Старение материалов

Старение – необратимые процессы физических и химических превращений материала, происходящие под действием внешних физических, химических и биологических факторов и вызывающие ухудшение физико-механических свойств материала. Меняется цвет материала, происходит растрескивание поверхности, уменьшается прочность и эластичность, увеличивается жесткость материала.

В полимерных материалах происходят деструкция или сшивание макромолекул.

Деструкция – разрыв наименее прочных химических связей в макромолекуле и уменьшение молекулярной массы полимера.

Сшивание - соединение макромолекул или их фрагментов (радикалов) с образованием новых молекулярных и надмолекулярных структур.

Переход через нулевую температуру. При замерзании воды ее объем увеличивается, поэтому, если вода попала в какую-нибудь трещину в материале, она при превращении в лед начнет расширяться, что вызовет рост этой трещины. При таянии вода заполнит свежеобразованный участок трещины, а при повторном замерзании произойдет дальнейший рост трещины. Такой тип старения характерен для каменных материалов.

Световое старение (фотодеструкция) – разрушение под действием УФ-лучей и коротковолновой части видимого спектра (280-400 нм).

Радиационное старение – разрушение под действием радиации.

Фотоокислительное старение (фотоокислительная деструкция) – световое старение в присутствии кислорода.

Термоокислительное старение – разрушение материала при совместном действии тепла и кислорода. К термоокислению неустойчивы непредельные каучуки, имеющие двойные связи (резины). Становятся более жесткими, растрескиваются, меняют цвет.

Сильное окислительное разрушение полимеров вызывает озон (озонное сарение), обладающий высокой химической активностью. В больших городах концентрация озона особо велика.

Химическое старение (хемодеструкция) – совокупность химических и физико-химических процессов, приводящих к разрушению материалов под действием агрессивных сред (растворов кислот, солей, бензина, жиров, масел и т.п.).

Естественное старение – разрушительное действие веществ, содержащихся в составе самого материала.

Биологическое старение – разрушение биологическими агентами (микроорганизмами, ферментами, плесневыми грибами, бактериями) или повреждение насекомыми (моль). Используют антисептики для нейтрализации микроорганизмов, бактерициды против бактерий, фунгициды против плесени, инсектициды против насекомых.

Увеличение влажности и температуры ускоряют процессы старения.

Старение материалов чаще всего вызывается комплексным действием факторов.

Дата добавления: 2015-07-12