Ordliste
Mullins-effekten
Mullins-effekten beskriver et fænomen, der er typisk for gummimaterialer.
Hvis der registreres en spændings-tøjningskurve for en strimmelprøve ved hjælp af et program som Universal Test Program på NETZSCH DMA Eplexor®®, kan den såkaldte Mullins-effekt - ikke at forveksle med Payne-effektenPayne-effekten er faldet i et fyldt, krydsbundet elastomersystem med stigende deformationsamplitude.Payne-effekten - observeres.
Hvornår opstår Mullins-effekten?
Udvidelse af prøven med en konstant deformationshastighed - f.eks. fra startpunktet til slutpunktet på kurve 3 (figur 1) - resulterer i en stigning i spændingeninden for dette interval. Hvis deformationen stoppes ved slutningen af kurve 3, og prøven "vender tilbage" til sin oprindelige tilstand med samme deformationshastighed, får spændingen et andet forløb (kurve 4).
Hvis prøven derefter udvides igen (med samme deformationshastighed som før), kan man ved slutningen af kurve 5 se en "spændende" opførsel, der beskrives af Mullins-effekten:
Med stigende StammeForvrængning beskriver en deformation af et materiale, som belastes mekanisk af en ydre kraft eller spænding. Gummiblandinger har krybeegenskaber, hvis de udsættes for en statisk belastning.belastning løber spændingen først langs kurve 4 og følger derefter forløbet af kurve 5 indtil slutpunktet af kurve 5. Hvis man vender belastningshastigheden igen, fører det til endnu et nyt forløb for spændingen, som i dette eksempel beskrives af kurve 6.
Men hvad sker der på molekylært niveau?
Hvis en træk- eller strimmelprøve udsættes for makroskopiske belastninger, vil de tværbundne polymerkæder i materialet blive "strakt" (figur 2).
Makroskopisk set bliver prøverne derved betydeligt forlænget.
Fyldstoffer som f.eks. carbon black, der danner såkaldte "klynger" i polymernetværket, går i stykker og reducerer dermed deres mekaniske modstandsdygtighed over for den påførte deformation. I den såkaldte "jomfruelige" tilstand, for mekanisk ubelastede prøver - dvs. det ubelastede polymernetværk og ubelastede "klynger" - er materialets stivhed høj.
Derfor kræves der stor kraft eller StressStress defineres som et kraftniveau, der påføres en prøve med et veldefineret tværsnit. (Spænding = kraft/areal). Prøver med et cirkulært eller rektangulært tværsnit kan komprimeres eller strækkes. Elastiske materialer som gummi kan strækkes op til 5 til 10 gange deres oprindelige længde.stress for at trække prøven fra hinanden (kurve 3). Denne delvise ødelæggelse af "klyngen" er grunden til, at den kraft, der kræves under aflastningscyklussen (kurve 4), er betydeligt lavere. Hvis belastningsretningen vendes igen som beskrevet ovenfor, følger spændings-tøjningskurven i første omgang kurve 4.
Alle klyngestrukturer, som er blevet ødelagt, når slutpunktet på kurve 3 er nået i første omgang, forbliver naturligvis ødelagte.
Derfor følger StressStress defineres som et kraftniveau, der påføres en prøve med et veldefineret tværsnit. (Spænding = kraft/areal). Prøver med et cirkulært eller rektangulært tværsnit kan komprimeres eller strækkes. Elastiske materialer som gummi kan strækkes op til 5 til 10 gange deres oprindelige længde.stress-tøjningsdiagrammet kurven for segment 4 igen. Det er kun en fortsat forøgelse af tøjningen, igen i forbindelse med en fortsat forøgelse af kraften, der fører til en gentagelse af den delvise ødelæggelse og yderligere NedbrydningsreaktionEn nedbrydningsreaktion er en termisk induceret reaktion af en kemisk forbindelse, der danner faste og/eller gasformige produkter. nedbrydning af de klynger, der stadig findes.
Størrelsen af de klynger, der udsættes for ødelæggelse, fortsætter med at falde med stigende StammeForvrængning beskriver en deformation af et materiale, som belastes mekanisk af en ydre kraft eller spænding. Gummiblandinger har krybeegenskaber, hvis de udsættes for en statisk belastning.belastning. Først er det selvfølgelig large "klyngerne", som stadig er til stede i prøven i en "jomfruelig" tilstand i begyndelsen af StressStress defineres som et kraftniveau, der påføres en prøve med et veldefineret tværsnit. (Spænding = kraft/areal). Prøver med et cirkulært eller rektangulært tværsnit kan komprimeres eller strækkes. Elastiske materialer som gummi kan strækkes op til 5 til 10 gange deres oprindelige længde.stress-strain-testen, der bliver ødelagt under forsøget. Kun ved højere belastningsniveauer oplever de mindre klynger også yderligere delvis ødelæggelse.
