Mesaj Sayısı : 1139 Yaş : 32 Lakap : RApCash Kayıt tarihi : 02/05/08
Konu: Polimer Kimya - Polimerlerin Mekanik Özellikleri Paz Haz. 08 2008, 21:36
Mekanik Dayanımı: Bir kuvvet yüklenmesi karşısında malzemenin kendi şeklini değiştirmemek için gösterdiği dirençtir.
Reoloji: Fizikte deforme olabilen malzemeleri inceleyen bilim dalıdır. Bir polimerik malzemenin dıştan gelen bir etkiye karşı göstereceği tersinir veya tersinmez deformasyonlardan ibaret mekanik davranışları inceleyen bilim dalıdır.
Deformasyon: Malzemenin bilinen bir gerilim altında akması, akışkan davranış göstermesi ve boyut değiştirmesidir.
Viskozite(=Akmazlık): Polimerik malzemenin akmaya karşı gösterdiği dirençtir.
Sürünme(=Creep): Uzun süre gerilim altında kalmaktan dolayı malzemenin içinde tersinmez deformasyonların birikmesi sonucu malzemedeki yapı taşlarının birbiri üzerinde akmasıdır.
Viskoelastik malzeme hem viskozluk hem de elastiklik özellikli olabilir.
Kauçuksal Elastiklik (=Elastromer) : Küçük gerilimler altında yüksek orandaki tersinir gerilim kauçuksal elastikliğin temel özelliğidir. O halde;
-Hızlı uzama gösterirler (%500) -Enerji kaybetmeme özelliği (tersinir olduğu için) -Maksimum uzamada yüksek gerilim direnci ve yüksek modül değerine sahip olmalı -Polimerin molekül ağırlığı yüksek olmalı -Polimer zincir hareketlerinin kolay olması için Tg(çalışabilme sıcaklığı) nin üstünde olmalıdır. -Polimer kararlı durumda yani üzerine hiçbir kuvvet uygulaması yok iken amorf olmalıdır. -Polimer zincirleri arasında tersinir deformasyonu sağlayacak şekilde ağ gibi çapraz bağ olmalıdır. -Zincirler hareket ederler.
Elastik Modülüs:
a = Gerilme Kuvveti = f/(ab) alanı
t= Uzama = ΔL/Lo (orjinal uzunluk)
Elastik Modülüs: a/t
Bu oran ne kadar yüksek olursa o kadar sağlam olur.
Vigoisson�s oranı: Daralma ile gerilimin birbirine mutlak oranıdır.
Vigoisson�s oranı = δd (Enine daralma)/ δb (Boyuna Uzama)
Bazı maddelerin Elastik modülüsleri
Malzeme Elastik Modülüs (mPa) Poisson�s Oranı Elmas
80x104
0.2
Çelik
22x104
0.28
Bakır
17x104
0.34
YYPE (Yüksek Yoğunluklu Polietilen)
7x104
-
MMA
3.7x103
0.33
PS
3.4x103
0.33
Doğal Kauçuk
1
0.5
Nylon 66
2x103
0.4
AYPE
200
0.4
Gerlim- Gerinim Eğrileri:
Bu eğrilere göre sert kırılgan dayanıklı yumuşak zayıf olarak adlandırılıyor.
1)
-Elastik deformasyon var -Yüksek gerilimde kırılgan
2)
-Polimer malzeme plastik deformasyona uğramıştır. Çünkü yüksek gerilimde eğim değişmiştir. -Polimer plastik deformasyonun hemen başlangıcında yine kırılgan olarak kopar. -Bu tür davranış Tg altındaki amorf polimerlerde görülür.
3) -Akma veriminin sonrasında polimer plastik deformasyonun devamında soğuk çekme başlangıcında kırılma olur. -Gerilim direncinde kopmadan önce görülen artış deformasyon sertleşmesi olabileceğini gösterir. -Bu özellik kristal yüzdesi yüksek düşük sıcaklıklarda gözlenir.
4) -Kırılma soğuk çekmeden sonra ani düşüşü izler. -Yarı kristal polimerlerde (kristal yüzdesi %20 nin üzerinde) ve düşük molekül ağırlıklı amorf polimerlerde gözlenir.
5) -Kırılmadan önce gerilim direncinde hızla artış gözlenir. -Yarı kristal polimerlerde gözlenir.
Soğuk çekme moleküllerde çekilme yönünde kaymasına neden olur. Ayrıca moleküller arasında ve içinde belli bir gerilim birleşmesi olur. Ön gerilim olarak bilinen bu olay gerilim direncinin artmasına neden olur.
6) -Akma verimi hemen hemen yok gibidir. -Gerilme direnci daha düşüktür. -Kauçuk özellik gösteren polimerlerde gözlenir.
7) -Polimer malzeme daha az uzama gösteriyor.
Kopmada gerilim direnci: Kopma anında ölçülebilen en yüksek gerilim direncidir.
Kopmada uzama direnci: Kopma anında ölçülebilen en yüksek uzama direncidir.
Gerilim- Gerinim Eğrileri sonucu ortaya çıkan özellikler
Mekanik Davranış Elastik Modül Akma Verimi Kopmada Gerilim Direnci Kopmada uzama yüzdesi Örnek polimerler Yumuşak-zayıf Düşük Gözlenmeyebilir çok düşük Düşük 150 Kauçuk ve Türevleri Yumuşak-dayanıklı Düşük Gözlenmeyebilir çok düşük Düşük 500 Kauçuk ve plastifiyanlı PVC türleri Sert-kuvvetli Yüksek Yüksek Yüksek 5 PS Sert-dayanıklı Yüksek Yüksek Yüksek 300 Yarı kristal polimer Sert-kırılgan Yüksek Yok Yüksek Çok az Termoset polimerler
Örnek: Yarı kristal polimerlerin gerinim- gerilim eğrisi
O-A : Gerilim direnci uzama eğrisi düzgün doğrudur. Bu davranış elastik deformasyondur. Doğrunun eğimi elastik modülüstür. A-B : Gerilim direnci (σ) artışı, gerinimin artmasına karşın azalmıştır. B noktasında bu değer maksimuma ulaşmıştır. B noktası polimerin akma verimidir. B-C : Polimerde boyun oluşmasının olduğu bölgedir. Plastik deformasyon ve akma boyun üzerinden çekme sürdükçe devam eder. Boyun oluşmasının tamamlanması C noktasında biter. C-D : Gerilim direnci hemen hemen sabittir. Zincirler akma gösterir. Uzama devam ettiği sürece zincirler çekilme doğrultusunda yönlenirler. Bu tür işleme soğuk çekme veya soğuk akma denir. D noktasında daha düzenli bir hal alır. D-E : Soğuk çekmenin veya plastik akmanın bittiği ve deformasyon sertleşmesi sonucu polimerde gerilim direncinin hızla artığı bölgedir. E : Bu noktada kopma meydana gelir.
Salı Haz. 30 2009, 12:06 tarafından yasakmc
Konu: Polimer Kimya - Polimerlerin Mekanik Özellikleri 
