Einfluß des Molekulargewichtes auf die beim Bruch von PMMA freiwerdende Wärme

Zusammenfassung

An plattenförmigen Proben aus PMMA wurden für sechs verschiedene Molekulargewichte (110000 ⩽M _w ⩽ 8000000) Zerreißversuche bei einachsiger Zugbelastung durchgeführt. Die beim Bruch je cm² Bruchfläche freiwerdende Wärme wurde mit Hilfe von Thermoelementen nahe der Bruchfläche in Abhängigkeit von der Bruchgeschwindigkeit gemessen. Die Wärmeenergie steigt mit wachsender Bruchgeschwindigkeit an. Die Wärmekurven für Molekulargewichte mitM _w ⩾ 850000 liegen etwa um den Faktor 3 höher als diejenigen für MolekulargewichteM _w ⩽ 163000. Dieser Befund kann durch die unterschiedliche Größe der plastischen Zone an der Rißspitze, die mit Hilfe der Modelle vonIrwin-McClintock und vonDugdale abgeschätzt wird, erklärt werden; dasDugdale-Modell liefert eine bessere Übereinstimmung mitKambour's Messungen der craze-Zone.

Summary

Single edge notched PMMA plate specimens of six different molecular weightsM _w (110000⩽M _w ⩽8000000) were tested in uniaxial tension. At fracture the crack velocities were measured and the heat outputs determined by means of thermocouples. The heat output increases with crack velocity and molecular weight. These results can be explained from the plastic zone models given byIrwin-McClintock andDugdale —theDugdale model yields better agreement with the craze zone measurements ofKambour.