ترک خوردگی استرس محیطی ( ESC ) یکی از مهمترین دلایل خرابی شکننده غیرمنتظره پلیمرهای ترموپلاستیک ( به خصوص آمورف ها ) است که در حال حاضر شناخته شده است. طبق ASTM D883، ترک خوردگی تنش به عنوان «ترک خارجی یا داخلی پلاستیک ناشی از تنش های کششی کمتر از مقاومت مکانیکی کوتاه مدت آن» تعریف می شود. این نوع ترک به طور معمول شامل ترک خوردگی شکننده، با کشش کم یا بدون کشش ماده از سطح خرابی مجاور آن است.
ترک خوردگی ناشی از تنش محیطی ممکن است حدود ۱۵–۳۰٪ از کلیه خرابی های اجزای پلاستیکی در سرویس باشد. این رفتار به ویژه در ترموپلاستیک های شیشه ای و بی شکل شیوع دارد. پلیمرهای آمورف به دلیل ساختار سست خود ESC را نشان می دهند که نفوذ مایع به داخل پلیمر را آسان می کند. پلیمرهای آمورف به دلیل افزایش حجم آزاد، در دمای بالاتر از دمای انتقال شیشه ( Tg ) مستعد ESC هستند. با نزدیک شدن Tg، مایعات بیشتری می توانند در زنجیره های پلیمر نفوذ کنند. مقاومت ESC و پلیمر در برابر ESC ( ESCR ) برای چندین دهه مورد مطالعه قرار گرفته است.
تحقیقات نشان می دهد که قرار گرفتن در معرض پلیمرها در معرض مواد شیمیایی مایع باعث تسریع در فرایند دیوانگی می شود و شروع به ایجاد دیوانگی در تنش هایی می کند که بسیار کمتر از فشار ناشی از دیوانگی در هوا است. عمل تنش کششی یا مایع خورنده به تنهایی برای ایجاد خرابی کافی نیست، اما در ESC ایجاد و رشد ترک ناشی از عملکرد ترکیبی تنش و مایع محیطی خورنده است. این مایعات خورنده محیطی «عوامل شیمیایی ثانویه» نامیده می شوند، غالباً آلی هستند و به عنوان حلالهایی که پیش بینی نشده در طول عمر استفاده از پلاستیک در تماس باشند، تعریف می شوند.
شکست به ندرت با عوامل شیمیایی اولیه در ارتباط است، زیرا پیش بینی می شود این مواد در طول عمر با پلیمر تماس داشته باشند و بنابراین سازگاری قبل از استفاده اطمینان حاصل می شود. در هوا، خرابی ناشی از خزش به پارگی خزش معروف است، زیرا هوا به عنوان نرم کننده عمل می کند و این به موازات ترک خوردگی تنش محیطی عمل می کند. از آنجا که ترک خوردگی باعث شکست پیوندهای پلیمری نمی شود، با تخریب پلیمر تا حدودی متفاوت است. در عوض، این ارتباطات ثانویه بین پلیمرها را از بین می برد. این فشارها هنگامی شکسته می شوند که تنشهای مکانیکی باعث ایجاد ترکهای جزئی در پلیمر شده و تحت شرایط سخت محیطی به سرعت گسترش می یابند.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفترک خوردگی ناشی از تنش محیطی ممکن است حدود ۱۵–۳۰٪ از کلیه خرابی های اجزای پلاستیکی در سرویس باشد. این رفتار به ویژه در ترموپلاستیک های شیشه ای و بی شکل شیوع دارد. پلیمرهای آمورف به دلیل ساختار سست خود ESC را نشان می دهند که نفوذ مایع به داخل پلیمر را آسان می کند. پلیمرهای آمورف به دلیل افزایش حجم آزاد، در دمای بالاتر از دمای انتقال شیشه ( Tg ) مستعد ESC هستند. با نزدیک شدن Tg، مایعات بیشتری می توانند در زنجیره های پلیمر نفوذ کنند. مقاومت ESC و پلیمر در برابر ESC ( ESCR ) برای چندین دهه مورد مطالعه قرار گرفته است.
تحقیقات نشان می دهد که قرار گرفتن در معرض پلیمرها در معرض مواد شیمیایی مایع باعث تسریع در فرایند دیوانگی می شود و شروع به ایجاد دیوانگی در تنش هایی می کند که بسیار کمتر از فشار ناشی از دیوانگی در هوا است. عمل تنش کششی یا مایع خورنده به تنهایی برای ایجاد خرابی کافی نیست، اما در ESC ایجاد و رشد ترک ناشی از عملکرد ترکیبی تنش و مایع محیطی خورنده است. این مایعات خورنده محیطی «عوامل شیمیایی ثانویه» نامیده می شوند، غالباً آلی هستند و به عنوان حلالهایی که پیش بینی نشده در طول عمر استفاده از پلاستیک در تماس باشند، تعریف می شوند.
شکست به ندرت با عوامل شیمیایی اولیه در ارتباط است، زیرا پیش بینی می شود این مواد در طول عمر با پلیمر تماس داشته باشند و بنابراین سازگاری قبل از استفاده اطمینان حاصل می شود. در هوا، خرابی ناشی از خزش به پارگی خزش معروف است، زیرا هوا به عنوان نرم کننده عمل می کند و این به موازات ترک خوردگی تنش محیطی عمل می کند. از آنجا که ترک خوردگی باعث شکست پیوندهای پلیمری نمی شود، با تخریب پلیمر تا حدودی متفاوت است. در عوض، این ارتباطات ثانویه بین پلیمرها را از بین می برد. این فشارها هنگامی شکسته می شوند که تنشهای مکانیکی باعث ایجاد ترکهای جزئی در پلیمر شده و تحت شرایط سخت محیطی به سرعت گسترش می یابند.
wiki: ترک خوردگی استرس محیطی