Разрушения алюминиевых

Рис. 19. Фотография разрушения адгезионного соединения при расщеплении консольной балки [47].

щее выражение для определения энергии разрушения адгезионного соединения:

Параметр у1В в уравнениях (4) — '(6) определяет энергию разрушения адгезионного соединения на поверхности раздела для образца с одним волокном, yiBi — соответствующую энергию композита. Параметр LD характеризует длину волокна, продольно смещенного относительно матрицы, S/r — прочность волокна... при разрыве.

B. Механизм гидролитического разрушения адгезионного соединения 132' Г. Механизм гидролиза аппрета в адгезионном соединении . . . 135-Д. Химическая связь между аппретом и смолой...... 137

Шрейдер и др. [9], а затем Шрейдер и Блок [Ю] определили роль каждой фракции неоднородного слоя аппрета в защите адгезионного соединения стекла с эпоксидной смолой от воздействия влаги. Были изготовлены образцы пирексных блоков с аппретированной поверхностью, причем пленка аппрета содержала разное число составляющих фракций, что достигалось лутем изменения характера экстрагирования растворителем. Затем обработанные блоки склеивались эпоксидной смолой. Адгезионное соединение стекло — эпоксидная смола — стекло выдерживалось в горячей воде под нагрузкой 22,5 ктс, и автоматически регистрировалось время, необходимое для разрушения адгезионного соединения («долговечность соединения»).

В. Механизм гидролитического разрушения адгезионного соединения

Механизм гидролитического разрушения адгезионного соединения стекло — аппрет — смола совершенно отличен от механизма экстрагирования аппрета с чистой поверхности стекла в горячей или кипящей воде, что обусловлено рядом причин.

Почти при всех испытаниях на долговечность, проведенных трейдером и Блокам [10], разрушение адгезионного соединения наблюдалось только по поверхности раздела, что позволяет исследовать радиоактивность остальной поверхности стекла, а часто и расслоившейся смолы. После разрушения адгезионного соединения стекло — аппрет — эпоксидная смола о степени радиоактивности поверхности стекла можно судить, сравнивая количество АПС, оставшегося на поверхности стеклянного блока, с количеством АПС на той же поверхности стекла до склеивания. Как видно из рис. 10, после разрушения адгезионного соединения половина пленки, адсорбированной на поверхности стекла (примерно два монослоя из расчета одна молекула на поверхности площадью 33 А2), остается на ней, а половина пленки удаляется.

Рис. 10. Распределение радиоактивного АПС после разрушения адгезионного соединения (остаток иа стекле) [10].

После разрушения адгезионного соединения на стекле, обра^бо-танном адсорбционным методом, смолой удерживалась только Vio часть первоначально нанесенного количества АПС. Поскольку половина аппрета остается на стекле, можно предположить, что в среднем в слое аппрета около 0,2 молекул димера, адсорбированных стеклом, также химически связаны со смолой. Эта связь гидролизуется (при расщеплении молекул димеров посредине) с той же скоростью, что и связь димеров со стеклом. Поэтому после разрушения адгезионного соединения все (или почти все) димеры, связанные или несвязанные, оказываются расщепленными. Стекло остается наполовину радиоактивным, так как из каждого димера в результате гидролиза образуется мономер; 0,2 общего количества димеров дают мономеры, присоединяющиеся к смоле, что соответствует ОД первоначальной радиоактивности, а остальные димеры в количестве 0,4 переходят в раствор. Участие в химическом взаимодействии со смолой только 0,2 димеров указывает на то, что лишь отдельные группы эпоксидной смолы реагируют с аминогруппой аппрета.

предположить, что линейная зависимость на рис. 8 случайна и что в обоих случаях гидролиз молекулярной водой определяет скорость реакции, максимальная долговечность соединения на рис. 8 была бы значительно меньше, так как в каждой цепи существует еще больше гидролизуемых звеньев. Напротив, если предположить, что логарифмическая зависимость на рис. 9 случайна и что данные могут представлять пересекающиеся прямые, так что в обоих случаях скорость реакции будет определяться скоростью диффузии молекулярной воды, то тогда максимальная долговечность соединения на рис. 8 должна быть больше из-за существования многочисленных силоксановых групп (в отдельных цепях), которые могут взаимодействовать с водой, не влияя на само соединение. Скорее всего скорость разрушения адгезионного соединения в обоих случаях определяется сложным процессом, а не его отдельной стадией.

110. Кудряшав В Г., Смоленцев В. И. Вязкость разрушения алюминиевых сплавов.— М.: Металлургия. 1976.— 296 с.

В Советском Союзе подробные исследования коррозия и защиты сплавов алюминия в конструкциях нефтепромысловых сооружений были проведены в Гипроморнефти. Исследованы особенности коррозионного и электрохимического поведения алюминиевых сплавов в морской воде, показано принципиальное отличие механизма воздействия морской воды на алюминий и стальные изделия, рассмотрены характерные виды коррозионного разрушения алюминиевых сплавов и некоторые методы защиты.

31. Кудряшов В. Г., Смоленцев В. И. Вязкость разрушения алюминиевых сплавов.— М.: Металлургия, 1976.

В уравнении (4.42) имеет место неопределенность в том, какой именно уровень или подуровень величины прироста трещины (или степень стеснения пластической деформации материала в вершине трещины) будет использован развивающейся трещиной как предпочтительный. В настоящее время наиболее тщательное изучение типичных величин шага усталостных бороздок, которые наиболее часто встречаются при развитии трещины, было осуществлено применительно к алюминиевым сплавам. Поэтому далее подробно рассмотрены соотношения между приростом трещины в цикле нагружения и величиной коэффициента интенсивности напряжения применительно ко второй стадии разрушения алюминиевых сплавов, где могут быть измерены регулярные параметры рельефа излома в виде усталостных бороздок.

В зависимости от температуры окружающей среды и уровня напряжения в изломах элементов авиационных конструкций из алюминиевых сплавов можно наблюдать блоки мезолиний усталостного разрушения, которые имеют резкие границы и напоминают хрупкие усталостные бороздки (рис. 7.34). На самом деле это не хрупкие усталостные бороздки, что не характерно для разрушения алюминиевых сплавов, а границы резкой смены уровня напряжения в процессе роста трещины, когда роль агрессивной среды в их формировании была существенной.

Методика летящей пластины была использована в работе [61] для изучения внутреннего повреждения и механизма разрушения алюминиевых сшивов, армированных волокнами бора, занимающими приблизительно 50% объема и расположенными в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Композитные образцы представляли собой квадрат со стороной 0,5 дюйм и толщинами от 0,10 до 0,13 дюйм, содержащий 25 слоев в следующей упаковке: 10 слоев с нитями в одном направлении, 5 слоев с нитями в поперечном направлении и следующие 10 слоев с нитями в первоначальном направлении. Нити были непрерывными нитями Борсик

.28. Екименков Л. Н. К исследованию закономерностей процесса усталостного разрушения алюминиевых сплавов в связи с частотой нагружения. — «Заводская лаборатория», 1970, т. 36, № 10, с. 1261—1262.

53. Кудряшев В. Г., Смоленцев В. И. Вязкость разрушения алюминиевых сплавов. М., «Металлургия», 1976. 296 с.

Н2О'. В промышленных и морских атмосферах алюминиевые сплавы подвергаются коррозии вследствие разрушения окисных пленок. Коррозионная стойкость алюминия и его сплавов зависит от чистоты обработки металла. Наибольшей коррозионной стойкостью обладает алюминий с отшлифованной и отполированной поверхностью. Царапины, надрезы, раковины, поры усиливают процесс разрушения алюминиевых сплавов.

Л. П. Герасимова, Ю. П. Гун. Особенности разрушения алюминиевых сплавов при растягивающих напряжениях..... 121

Особенности разрушения алюминиевых сплавов при растягивающих напряжениях. Г е р а с и м о в а Л. П., Г у к Ю. П. Сб. «Практика тепловой микроскопии». М., «Наука», 1976, 121—126.