47. Процеси корозії і старіння композиційних матеріалів.

Процессы, происходящие в композиционных материалах при воздей-ствии таких факторов как солнечная радиация, холод, тепло,,влага,агрессивные вещества, биологические и механические ( абразивные, удар-ные, вибрационные ) воздействия,характеризуются общим термином-старение

Старение - совокупность физических и химических процессов, протекающих в композиционном материале, приводящих к изменению его состава и структуры под действием влияющих факторов.

Старение композиционных материалов - сложное явление, сопровождающееся рядом процессов, которые в зависимости от условий эксплуатации конструкций техники и сооружений и воздействующих факторов среды могут оказывать решающее влияние на прочностные и другие характеристики деталей. Рассмотрим эти процессы.

Деструкция - процесс, протекающий с разрывом химических связей в основной цепи макромолекул и приводящий к уменьшению молекулярной массы. Это основной процесс старения, он сопровождается реакцией рас-пада макромолекул, происходящих с разрывом основных цепей макромолекул - деполимеризации, последовательного отщепления молекул мономера от концов макромолекул.

Структурирование - процесс образования новых связей между макромолекулами и свободными радикалами тоже сопровождается изменением структуры и молекулярной массы полимеров.

Сшивание - образование поперечных химических связей между макромолекулами. При этом различают:

полимераналогичная реакция превращение группы атомов макромолекулы при сохранении исходной степени полимеризации;

изменение надмолекулярной структуры - перестройка физической структуры, характеризуемая различными видами взаимного упорядочения макромолекул.

Кристаллизация - фазовый переход I рода, приводящий к пространственному упорядочению макромолекул в полимере.

Полиморфное превращение - фазовый период I рода одной кристаллической модификации макромолекул полимерного материала в другую.

Амортизация - фазовый переход I рода, приводящий к пространственному разупорядочению макромолекул в полимере. В обобщенном виде эти процессы можно рассматривать как релаксационное явление в полимерахт.е. изменение физического состояния объектов старения во времени, обусловленное установлением термодинамического равновесия.

Сопутствуют старению полимеров процессы сорбции ( поглощение вещества полимером ) или десорбции ( удаления вещества из полимера).

Различают адсорбцию ( поверхностная сорбция ) и абсорбцию (объемная сорбция ). При старении полимеров возможны процессы пластификации или стеклования. Пластификация ( повышение эластичности или пластичности полимеров ) возникает при образовании или миграции По характеру протекания процесса различают три типа старения:- равномерное, протекающее с одинаковой скоростью во всем объеме материала;

неравномерное, протекающее с различной скоростью в различных участках материала;

избирательное, характерное для многокомпонентных полимерных материалов, где изменения компонентов происходят с различными скоростями.

С учетом влияния среды и эксплуатационных факторов старение подразделяют на следующие виды: при воздействии механических нагрузок; радиционное; термическое, вызванное действием повышенной температуры; световое, в результате воздействия света ( ультрафиолетовой и видимой части спектра ); химическое, под действием химических реагентов; окислительное, под действием кислорода и других окислителей ( частный вид химического старения ); биологическое, в результате воздействия микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности; электрическое; абляция ( при воздействии потоковгаза, твердых частиц и высокой температуры); старение в космосе; в водной и влажной среде; при контакте с живыми организмами (животными и человеком); в почве и грунте; в искусственных условиях, имитирующих естественное, с целью моделирования или ускорения процессов старения.