Glossar

Elastizität und Elastizitätsmodul

Gummielastizität oder Enthropieelastizität beschreiben den Widerstand eines Gummi- oder Elastomersystems gegen eine von außen aufgebrachte Deformation oder DehnungDehnung beschreibt die Deformation eines Materials, das durch eine von außen einwirkende Kraft oder Spannung mechanisch belastet wird. Gummimischungen zeigen Kriech-Eigenschaften, wenn eine statische Last aufgebracht wird.Dehnung.

Gummielastizität ist mit reversiblen Entropieänderungen verbunden. Der Ursprung dieser reversiblen Entropieänderungen innerhalb einer Gummi- oder Elastomermatrix entlang der Polymerketten kann durch folgende Aspekte beschrieben werden:

Wird ein Zickzack-Elastomermolekül durch eine äußere Kraft verlängert, so ändert sich der Bindungswinkel zwischen den benachbarten Molekülen entlang der Kette. Erfolgen diese kleinen Änderungen ohne Aktivierung von Reibungsprozessen, ist keine Verformungsenergie erforderlich.
Auf der anderen Seite bedeutet Stretching, dass die Orientierung auf molekularer Basis erfolgt und die Entropie (Störung innerhalb des Systems) abnimmt.
Wird die äußere Kraft weggenommen, wird Wärmeenergie aus der Umgebung aufgenommen und die Moleküle kehren zu ihrer ursprünglichen Ausrichtung zurück; der Bindungswinkel kehrt zurück und die Moleküle schrumpfen auf ihre ursprüngliche Form.

Ein elastischer Modul (auch bekannt als Elastizitätsmodul) ist eine Größe, die den Widerstand eines Objekts oder einer Substanz gegen eine elastische (d.h. nicht permanente) Deformation misst, wenn SpannungSpannung ist definiert als Kraftniveau, das auf eine Probe mit definiertem Querschnitt aufgebracht wird (Spannung = Kraft/Fläche). Proben mit runden oder rechteckigen Querschnitten können komprimiert oder gestreckt werden. Elastische Materialien, wie Elastomere, können bis um das 5- oder 10-fache ihrer ursprünglichen Länge gedehnt werden.Spannung aufgebracht wird. Der Elastizitätsmodul eines Objektes ist definiert als Spannungs-Dehnungs-Kurve im Bereich der elastischen Deformation:[1] Ein steiferes Material weist einen höheren Elastizitätsmodul auf. Der Elastizitätsmodul ist wie folgt definiert::