік модульдары сәйкес келеді, ал сутекті және де басқа күшті химиялық емес байланыстарға аралық мәндері сәйкес келеді. Ішкі байланыстар табиғаты туралы қосымша мәліметтерді соңғы деформация кезінде серпімділік модулін өзгеруін зерттеуде алуға болады. Молекулалық құрлымының және жеке макромолекулалардың механикалық қасиеттерінің тура сипаттамасын бір уақытта механикалық, рентгенографиялық өлшемдердің көмегімен алынған реттелген криссталды полимерлердің серпімділігің зерттеу арқылы қол жеткізуге болады. Фазалық ж/е т. б. физикалық ауысуларды анықтау үшін серпімділік модульінің температураға тәуелділік көрсетуге болады.

Изотропты полиимидті пленкалардың Юнг серпімділік модульі 3000 нан 1 МПа ал, амородты және азырақ кристаллданған пленкалар үшін де бұл мән сәйкес келеді. Кристаллдану деңгейі бірдей болған кезде Юнг модульнің үлкенірек мәні А - тобындағы полиимидтерге кішірек мәні. Г - тобындағы полиимидтерге жатады. Модульдердің саңдық мәнінен реттелген емес полиимидтерге серпімділігі бойынша маңызды рольді молекулааралық байланыстарды жатқызуға болады. Сызықты - серпімді эффекті арқылы олардың табиғатын түсіндіруге болады. Полиимидтің изотропты үлгілерінің созылу кезінде Юнг модульнің өзгеруі көрсетілген. (2 сурет)

2 сурет Изотропты ДФО полиимидті аморфты пленка үшін Юнг модулі Е мен созылатын кернеудің деформациядан тәуелділігі.

Аз деформация кезінде Е≤2-3% Е мәні 2 - 3 % Е мәні кері тепе тең күйге келмейді. Бұл құбылыс осы және басқа да изотропты қатты денелерге тән әр түрлі атом аралық байланыстардың суықтылығымен яғни, ангормониялығымен байланысты болып келеді. Деформация

Кезінде пластикалық шектен өткеннен кейін, Юнг модулі Е созылу кезінде реттелген полимерлі тізбектер есебінен өседі. Бұл эффекті бақылау уақытына (Б нүктесі) тәуелді және осы деформация аймағында полимер құрылымының төзімді емес екенін көруге болады.

Кері аймақта аз деформация кезінде

Е=Е ₀ +Е немесе [4]

Мұндағы Е _о - бастапқы Юнг модульі, В<0 - сызықты емес коэффициенті, - барлық қатты изотропты полимерлер үшін өлшемі бірдей және температураға тәуелді емес. Қатынасы барлық қатты денелердегі атом аралық байланыстын ангормониялық сипаты Грюкайзен коэффициенті мен байланысты

[5]

мұндағы µ - Пуассон коэффициенті. Иондық және металлдық байланысты денелер үшін 2тең .

Көлденең бағытқа қарағанда, созылу бойымен күш түсірілгенен кейін бастапқы модуль біршама жоғары болады және созылу деңгейі өскен сайын бастапқы модульде өсіп отырады. Жоғарғы бағытталған полиимидті талшықтарда ол ≈ 1 МПа Гец. Түзетілген макромолекула нұсқасының химиялық байланыстарын макроскопиялық серпімділігіне үлесі өте зор және полимерлер сипатына тән созылу кезінде жоғарғы бағытталған фибриллярлы кристаллдық құрылым пайда болады. Мұндай материалдардың механикалық қасиеттері фибрилды кристаллданған және реттелген емес бөліктері кезектесе қайталанып отыратын модель бойына сипатталады. Осы модель бойынша бағытталған үлгінің бастапқы Юнг модульі Е ₀ мынаған тең:

[6]

мұндағы ж/е - кристаллдардың және кристалларалық бастапқы модульі. γ _E - кристаллдану деңгейі. Қайталанатын бұл модульде бастапқы модульнің E _o температуралық тәуелділігі де реттелген емес фазамен байланысты және бұл бағытталған кристаллды полиимидтер үшін де тән. Созылу деңгейінің өсуімен кристаллдану деңгейіде өседі яғни, созылу деңгейінің өсуі мен кристаллды фазаның серпімділік үлесі артады. Қайталанатын модель изотропты пленкаға қарағанда, талшықтар үшін бастапқы модульдің E _o температураға тәуелділігі жоғары екенін көрсетеді. Бастапқы модульдің температураға тәуелділігі жоғары болған сайын кристаллдану деңгейі γ де жоғарлайды.

Әр түрлі химиялық құрылымды полиимидтердің серпімділігі мен беріктілігі сипаттамаларының нақты және шектелген мәліметтері мен кристаллдардың макромолекулаларының түрілу деңгейімен салыстырп мынандай формула алуға болады:

[7]

мұндағы с - тізбектің осы бойымен ұқсастық периоды, L - ұқсастық периоды шегіндегі тізбектің контурлы ұзындығы. Беріктілік пен серпімділік модульнің есептелген және тәжірибелі өлшемдері макромолекулаларыдың түрілу деңгейінің өсуімен бірқалыпты төмендеуі көрсетілген (3 сурет)

3 сурет Полиимидті талшықтардың теориялық және тәжірибесін еріктілік пен серпімділік сипаттамаларының 293 К температурада кристаллиттердің макромолекуласын түрілу деңгейінен тәуелділігі.

Макромолекулалардың негізгі конформация түрі өзгеріп бір кассификационды топтан екіншіге ауысқанда беріктілік пен серпімділік модульнің саңдық мәндері секірмелі түрде өзгеріп отырады.

Макромолекулаларыдың түрілу деңгейі неғұрлым аз болған сайын, соғұрлым механикалық қасиеттерін E _k потенциалдық көрсеткіштерінің жоғары болуын көруге болады. Бұған шектеу морттылық болып келеді және себеп ретінде А және Б тобындағы полиимидтердің талшықтарының морттылығы болып келеді. Олардың негізгі кемшілігі болып жоғарғы молекула массасының аз болуы, ақаулардың болуы, «жұмсақ» кристалл қабаттарының болмауы және де фибриллдерге ыдырауының бейімділігі жоғары болуынан морттық қасиетке алып келеді. Осындай әсер ететін факторларды зерттей келе, жаңа асқын берікті, асқын жоғарғы модульді полиимидті талшықтарды алуға болатының көрсетті. Бағытталған емес полимерлерден керекті деформациямен жоғарғы беріктілік сәйкес келетіндей талап қойылады.

Әр түрлі температурадағы изотропты полиимидті пленкалардың созылу диаграм масы көрсетілген (4 сурет)

4 сурет. Изотропты полиимидті ПМ пленкалардың созылу диграммасы.

В тобындағы полипиромеллитимид ПМ сұйық азот температурасында (77 К) 20 - 30 % сұйық пелий (К) температурасында морт емес болып, T _p ≈663K температурада деформацияланады. Осы температураларда механикалық күш түсірілген кезде де пленкалардың иілгіштік қасиеті сақталады. Бұл полиимидтердің квазис серпімді қойылымды деформация аймағы өте үлкен болып келеді. Осы суреттен иілгіштіліктен ауысу шегі деформацияның 20 - 30% мәніне сәйкес келеді. осындай жақсы қасиеттерінен оларды арнайы зерттеулерде және техникада кенінен қолдануға ие болды.

Зерттеулердің негізгі қортынды нәтижелері мынандай түрде жүргізіледі. Жалпы созылу деформациясына және оның құраумыларына басты үлесін орнатты: E ₁ - тәжірибесіндегі температура кезіндегі қайтымды деформация, E ₂ - қатты қыздыру кезінде (573 К) жоғалып кететінквазиқайтымды емес деформация E ₃ -773К-ге - ге дейін қыздырған кезде жоғалып кетпейтін қайтымды деформацияның абсолютті өлшемі жалпы деформацияның Е өлшеміне тәуелді және қайтымды емес деформация E ₃ тек E ≥ 20% кезде жинақталып (а) ауысу аймағында материалдың құрылымы үздікті яғни изотропты ж/е әлсіз кристаллданған күйден жоғарғы бағытталған кристаллданған күйге өзгереді (5 сурет) .

а - созылудың жалпы деформациясынан құраушыларының

тәуелділігі

б - жалпы деформациясынан кристаллиттердің дезориентация бұрышының тәуелділігі

5 сурет. ПМ полиллендті пленканың деформациялану сипаттамалары.

Бағытталған ж/е изотропты күйде де жоғары қайтымды деформация. Осы полимерлердің кристаллдық торымен және макромолекулалардың иілгіштінгімен тығыз байланысты. Өлшеу нәтижелелерінің талдауынан қалдық деформация релаксация кинетикасы ж/е тепе - тең созылыңқы кернеудің температуралық тәуекелділіктерінен полиимидтің жоғарғы деформациясы энтропияның өзгеруімен байланысты емес екенін көрсетті.

Жоғары деформация жинақталған кернеудің деңгейі яғни, деформацияға кедергісі В. Г тобындағы полиимидтердіні кортоцепті ж/е басқа циклоцепті полимерлерге қарағанда үлкен болып келеді. Мысалы, бөлме температурасында 100 - 150 МПа - да айырмашылығын көруге болады

(6 сурет)

1, 2, 3 - ПМ полимид, ДФО, ДР;

4, 5 - полифениленоксид, полиметилметакрилат;

6 сурет. Изотропты аморфты полиимидтер (1 - 3) ж/е басқа да полимерлер үшін созылу кезінде Юнг модульімен Е (а) иілгіштік шегінің δ _B температурадан тәуелділігі.

Бұл суретте полиимидтердің температураның кең интервалында деформацияға кедергіліктің жоғары болуымен ерекшеленеді. Яғни, полиимидтер ж/е басқа да қатты полимерлер үшін де Юнг модульі мен иілгіштілік шегінің температуралық тәуелділігі ұқсас екенін көруге болады.

Белгілі бір көзқарас бойынша жоғарғы иілгіштіліктен қатты полимерлердің жоғарғы деформациясының ешқандай айырмашылығы жоқ. Осының негізінде көптеген маңызды тәжірибелік фактілерді мысалы, температуралық эквиваленттілікті, деформацияның жылдамдығын қыздыру кезіндегі жоғарғы деформация қайтымдылығын түсіндіруге болады. Релаксационды көрсеткіштер теориясында бұл тәуекелділік δ _B = ƒ(T), T _p температура аймағында сипаттайды ж/е бұл полимерлердің химиялық құрылуымен байланысты емес сондықтан, 6 сурет иілгіштілік пен серпімділіктің арасындағы тығыз байланысты түсіндіре алмайды.

Кристаллдардың иілгіштілігінің дислокационды теориясынан бастау алатын қатты полимерлердің деформациялануының жаңа көрсеткіштеріне осы және де басқа да фактілер негіз бола алады. Бұл теорияның негізгі көрсеткіші яғни, қалдық деформацияның жинақтауымен жоғалып кететін, орын ауыстыратын, пайда болатын, сыртқы кернеулікпен ж/е өз аралықтарында әсерлесетін, серпімді кернеуліктің макроскопиялық концентраты болып табылатын бөлшектердің орны бұрмаланатын дислокация болып табылады.

Полимерлерде дислокацияға ұқсас дисклинация яғни, молекулалық тізбектердің бағыттарының бұрмалануы олардың локальді майысуы, бұралуы ж/е т. б. болып табылады. Мұндай ақаулардың пайда болуы олардың тізбек бойымен қозғалуы, беткейлікке шығуы дененің энергиясын өзгертіп, макроскопиялық қайтымсыз деформацияға үлесін қосады. Мүмкін болатын полимерлердің деформациялану механизмі көрсетілген (7 сурет) .

а - түйіндердің «домалануы»;

б - иіліктердің «тегістелуі»;

в - иіліктердің ішкі айналуы

7 сурет. Қатты полимерлердегі иілгіштілік деформацияның жинақталу механизмі қатты полимерлердің иілгіштілік теориясының дисклинация терминінде тұтас, серпімді, изотропты ортада полимерлер үшін жоғары ықтимал тізбектің екі ретті майысуын ақауын 7 сурет (б) көрсетілген.

Аргонмен шығарылған қортынды формула мына түрде көрсетілген:

(8)