Действием молекулярных

Полимерные материалы имеют свои особенности взаимодействия с абразивной средой. Механизм абразивного изнашивания полимерных материалов определяется степенью их эластичности. В высокоэластичный материал: резину, вулкан, полиуретановый вулканизат и др. — абразивные частицы легко вдавливаются, не вызывая пластической деформации даже при глубоком внедрении. Не касаясь сложной картины напряженного состояния в полимере, нетрудно представить себе, что сила трения впереди зерна вызывает сжатие, а сзади него - растяжение. Под действием многократных растягивающих напряжений появляются микродефекты (разрывы межмолекулярных и химических связей) и разрывы. Часть материала уносится с поверхности с образованием волнообразного рельефа из выступов и впадин в направлении, перпендикулярном движению абразива, образуя своеобразную текстуру поверхности. При дальнейшем трении под влиянием переменных растягивающих напряжений первичные выступы неровностей изнашиваются, но волнистый рельеф поверхности сохраняется.

материала, постепенно развивающееся под действием многократных повторных температурных напряжений. Т. у. во многом сходна с механич. усталостью. Т. у. особенно важно учитывать при проектировании элементов машин, работающих в условиях перем. тепловых режимов: турбин, электростанций, аппаратов хим. технологии, ядерных реакторов и т. д. Сопротивление Т. у, повышают все факторы, снижающие (без одноврем. ухудшения полезных механич. св-в) температурные напряжения, в частности повышение теплопроводности, уменьшение температурного коэфф. расширения, повышение сопротивления окислению. Из механич. св-в важно повышение пластичности и жаропрочности (при высокой верхней темп-ре цикла Т. у.).

влетворяющих условию (13) i[17], но при которых не происходит отрыва дислокационных петель от точечных дефектов. Однако под действием многократных знакопеременных нагрузок происходит смещение точечных дефектов, приводящее к росту длины наибольшего сегмента и отрыву всей дислокационной петли. Если приведенное напряжение сдвига г и длина дислокационной петли LN удовлетворяют условию (13) '[17], то после отрыва от точечных дефектов петля становится источником Франка — Рида и генерирует новые дислокации. При своем движении дислокации могут образовывать новые источники вследствие взаимодействия с дислокациями «леса» и другими сильными препятствиями. Эти источники в свою очередь также будут генерировать дислокации. Число источников, которые образуются при взаимодействии движущихся дислокаций с «лесом», будет пропорционально имеющейся плотности дислокаций U. Необходимо отметить, что образование новых источников возможно только после отрыва от точечных дефектов уже имеющихся дислокационных петель и их работы как источников Франка — Рида.

Для получения оптимальных эксплуатац. св-в термич. обработка проводится на заданный размер зерна с учетом, что мелкозернистая структура (№ 8—6 по стандартной шкале) обеспечивает повыш. сопротивление термич. усталости (сопротивление разрушению под действием многократных теплосмен), но не позволяет получить макс, жаропрочность, а крупнозернистая структура (№ 5—2 по стандартной шкале) сообщает материалу повыш. жаропрочность, но при этом снижается сопротивление термич. усталости. На рис. 2 показано

ТЕРМИЧЕСКАЯ УСТАЛОСТЬ — процесс изменения состояния и св-в металла или сплава под действием многократных нагревов и охлаждений, приводящих к деформациям и разрушению. Термин Т.у. принят по аналогии с механич. усталостью, возникающей в металле при приложении переменных нагрузок. Однако между тер-мич. и механич. усталостью есть существенные различия.

7) поверхностные усталостные разрушения, образующиеся под действием многократных контактных нагружений.

Специфические разрушения деталей паровых турбин, возникающие под действием многократных ударов капель конденсата, принято называть эрозией. Эрозии подвергаются главным образом рабочие лопатки последних ступеней конденсационных турбин. Иногда эрозионные разрушения бывают настолько значительными, что они могут вывести турбину из строя.

Под термической усталостью понимают разрушение материала, постепенно развивающееся под действием многократных повторных температурных напряжений. При быстром нагреве или охлаждении поверхности относительно толстостенной детали по ее сечению возникает градиент температур, при котором свободному расширению или сжатию наружных слоев препятствуют внутренние. Вследствие этого в наружных и внутренних слоях появляются термические напряжения. Если напряжения в поверхностном слое превосходят упругие, то при полном прогреве или охлаждении стенки знак их меняется и оставшиеся напряжения сохраняются длительное время. При равномерном и медленном прогреве (охлаждении) детали термические напряжения появляются в том случае, когда свободному ее расширению препятствуют сопряженные с ней детали.

Механизм абразивного изнашивания полимерных материалов определяется степенью их эластичности. В высокоэластичный материал—резину, вулкаллан, полиуретановый вулканизат и другие абразивные частицы легко вдаливаются, не вызывая пластической деформации даже при глубоком внедрении. Абразивное зерно, перемещаясь по поверхности, прилагает к ней силы трения. Не касаясь сложной картины напряженного состояния в материале, нетрудно представить себе, что силы трения впереди зерна вызовут сжатие, а сзади него — растяжение. Под действием многократных растягивающих напряжений происходят микроразрывы, часть материала с поверхности уносится с образованием волнообразного рельефа из выступов и впадин в направлении, перпендикулярном движению абразива (рис. П16). Такая текстура наблюдалась рядом исследователей, например Ш. М. Биликом.

Полимерные материалы имеют свои особенности взаимодействия с абразивной средой. Механизм абразивного изнашивания полимерных материалов определяется степенью их эластичности. В высокоэластичный материал: резину, вулкан, полиуретановый вулканизат и др. — абразивные частицы легко вдавливаются, не вызывая пластической деформации даже при глубоком внедрении. Не касаясь сложной картины напряженного состояния в полимере, нетрудно представить себе, что сила трения впереди зерна вызывает сжатие, а сзади него — растяжение. Под действием многократных растягивающих напряжений появляются микродефекты (разрывы межмолекулярных и химических связей) и разрывы. Часть материала уносится с поверхности с образованием волнообразного рельефа из выступов и впадин в направлении, перпендикулярном движению абразива, образуя своеобразную текстуру поверхности. При дальнейшем трении под влиянием переменных растягивающих напряжений первичные выступы неровностей изнашиваются, но волнистый рельеф поверхности сохраняется.

цесс изменения состояния и св-в металла или сплава под действием многократных нагревов и охлаждений, приводящих к деформациям и разрушению. Термин Т.у. принят по аналогии с механич. усталостью, возникающей в металле при приложении переменных нагрузок. Однако между термин, и механич. усталостью есть существенные различия.

давать яркое характерное свечение под действием невидимых глазом ультрафиолетовых лучей с длиной световых волн 200...400 нм (глаз человека видит свет в диапазоне длин волн 400.. .800 нм). Освещение детали ультрафиолетовыми лучами с невидимыми поверхностными дефектами, полость которых заполнена раствором люминофора, позволяет выявлять их по яркому свечению индикаторного вещества на темном нелюминесцирующем фоне поверхности детали. Эффект регистрации малых поверхностных дефектов усиливается с помощью проявителей, которые способствуют извлечению пенетрантов из полости дефекта. Данное извлечение достигается за счет особых молекулярных и сорбционных свойств проявителей. Отдельные виды сорбции— абсорбция, адсорбция, хемосорбция, капиллярная конденсация — реализуются под действием молекулярных сил притяжения, зависящих от физических свойств сорбента и его химической природы, определяемых поверхностными силами. В возникающее силовое поле попадают молекулы пенетрантов.

ются меньше, чем при испарении с плоской поверхности. Это объясняется действием молекулярных сил. Действительно, любая молекула, находящаяся в поверхностном слое, испытывает влияние сил сцепления со стороны окружающих ее молекул жидкости и пара, но вследствие меньшей плотности последнего равнодействующая этих сил р всегда направлена в сторону жидкой фазы Эта сила больше в случае вогнутой поверхности, так как при этом проявляется влияние дополнительного числа молекул, расположенных в объеме, образованном плоской и криволинейной поверхнос-тями раздела фаз. На рис. 6.4 выделенная двумя этими поверхностями область заштрихована. Следовательно, в процессе испарения

давать яркое характерное свечение под действием невидимых глазом ультрафиолетовых лучей с длиной световых волн 200...400 им (глаз человека видит свет в диапазоне длин волн 400... 800 нм). Освещение детали ультрафиолетовыми лучами с невидимыми поверхностными дефектами, полость которых заполнена раствором люминофора, позволяет выявлять их по яркому свечению индикаторного вещества на темном нелюминесцирующем фоне поверхности детали. Эффект регистрации малых поверхностных дефектов усиливается с помощью проявителей, которые способствуют извлечению пенетрантов из полости дефекта. Данное извлечение достигается за счет особыхмолекулярных и сорбционных свойств проявителей. Отдельные виды сорбции— абсорбция, адсорбция, хемосорбция, капиллярная конденсация — реализуются под действием молекулярных сил притяжения, зависящих от физических свойств сорбента и его химической природы, определяемых поверхностными силами. В возникающее силовое поле попадают молекулы пенетрантов.

Лишь самые мелкие из исследованных частиц (49 — 145 мк) дали неожиданно малые аст.макс. Авторы считают данные для этих частиц ненадежными. Возможно, что эти частицы подвергались некоторому агрегированию под действием молекулярных сил.

Осветление воды при пропуске через механический фильтр происходит в результате прилипания к частицам зернистой загрузки фильтра грубодис-персных примесей исходной воды под действием молекулярных сил притяжения (силы Ван-дер-Ваальса), Интенсивность прилипания тем больше, чем меньше агрегативная устойчивость частиц. Последняя понижается в результате предварительной обработки воды коагулянтом. Образующиеся при этом хлопья легко прилипают к зернистой загрузке фильтров, и достигается высокий эффект осветления при сравнительно большой скорости фильтрования (5—7 м/ч). Одновременно с прилипанием происходит отрыв ранее

Расчеты, проведенные Шэффом [Л. 127], показывают, что силы притяжения, вызванные действием молекулярных сил, для частиц с размером менее 3 мк, становятся равными или большими собственного веса частицы. Одно лишь соприкосновение частицы пыли размером меньше 3 мк с другой частицей или стенкой трубы приводит поэтому к зависанию частицы. И наоборот, частица размером более 3 мк будет срываться с поверхности силой тяжести. По мере увеличения толщины слоя отложений в нем будет увеличиваться количество крупных частиц, которые, двигаясь с некоторой скоростью к стенке, внедряются в тонкодисперсный первичный слой и более или менее прочно связываются с ним механически.

и под действием молекулярных сил прилипают к их поверхно-

отдельных частиц примесей под действием молекулярных сил с

Во взвешенной контактной среде расстояние между частицами ее образующими несоизмеримо больше по сравнению с размерами удаляемых из воды примесей, имеющих коллоидную или ионную степень дисперсности. Их удаление из подобной гетерофазной системы происходит в результате адгезии и сорбции. При прохождении через взвешенный слой примеси воды сближаются с ранее сформированными хлопьями (сорбентом) и под действием молекулярных сил прилипают к их поверхности или ранее адсорбированных на них частицам примесей.

В последние годы в России и за рубежом для очистки поверхностных вод умеренной мутности с большим содержанием органических соединений или планктона применяют напорную флотацию, при которой выделение взвеси из воды производится с помощью пузырьков газа, получаемых из перенасыщенного водовоздушного раствора. Принцип этого метода заключается в том, что 8... 10% исходной воды, в которой под давлением 0,6 . . . 0,8 МПа растворен воздух, распределяют в обрабатываемой воде, попадая в зону меньшего давления из насыщенной воздухом воды выделяются мельчайшие его пузырьки, необходимые для флотации легкой взвеси. Способ напорной флотации позволяет путем регулирования давления легко изменять количество растворенного воздуха и размер пузырьков, вводимых в обрабатываемую воду, в зависимости от состава взвеси в исходной воде. Флотация —это процесс, основанный на слиянии отдельных частиц примесей под действием молекулярных сил с пузырьками тонкодиспергированного в воде воздуха, всплыва-нии образующихся при этом агрегатов и образовании на поверхности флотатора пены. Флотируемость частиц различной крупности зависит от размеров пузырьков воздуха, которые определяются поверхностным натяжением на границе вода — воздух. С понижением поверхностного натяжения эффективность очистки воды флотацией повышается в отличие от отстаивания и фильтрования. При предварительном коагулировании примесей воды эффект флотации повышается.

Частицы порошка в суспензии имеют свойство соединяться между собой с образованием частиц-агрегатов; соединение частиц происходит под действием молекулярных сил, возникающих вследствие большой поверхностной энергии.