Effects of strain rate and temperature on fracture toughness and tensile properties of CPVC
No Thumbnail Available
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
ﻓﻲ اﻷﻋﻮام اﻟﺤﺪﻳﺜﺔ ,اﻟ هﻨﺎك ازدﻳﺎد واﺳﻊ ﻓﻲ اﺳﺘﺨﺪام اﻟﺒﻮﻟﻴﻤﺮات ﻓﻲ اﻟﻤﺠﺎﻻت ﻬﻨﺪﺳﻴﺔ . وﻣﻊ ﺗﺰاﻳﺪ هﺬﻩ اﻻﺳﺘﺨﺪاﻣﺎت ﺳﻮف ﻳﺤﺪث ﺑﺎﻟﺘﺄآﻴﺪ اﻷﺟﻬﺎدات . (CPVC) آﻠﻮراﻳﺪ اﻟﺒﻮﻟﻲ ﻓﻴﻨﻴﻞ اﻟﻤﻜﻠﻮر هﻲ ﻣﺎدة ﺻﻤﻤﺖ ﻟﺘﺤﻤﻞ .(اﻟﺴﺒﺐ PVC) درﺟﺔ ﺣﺮارة أﻋﻠﻰ ﻣﻦ آﻠﻮراﻳﺪ اﻟﺒﻮﻟﻲ ﻓﻴﻨﻴﻞ ﻟﻬﺬا , ﻓﺎن ﻓﻬﻢ اﻟﺨﻮاص اﻟﻤﻴﻜﺎﻧﻴﻜﻴﺔ ﺗﺤﺖ ﻣﺘﻐﻴﺮات اﻟﺤﻤﻮﻟﺔ و درﺟﺎت ﺣﺮارة ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ أﺻﺒﺢ ﻣﺘﺰاﻳﺪاﻷهﻤﻴﺔ .
ﻓﻲ هﺬﻩ اﻟﺪراﺳﺔ , ﺗﻢ ﺑﺤﺚ اﻋﺘﻤﺎد ﻣﺘﻐﻴﺮ اﻟﺸﺪ)اﻟﺠﻬﺎز ﺳﺮﻋﺔ رأس ( ودرﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﻋﻠﻰ ﻣﺘﺎﻧﺔ اﻟﻜﺴﺮ و .(CPVC) ﺧﻮاص اﻟﺘﻮﺗﺮ ﻓﻲ ﻣﺎدة اﻧﺒﻮب آﻠﻮراﻳﺪ اﻟﺒﻮﻟﻲ ﻓﻴﻨﻴﻞ اﻟﻤﻜﻠﻮر ﺗﻢ اﺳﺘﺨﺪام ﻋﻴﻨﺎت ﺣﺎﻓﺔ اﻟﺴﻦ اﻟﻤﺜﻨﻲ اﻟﻤﻔﺮد ﻋﻠ (SENB) و اﻟﺘﻮﺗﺮ ﻓﻲ اﺧﺘﺒﺎرات ﻣﺘﺎﻧﺔ اﻟﻜﺴﺮ و اﻟﺘﻮﺗﺮ اﻟﺘﻮاﻟﻲ ﻰ . 50 ,23 ,0 ,10-) ﺧﻤﺲ درﺟﺎت ﺣﺮارة 70 و درﺟﺔ ﺣﺮارة ﻣﺌﻮﻳﺔ ( 50 ,5) و ﺛﻼث ﺳﺮﻋﺎت ﻟﺮأس اﻟﺠﻬﺎز ﻣﻠﻴﻤﺘﺮ500 و /دﻗﻴﻘﺔ (اﻟﺪراﺳﺔ اﻋﺘﺒﺮت ﻓﻲ هﺬﻩ .
أﻇﻬﺮت اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ ﺑﺈﻣﻜﺎﻧﻴﺔ آﻞ ﻣﻦ أﺳﺎﻟﻴﺐ اﻻﻧﻜﺴﺎر اﻟﻠﻴﻨﺔ واﻟﻬﺸﺔ . ﻣﺌﻮﻳﺔ 50 ﻋﻨﺪ درﺟﺔ ﺣﺮارة , ﻟﻘﺪ ﺷﻮهﺪ ﺳﻠﻮك اﻟﺘﺤﻮل ﻣﻦ اﻟﻠ اﻟﻬﺸﺎﺷﺔ ﻴﻮﻧﺔ إﻟﻰ . إن ﻧﻘﺼﺎن درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة و زﻳﺎدة ﺳﺮﻋﺔ رأس اﻟﺠﻬﺎز ﺗﺴﺘﺤﺴﻦ اﻻﻧﻜﺴﺎر اﻟﻬﺶ .اﻟﺤﺮارة ﻳﻨﻘﺺ إﺟﻬﺎد اﻟﺨﻀﻮع و ﻋﺎﻣﻞ اﻟﻤﺮوﻧﺔ ﺑﻨﻘﺼﺎن ﺳﺮﻋﺔ رأس اﻟﺠﻬﺎز و ازدﻳﺎد درﺟﺔ . و ﻟﻜﻦ إن ﻗﻴﻤﺔ اﻧﻜﺴﺎر اﻟﺸﺪ ﺑﻘﻲ ﺷﺒﻪ ﺛﺎﺑﺖ ﻣﻊ ﺳﺮﻋﺔ رأس اﻟﺠﻬﺎز ﻋﻨﺪ درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﻐﺮﻓﺔ وأﻗﻞ ﻣﻨﻬﺎ . 50 ﻋﻨﺪ 70 و درﺟﺔ ﺣﺮارة ﻣﺌﻮﻳﺔ , 5 ﺣﺼﻠﺖ زﻳﺎدة ﻓﻲ اﻧﻜﺴﺎر اﻟﺸﺪ ﻣﻊ ازدﻳﺎد ﺳﺮﻋﺔ رأس اﻟﺠﻬﺎز ﻣﺎ ﺑﻴﻦ ﻣﻠﻴﻤﺘﺮ 50 و / دﻗﻴﻘﺔ ﺛﻢ ﺛﺒﺘﺖ ﻣﻊ زﻳﺎدة أآﺜﺮ ﻟﺴﺮﻋﺔ رأس اﻟﺠﻬﺎز.
ﻓﻲ اﻷﻋﻮام اﻟﺤﺪﻳﺜﺔ ,اﻟ هﻨﺎك ازدﻳﺎد واﺳﻊ ﻓﻲ اﺳﺘﺨﺪام اﻟﺒﻮﻟﻴﻤﺮات ﻓﻲ اﻟﻤﺠﺎﻻت ﻬﻨﺪﺳﻴﺔ . وﻣﻊ ﺗﺰاﻳﺪ هﺬﻩ اﻻﺳﺘﺨﺪاﻣﺎت ﺳﻮف ﻳﺤﺪث ﺑﺎﻟﺘﺄآﻴﺪ اﻷﺟﻬﺎدات . (CPVC) آﻠﻮراﻳﺪ اﻟﺒﻮﻟﻲ ﻓﻴﻨﻴﻞ اﻟﻤﻜﻠﻮر هﻲ ﻣﺎدة ﺻﻤﻤﺖ ﻟﺘﺤﻤﻞ .(اﻟﺴﺒﺐ PVC) درﺟﺔ ﺣﺮارة أﻋﻠﻰ ﻣﻦ آﻠﻮراﻳﺪ اﻟﺒﻮﻟﻲ ﻓﻴﻨﻴﻞ ﻟﻬﺬا , ﻓﺎن ﻓﻬﻢ اﻟﺨﻮاص اﻟﻤﻴﻜﺎﻧﻴﻜﻴﺔ ﺗﺤﺖ ﻣﺘﻐﻴﺮات اﻟﺤﻤﻮﻟﺔ و درﺟﺎت ﺣﺮارة ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ أﺻﺒﺢ ﻣﺘﺰاﻳﺪاﻷهﻤﻴﺔ .
ﻓﻲ هﺬﻩ اﻟﺪراﺳﺔ , ﺗﻢ ﺑﺤﺚ اﻋﺘﻤﺎد ﻣﺘﻐﻴﺮ اﻟﺸﺪ)اﻟﺠﻬﺎز ﺳﺮﻋﺔ رأس ( ودرﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﻋﻠﻰ ﻣﺘﺎﻧﺔ اﻟﻜﺴﺮ و .(CPVC) ﺧﻮاص اﻟﺘﻮﺗﺮ ﻓﻲ ﻣﺎدة اﻧﺒﻮب آﻠﻮراﻳﺪ اﻟﺒﻮﻟﻲ ﻓﻴﻨﻴﻞ اﻟﻤﻜﻠﻮر ﺗﻢ اﺳﺘﺨﺪام ﻋﻴﻨﺎت ﺣﺎﻓﺔ اﻟﺴﻦ اﻟﻤﺜﻨﻲ اﻟﻤﻔﺮد ﻋﻠ (SENB) و اﻟﺘﻮﺗﺮ ﻓﻲ اﺧﺘﺒﺎرات ﻣﺘﺎﻧﺔ اﻟﻜﺴﺮ و اﻟﺘﻮﺗﺮ اﻟﺘﻮاﻟﻲ ﻰ . 50 ,23 ,0 ,10-) ﺧﻤﺲ درﺟﺎت ﺣﺮارة 70 و درﺟﺔ ﺣﺮارة ﻣﺌﻮﻳﺔ ( 50 ,5) و ﺛﻼث ﺳﺮﻋﺎت ﻟﺮأس اﻟﺠﻬﺎز ﻣﻠﻴﻤﺘﺮ500 و /دﻗﻴﻘﺔ (اﻟﺪراﺳﺔ اﻋﺘﺒﺮت ﻓﻲ هﺬﻩ .
أﻇﻬﺮت اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ ﺑﺈﻣﻜﺎﻧﻴﺔ آﻞ ﻣﻦ أﺳﺎﻟﻴﺐ اﻻﻧﻜﺴﺎر اﻟﻠﻴﻨﺔ واﻟﻬﺸﺔ . ﻣﺌﻮﻳﺔ 50 ﻋﻨﺪ درﺟﺔ ﺣﺮارة , ﻟﻘﺪ ﺷﻮهﺪ ﺳﻠﻮك اﻟﺘﺤﻮل ﻣﻦ اﻟﻠ اﻟﻬﺸﺎﺷﺔ ﻴﻮﻧﺔ إﻟﻰ . إن ﻧﻘﺼﺎن درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة و زﻳﺎدة ﺳﺮﻋﺔ رأس اﻟﺠﻬﺎز ﺗﺴﺘﺤﺴﻦ اﻻﻧﻜﺴﺎر اﻟﻬﺶ .اﻟﺤﺮارة ﻳﻨﻘﺺ إﺟﻬﺎد اﻟﺨﻀﻮع و ﻋﺎﻣﻞ اﻟﻤﺮوﻧﺔ ﺑﻨﻘﺼﺎن ﺳﺮﻋﺔ رأس اﻟﺠﻬﺎز و ازدﻳﺎد درﺟﺔ . و ﻟﻜﻦ إن ﻗﻴﻤﺔ اﻧﻜﺴﺎر اﻟﺸﺪ ﺑﻘﻲ ﺷﺒﻪ ﺛﺎﺑﺖ ﻣﻊ ﺳﺮﻋﺔ رأس اﻟﺠﻬﺎز ﻋﻨﺪ درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﻐﺮﻓﺔ وأﻗﻞ ﻣﻨﻬﺎ . 50 ﻋﻨﺪ 70 و درﺟﺔ ﺣﺮارة ﻣﺌﻮﻳﺔ , 5 ﺣﺼﻠﺖ زﻳﺎدة ﻓﻲ اﻧﻜﺴﺎر اﻟﺸﺪ ﻣﻊ ازدﻳﺎد ﺳﺮﻋﺔ رأس اﻟﺠﻬﺎز ﻣﺎ ﺑﻴﻦ ﻣﻠﻴﻤﺘﺮ 50 و / دﻗﻴﻘﺔ ﺛﻢ ﺛﺒﺘﺖ ﻣﻊ زﻳﺎدة أآﺜﺮ ﻟﺴﺮﻋﺔ رأس اﻟﺠﻬﺎز.
5 إن ﻗﻴﻤﺔ ﻣﺘﺎﻧﺔ اﻟﻜﺴﺮ زادت ﻣﻊ ﺳﺮﻋﺔ رأس اﻟﺠﻬﺎز ﻣﺎ ﺑﻴﻦ ﻣﻠﻴﻤﺘﺮ 50 و /اﻟﺤﺮارة دﻗﻴﻘﺔ ﻟﻜﻞ درﺟﺎت . وﻟﻜﻦ ﻓﻲ اﻟﻤﺠﺎل 50 ﻣﺎ ﺑﻴﻦ ﻣﻠﻴﻤﺘﺮ 500 و /دﻗﻴﻘﺔ ,ﻗﻠﻴﻼ ﻟﻘﺪ ﻧﻘﺼﺖ ˝ 0 ,10-) ﻋﻨﺪ درﺟﺎت اﻟﺤﺮارة اﻟﻤﻨﺨﻔﻀﺔ 23 و درﺟﺔ ﺣﺮارة ﻣﺌﻮﻳﺔ ( 50) وزادت ﻋﻨﺪ درﺟﺎت اﻟﺤﺮارة اﻟﻤﺮﺗﻔﻌﺔ ﻣﺌﻮﻳﺔ 70 و درﺟﺔ ﺣﺮارة ( ﻣﻊ ازدﻳﺎد ﺳﺮﻋﺔ رأس اﻟﺠﻬﺎز . ﺣﺮارة 70 ﻟﻘﺪ زادت ﻣﺘﺎﻧﺔ اﻟﻜﺴﺮ ﻣﻊ درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﺛﻢ هﺒﻄﺖ ﻋﻨﺪ درﺟﺔ اﻟﺠﻬﺎز ﻣﺌﻮﻳﺔ ﻟﻜﻞ ﺳﺮﻋﺎت رأس . إن ﺗﺄﺛﻴﺮ رأس اﻟﺠﻬﺎز ودرﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﻗﺪ ﺷﺮﺣﺖ ﺑﺎﻟﻤﺼﻄﻠﺤﺎت اﻟﺘﺎﻟﻴﺔ :اﻟﺤﺎد رأس اﻟﺸﻖ ﻏﻴﺮ , ﻣﻨﻄﻘﺔ رأس اﻟﺸﻖ اﻟﻠﺰﺟﺔ و ﺣﺎﻟﺔ ﺳﻄﺢ اﻟﻜﺴﺮ .ﻋﻼوة ذﻟﻚ ˝ ﻋﻠﻰ ,اﻟﻤﺘﺎﻧﺔ ﻟﻘﺪ ﺷﺮح اﻟﻌﻼﻗﺎت ﺑﻴﻦ ﻣﺘﺎﻧﺔ اﻻﻧﻜﺴﺎر و ﻋﺎﻣﻞ المتانة .