ℹ️
Полиоксиметилен – один из важнейших современных полимеров. Он обладает прочностью, жесткостью и твердостью при низких температурах. Он почти не взаимодействует с агрессивной средой и не разрушается в контакте с автомобильными маслами, топливом, органическими растворителями, слабыми щелочами и слабыми кислотами. Он не впитывает воду, стоек к динамическим нагрузкам, не накапливает усталость и имеет низкую ползучесть при больших нагрузках. Корпуса машин, шестерни, подшипники, трущиеся самосмазывающиеся детали механизмов, высокоточные детали – это далеко не полный список изделий, для изготовления которых можно использовать полиоксиметилен.🔬Исследования данного полимера проводили на уникальной установке, разработанной, запатентованной и изготовленной в #ИФХЭ РАН – на
горизонтальном крутильном маятнике. Это устройство позволяет исследовать реакцию всех элементов изучаемого материала с позиции атомно-молекулярного дискретного строения. Образец помещался в термокриокамеру. С одной стороны он закреплялся жестко, с другой – был присоединен к системе возбуждения и регистрации колебательного процесса. Затем образец импульсным воздействием отклоняли на небольшой угол в пределах упругой деформации. Образец начинал колебаться. Со временем колебания затухали, потому что часть энергии внешнего воздействия переходила в тепловую часть внутренней энергии образца. По затуханию крутильных колебаний оценивалась диссипация части энергии в материале. Измерения проводились в широком интервале температур (от -150 °С до +170 °С).📈 На полученных спектрах внутреннего трения были обнаружены два наиболее выраженных пика диссипативных потерь, которые являются сложными, то есть состоят как минимум из двух наложенных друг на друга процессов, и один пик малой интенсивности. Посредством разложения этих пиков с использованием нормального распределения Гаусса в программе Origin Pro были выявлены пять процессов.
💬«Это очень точный метод – он позволяет зарегистрировать изменения подвижности в самых маленьких системах в структуре материала, – отметила зав. лабораторией структурообразования в дисперсных системах #ИФХЭ РАН, к.ф.-м.н. Светлана Шатохина. – Наблюдаемые пики диссипативных потерь характеризуют отклик материала на механическое воздействие при определенной температуре. Механическая энергия переходит в тепловую и «размораживает» участки полимерных цепей и звенья, делая их подвижными. Каждый пик соответствует повышению подвижности той или иной подсистемы внутри полимера».
Исследования проводились для неотожженного и для отожженного полиоксиметилена. Измерения показали, что отжиг при температуре 140 °С градусов не сильно повлиял на спектры внутреннего трения, температурно-частотные зависимости и рассчитанные физико-механические характеристики. Однако у отожженного полиоксиметилена значительно увеличился диапазон времен релаксации на половине высоты пика потерь.
Работа опубликована в журнале 📕
Polymers 2024, 16(24), 3582.
🔗 Подробнее на нашем сайте.
#ИФХЭ новости