4
А.А. Валишин, Т.С. Степанова
зоны — это образование крейзов, где эта неоднородность выражена
особенно ярко. Возникновение крейзов — это результат действия вы-
соких локальных напряжений на микронеоднородностях структуры
при температурах, приближающихся к температуре стеклования. В со-
стояниях, предшествующих образованию крейза (при более низких
температурах), также проявляется различного рода микронеоднород-
ность. В частности, тот факт, что впереди трещины наблюдаются изо-
лированные микрополости означает, что повреждения, вызываемые
термофлуктуационными элементарными актами, концентрируются
и проявляются наиболее сильно в некоторых «слабых», как бы «пред-
расположенных» к этому, местах и завершаются образованием здесь
микрополости — дырки.
Не все элементы микроструктуры материала в одинаковой степе-
ни воспринимают внешнюю механическую нагрузку. В микрострук-
туре, как в строительной конструкции, есть некоторые «активные»
элементы — «несущие балки, держащие напряжение», и есть «пас-
сивные» элементы, которые непосредственно внешнюю нагрузку не
воспринимают и играют роль «внутренних стен и перегородок». Так
называемые несущие элементы микроструктуры — это, прежде все-
го, химические связи главной валентности полимерных макромоле-
кул и группы таких связей. Разрушение таких элементов и составляет
суть элементарных актов. Несущие элементы объединены в связный
непрерывный «несущий каркас», как бы армирующий напряженный
материал. Именно этот «несущий каркас» воспринимает и держит
внешнее напряжение. Представления о каркасной связанности микро-
структуры полимеров развивал Г.А. Патрикеев [4]. С математической
точки зрения несущий каркас — это своеобразный случайный мате-
риальный граф, т. е. разветвленная сеть, охватывающая весь объем
тела. Несущие элементы микроструктуры и несущий каркас в целом
находятся в постоянном непрерывном тепловом движении. Микроне-
однородность по различным физическим и механическим параметрам
проявляется на всех уровнях, вплоть до химических связей. Экспери-
ментально установлено [2], что химические связи в макромолекулах
неодинаковы по энергии диссоциации. Так, в ПММА (полиметил-
метакрилат) встречаются слабые химические связи
C
–
C
с энергией
0
кДж 134
моль
U
=
и прочные — с энергией
0
кДж 345
моль
U
=
[2, 5]. Очевидно,
что тепловыми флуктуациями в первую очередь рвутся слабые связи.
Кроме того, и внешнее напряжение распределяется по химическим
связям неравномерно. Методом ИК-спектроскопии установлено, что
