Nijs

01 De essinsje fan ynfloedprestaasjes

In protte minsken tinke, as se "slachwjerstân" hearre, fuortendaliks oan "taaiens". Mar wat is taaiens no krekt? Simpelwei sein, it giet derom oft in materiaal enerzjy effektyf kin ôffiere as it ûnder ynfloed komt.

As de enerzjy soepel ferspraat wurde kin, is it materiaal "taai"; as de enerzjy op ien punt konsintrearre is, is it "bros".

Dus hoe ferspriede polymearen enerzjy? Benammen fia trije paden:

• Beweging fan keatlingsegmenten: As in eksterne krêft ynslacht, ferspriede de molekulêre keatlingen enerzjy troch ynterne rotaasje, bûging en gliden. De molekulêre keatlingen kinne "ûntwykje", bûge en glide;

• Mikro-gebietsdeformaasje: Lykas rubber feroarsaakje rubberdieltsjes barsten yn 'e matriks, wêrtroch't de enerzjy fan 'e ynfloed wurdt opnommen. De ynterne fazestruktuer kin deformearje en dan wer herstelle; 

• Skeaôfbûging en enerzjy-absorpsjemeganismen: De ynterne struktuer fan it materiaal (lykas faze-ynterfaces en fillers) makket it paad fan 'e skuorren kronkelich, wêrtroch't brekken fertrage wurde. Yn ienfâldiger termen rint de skuorre net yn in rjochte line, mar wurdt fersteurd, ôfbûgd en passyf neutralisearre troch de ynterne struktuer.

Sjoch, ympaktsterkte is eins net "sterkte om brekking te wjerstean", mar leaver "it fermogen om enerzjy te fersprieden troch it om te lieden".

Dit ferklearret ek in faak foarkommend ferskynsel: guon materialen hawwe in ûnbidich hege treksterkte en fersplinterje maklik by ynfloed; bygelyks yngenieursplastyk lykas PS, PMMA en PLA.

Oare materialen, hoewol se matige sterkte hawwe, kinne wol ynfloeden wjerstean. De reden is dat de earsten nearne hawwe om "enerzjy te ferdriuwen", wylst de lêsten "enerzjy ferdriuwe". Foarbylden binne de platen en stangen fan PA,PP, en ABS-materialen.

Fanút in mikroskopysk perspektyf, as in eksterne krêft direkt ynslacht, ûnderfynt it systeem in ekstreem hege spanningssnelheid, sa koart dat sels de molekulen net op 'e tiid "reagearje" kinne.

Op dit punt ferspriede metalen enerzjy troch ferskowing, keramyk lit enerzjy frij troch kraken, wylst polymearen de ynfloed absorbearje troch keatlingsegmentbeweging, dynamyske wetterstofbiningbrekken en koördinearre deformaasje fan kristallijne en amorfe regio's.

As de molekulêre keatlingen genôch mobiliteit hawwe om har hâlding oan te passen en harsels yn 'e tiid opnij te feroarjen, wêrtroch't enerzjy effektyf ferspriede wurdt, dan is de ynfloedprestaasje goed. Omkeard, as it systeem te stiif is - de beweging fan it keatlingsegment is beheind, de kristalliniteit is te heech, en de glêsoergongstemperatuer is te heech - as eksterne krêft komt, wurdt alle enerzjy konsintrearre op ien punt, en de barst ferspriedt him direkt.

Dêrom is de essinsje fan ynfloedprestaasjes net "hurdens" of "sterkte", mar leaver it fermogen fan it materiaal om enerzjy yn in heul koarte tiid te fersprieden en te fersprieden.

 

02 Notched vs. Unnotched: Net ien test, mar twa falingsmeganismen

De "ynfloedsterkte" dêr't wy it meastentiids oer hawwe hat eins twa soarten: 

• Unnotched impact: Undersyket de "algemiene enerzjyferspillingskapasiteit" fan it materiaal; 

• Kerfde ynfloed: Undersyket de "wjerstân fan 'e barstpunt."

Unnotched impact mjit it algemiene fermogen fan it materiaal om ympaktenerzjy te absorbearjen en te fersprieden. It mjit oft it materiaal enerzjy kin absorbearje fia molekulêre ketenferslipping, kristallijne strekking en rubberfaze-deformaasje fan it momint dat it ûnderwurpen wurdt oan krêft oant breuk. Dêrom jout in hege unnotched impactskoare faak in fleksibel, kompatibel systeem oan mei goede enerzjyfersprieding.

Notched impact test mjit de wjerstân fan in materiaal tsjin barstfersprieding ûnder stresskonsintraasjeomstannichheden. Jo kinne it sjen as "de tolerânsje fan it systeem foar barstfersprieding". As yntermolekulêre ynteraksjes sterk binne en keatlingsegmenten rap opnij kinne wurde rangearre, sil barstfersprieding "fertrage" of "passivearre" wurde.

Dêrom hawwe materialen mei hege kerfde-slagwjerstân faak sterke ynterfaciale ynteraksjes of enerzjy-ôffiermeganismen, lykas wetterstofbiningen tusken esterbiningen yn polykarbonaat, of ynterfaciale ûntbining en kreuken yn rubberferhurdingssystemen. 

Dit is ek wêrom't guon materialen (lykas PP, PA, ABS en PC) goed prestearje yn ûnkerfde ympaktestesten, mar in wichtige fermindering fan kerfde ympaktresistinsje sjen litte, wat oanjout dat har mikroskopyske enerzjy-ôffiermeganismen net effektyf funksjonearje ûnder stresskonsintraasjeomstannichheden.

 

03 Wêrom binne guon materialen slachbestindich?

Om dit te begripen, moatte wy nei it molekulêre nivo sjen. De slagbestindigens fan in polymeermateriaal wurdt stipe troch trije fûnemintele faktoaren:

1. Keatlingsegmenten hawwe frijheidsgraden:

Bygelyks, yn PE (UHMWPE, HDPE), TPU, en bepaalde fleksibele PC's, kinne ketensegmenten enerzjy ferspriede troch konformaasjeferoarings ûnder ynfloed. Dit komt yn essinsje troch de enerzjyopname troch intramolekulêre bewegingen lykas it útrekken, bûgen en draaien fan gemyske biningen.

2. Fazestruktuer hat in buffermeganisme: Systemen lykas HIPS, ABS, en PA/EPDM befetsje sêfte fazen of ynterfaces. By ynfloed absorbearje de ynterfaces earst enerzjy, ûntbining, en dan rekombinearje.Lykas bokshandschoenen - de handschoenen ferheegje de krêft net, mar se ferlingje de stresstiid en ferminderje pykspanning. 

3. Yntermolekulêre "kleverigens": Guon systemen befetsje wetterstofbiningen, π-π-ynteraksjes, en sels dipoolynteraksjes. Dizze swakke ynteraksjes "offerje" harsels op om enerzjy te absorbearjen by ynfloed, en herstelle har dan stadich.

Dêrom sille jo fine dat guon polymearen mei poalgroepen (lykas PA en PC) wichtige waarmte generearje nei ynfloed - dat komt troch de "wriuwingwaarmte" dy't generearre wurdt troch elektroanen en molekulen. 

Simpelwei sein, it mienskiplike skaaimerk fan slagbestindige materialen is dat se enerzjy fluch genôch ferspriede en net allegear tagelyk ynstoarte.

 

FOARBY's UHMWPE enHDPE-blêds binne yngenieursplastykprodukten mei poerbêste slagbestindigens. As primêr materiaal yn 'e mynboumasjinerie- en yngenieurstransportyndustry hawwe se koalstofstiel ferfongen en binne se de foarkar wurden foar frachtweinbekleding en koalbunkerbekleding. 

Harren ekstreem sterke ynfloedresistinsje beskermet se tsjin ynfloeden fan hurde materialen lykas stienkoal, wêrtroch't transportapparatuer feilich is. Dit ferminderet de ferfangingssyklus fan apparatuer, wêrtroch't de produksjeeffisjinsje ferbettere wurdt en de feiligens fan arbeiders garandearre wurdt.