Balita

01 Ang Esensya sa Epekto nga Pagganap

Daghang mga tawo, sa pagkadungog sa "impact resistance," naghunahuna dayon sa "gahi." Apan unsa man gyud ang katig-a? Sa yano nga pagkasulti, kini kung ang usa ka materyal mahimo nga epektibo nga mawala ang kusog kung kini naapektuhan.

Kung ang kusog mahimong mabungkag nga hapsay, ang materyal "gahi"; kung ang enerhiya gikonsentrar sa usa ka punto, kini "brittle."

Busa sa unsang paagi ang mga polimer magwagtang sa enerhiya? Sa panguna pinaagi sa tulo ka mga agianan:

• Lihok sa bahin sa kadena: Sa diha nga ang usa ka eksternal nga pwersa moigo, ang molekular nga mga kadena mawala sa enerhiya pinaagi sa internal nga pagtuyok, pagduko, ug pag-slide. Ang mga kadena sa molekula mahimong "makalikay," moliko, ug mag-slide;

• Micro-area deformation: Sama sa goma, ang mga partikulo sa goma nag-aghat sa crazing sa matrix, nga mosuhop sa kusog sa epekto. Ang internal nga bahin nga istruktura mahimong deform ug unya maulian; 

• Crack deflection ug energy absorption mechanisms: Ang internal structure sa materyal (sama sa phase interfaces ug fillers) naghimo sa crack propagation path tortuous, delaying fracture. Sa mas simple nga mga termino, ang liki dili modagan sa usa ka tul-id nga linya apan gibalda, gitipas, ug pasibo nga neutralisado sa internal nga istruktura.

Nakita nimo, ang kalig-on sa epekto dili tinuod nga "kusog nga makasugakod sa pagkaguba," kondili "ang abilidad sa pagwagtang sa kusog pinaagi sa pag-redirect niini."

Kini usab nagpatin-aw sa usa ka komon nga panghitabo: pipila ka mga materyales adunay hilabihan ka taas nga kalig-on sa tensile ug dali mabuak sa epekto; pananglitan, ang mga plastik nga engineering sama sa PS, PMMA, ug PLA.

Ang ubang mga materyales, samtang adunay kasarangan nga kusog, makasugakod sa epekto. Ang hinungdan mao nga ang nahauna wala’y lugar nga "magwagtang sa kusog," samtang ang naulahi "magwagtang sa kusog." Ang mga pananglitan naglakip sa mga sheet ug rod sa PA,PP, ug mga materyales sa ABS.

Gikan sa mikroskopikong panglantaw, sa diha nga ang usa ka eksternal nga pwersa moigo dayon, ang sistema makasinati og hilabihan ka taas nga strain rate, mubo kaayo nga bisan ang mga molekula dili "maka-react" sa panahon.

Niini nga punto, ang mga metal nagsabwag sa enerhiya pinaagi sa slippage, ang mga seramiko nagpagawas sa enerhiya pinaagi sa pag-crack, samtang ang mga polimer mosuhop sa epekto pinaagi sa paglihok sa bahin sa kadena, dinamikong hydrogen bond breaking, ug coordinated deformation sa crystalline ug amorphous nga mga rehiyon.

Kung ang mga kadena sa molekula adunay igo nga paglihok aron mabag-o ang ilang postura ug usbon ang ilang kaugalingon sa oras, epektibo nga pag-apod-apod sa enerhiya, nan maayo ang pasundayag sa epekto. Sa kasukwahi, kung ang sistema hilabihan ka estrikto - ang paglihok sa bahin sa kadena gipugngan, ang crystallinity taas kaayo, ug ang temperatura sa transisyon sa bildo taas kaayo - kung moabut ang eksternal nga pwersa, ang tanan nga kusog gikonsentrar sa usa ka punto, ug ang liki direkta nga mokaylap.

Busa, ang esensya sa pasundayag sa epekto dili "katig-a" o "kusog," kondili ang abilidad sa materyal sa pag-apod-apod ug pagwagtang sa kusog sa mubo nga panahon.

 

02 Notched vs. Unnotched: Dili Usa ka Pagsulay, Kondili Duha ka Kapakyasan nga Mekanismo

Ang "kusog sa epekto" nga sagad natong hisgutan adunay duha ka klase: 

• Wala mamatikdi nga epekto: Gisusi ang "kinatibuk-ang kapasidad sa pagwagtang sa enerhiya" sa materyal; 

• Notched impact: Gisusi ang "resistance sa crack tip."

Ang dili mamatikdan nga epekto nagsukod sa kinatibuk-ang abilidad sa materyal sa pagsuhop ug pagwagtang sa kusog sa epekto. Kini nagsukod kon ang materyal makasuhop sa enerhiya pinaagi sa molecular chain slippage, crystalline yielding, ug rubber-phase deformation gikan sa higayon nga kini gipailalom sa pwersa hangtod sa pagkabali. Busa, ang usa ka taas nga wala mamatikdan nga marka sa epekto sa kasagaran nagpakita sa usa ka flexible, compatible nga sistema nga adunay maayo nga pagsabwag sa enerhiya.

Ang notched impact testing nagsukod sa pagsukol sa usa ka materyal sa pagpadaghan sa crack ubos sa mga kondisyon sa konsentrasyon sa stress. Mahimo nimong hunahunaon kini ingon ang "pagtugot sa sistema sa paglansad sa liki." Kung lig-on ang intermolecular nga interaksyon ug ang mga bahin sa kadena mahimo’g mabag-o nga paspas, ang pagpadaghan sa liki mahimong "hinayhinay" o "pasibo."

Busa, ang mga materyales nga adunay taas nga notched impact resistance sagad adunay lig-on nga interfacial interaction o energy dissipation mechanisms, sama sa hydrogen bonds tali sa ester bonds sa polycarbonate, o interfacial debonding ug creasing sa rubber toughening systems. 

Mao usab kini ang hinungdan ngano nga ang pipila ka mga materyales (sama sa PP, PA, ABS, ug PC) maayo nga nahimo sa wala mamatikdan nga pagsulay sa epekto apan nagpakita sa usa ka mahinungdanon nga pagkunhod sa notched nga resistensya sa epekto, nga nagpakita nga ang ilang mikroskopiko nga mga mekanismo sa pagwagtang sa enerhiya napakyas sa pag-obra nga epektibo sa ilawom sa mga kahimtang sa konsentrasyon sa stress.

 

03 Ngano nga ang pipila ka mga materyales dili makasugakod sa epekto?

Aron masabtan kini, kinahanglan natong tan-awon ang lebel sa molekula. Ang resistensya sa epekto sa usa ka polymer nga materyal gisuportahan sa tulo nga sukaranan nga mga hinungdan:

1. Ang mga bahin sa kadena adunay mga ang-ang sa kagawasan:

Pananglitan, sa PE (UHMWPE, HDPE), TPU, ug pipila ka flexible nga mga PC, ang mga bahin sa kadena mahimong mawala ang enerhiya pinaagi sa mga pagbag-o sa konpormasyon ubos sa epekto. Kini sa esensya naggikan sa pagsuyup sa enerhiya pinaagi sa intramolecular nga mga lihok sama sa pag-inat, pagduko, ug pagtuis sa mga bugkos sa kemikal.

2. Ang istruktura sa hugna adunay mekanismo sa pag-buffer: Ang mga sistema sama sa HIPS, ABS, ug PA/PDM adunay mga humok nga hugna o mga interface. Sa epekto, ang mga interface una nga mosuhop sa enerhiya, debond, ug dayon mag-recombine.Sama sa mga gwantes sa boksing — ang mga gwantis dili makadugang sa kusog, apan kini nagpalugway sa oras sa tensiyon ug makapamenos sa peak stress. 

3. Intermolecular "stickiness": Ang ubang mga sistema adunay hydrogen bonds, π–π interactions, ug bisan dipole interactions. Kining huyang nga mga interaksyon "nagsakripisyo" sa ilang kaugalingon aron masuhop ang kusog sa epekto, ug dayon hinayhinay nga maulian.

Busa, imong makita nga ang pipila ka mga polimer nga adunay polar nga mga grupo (sama sa PA ug PC) makamugna og dakong kainit human sa epekto—kana tungod sa "frictional heat" nga namugna sa mga electron ug mga molekula. 

Sa yanong pagkasulti, ang kasagaran nga kinaiya sa mga materyal nga dili makaigo sa epekto mao nga sila nag-apod-apod pag-usab sa enerhiya sa igo nga igo ug dili mahugno sa usa ka higayon.

 

LABAWAng UHMWPE ugHDPE sheets mga engineering plastic nga mga Produkto nga adunay maayo kaayo nga resistensya sa epekto. Ingon usa ka panguna nga materyal sa makinarya sa pagmina ug industriya sa transportasyon sa engineering, gipulihan nila ang carbon steel ug nahimo nga gipili nga kapilian alang sa mga lining sa trak ug mga lining sa bunker sa karbon. 

Ang ilang hilabihan ka kusgan nga resistensya sa epekto nanalipod kanila gikan sa mga epekto gikan sa gahi nga mga materyales sama sa karbon, pagpanalipod sa mga kagamitan sa transportasyon. Gipamenos niini ang mga siklo sa pag-ilis sa kagamitan, sa ingon nagpauswag sa kahusayan sa produksiyon ug nagsiguro sa kaluwasan sa mga trabahante.