Influence of Deformation of Metal Matrix on the Mechanical Properties of Poly(Ethylene Terephthalate) Inside It

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The influence of different types of deformation of the metal matrix on mechanical behavior of the amorphous PET film upon its transverse compression in the ductile metal matrix has been investigated. Three deformation modes have been probed. In the first case, a disc-shaped polymer specimen has been put between two 5 mm thick discs of the lead–tin alloy and squeezed in the press. In the second and the third cases, planar elongation has been performed in the so called “dead channel”, i.e., the channel with fixed side walls, the film being elongated due to decrease in the width or thickness, respectively. The plots of true yield stress at different draw ratios have formed a common master curve. At high total draw ratio Λ, the true yield stresses have been close for the considered three types of drawing in the metal. At the draw ratio Λ > 2.6, the neck has not appeared, and the specimen has been deformed uniformly. When the film in the channel is elongated due to the decrease in thickness at constant width, the specimen width has been mainly decreased during subsequent elongation in the testing machine. When the film in the channel is elongated due to the decrease in width at constant thickness, further elongation has mainly led to the decrease in the specimen thickness. The true stress Σ has been expressed as Σ = Σ0 + KΛ3, with K being a constant. Deformation of the polymer in the channel occurred with the formation of shear bands. At the preliminary draw ratio Λ = 1.82, the bands have been oriented at the angle 21.5° with respect to the stretching axis. The planar elongation has led to abnormally strong deformation softening of the polymer. The drawing has been accompanied by an increase in the elasticity modulus of the polymer. The obtained results have suggested that the macromolecules orientation is the main reason for strain hardening of the polymer.

About the authors

A. S. Kechek’yan

Enikolopov Institute of Synthetic Polymeric Materials, Russian Academy of Sciences

Email: sergey.l.bazhenov@gmail.com
117393, Moscow, Russia

S. L. Bazhenov

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: sergey.l.bazhenov@gmail.com
119991, Moscow, Russia

K. Z. Monakhova

Enikolopov Institute of Synthetic Polymeric Materials, Russian Academy of Sciences

Email: sergey.l.bazhenov@gmail.com
117393, Moscow, Russia

T. S. Kurkin

Enikolopov Institute of Synthetic Polymeric Materials, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: sergey.l.bazhenov@gmail.com
117393, Moscow, Russia

References

  1. Allison S.W., Ward I.M. // J. Appl. Phys. 1967. V. 18. P. 1151.
  2. Broutman L.J., Patil R.S. // Polym. Eng. Sci. 1971. V. 11. P. 165.
  3. Ward I.M. The Mechanical Properties of Solid Polymers. New York: Wiley, 1984.
  4. Roesler J., Harders H., Baeker M. Mechanical Behavior of Engineering Materials. New York: Springer, 2007.
  5. Osswald T.A., Menge G. Materials Science of Polymers for Engineers. München: Hanser Verlag, 2003.
  6. Van Melick H.G.H., Govaert L.E., Meijer H.E.H. // Polymer 2003. V. 44. P. 3579.
  7. Govaert L.E., Van Melick H.G.H., Meijer H.E.H. // Polymer 2001. V. 42. P. 1271.
  8. Точин В.А., Щупак Е.Н., Туманов В.В., Кулачинская О.Б., Гай М.И. // Механика композит. материалов. 1984. № 4. С. 635.
  9. Bazhenov S., Li J.X., Hiltner A., Baer E. // J. Appl. Polym. Sci. 1994. V. 52. № 2. P. 243.
  10. Bazhenov S.L. // Polym. Eng. Sci. 1995. V. 35. № 10. P. 813.
  11. Nielsen L. Mechanical Properties of Polymers and Composites. New York: Marcel Dekker, 1974.
  12. Bazhenov S.L., Grinev V.G., Kudinova O.I., Novoksho-nova L.A. // Polymer Science A. 2010. T. 52. № 5. C. 549.
  13. Considere M. // Die Anwendung von Eisen und Stahl bei Constructionen. Vienna: Verlug von Carl Gerolds Sohn, 1888.
  14. Haward R.N. // J. Mat. Sci. 2003. V. 38. P. 2155.
  15. Haward R.N., Thackray G. // Proc. Roy Soc. London. A. 1967. V. 302. P. 453.
  16. Эшби М., Джонс Д. Конструкционные материалы. Полный курс. Долгопрудный: Интеллект, 2010.
  17. Samios D., Shinichi T., Denardin E.L.G. // Int. J. Plasticity. 2006. V. 22. № 10. P. 1924.
  18. Efimov A.V., Bazhenov S.L., Tyun’kin I.V., Volynskii A.L., Bakeev N.F. // Polymer Science A. 2013. V. 55. № 12. P. 721.
  19. Bazhenov S.L., Efimov A.V., Bobrov A.V., Kechek’yan A.S., Grokhovskaya T.E. // Polymer Science A. 2015. V. 57. № 3. P. 285.
  20. Bonart R. // Kolloid-Zeitschrift und Zeitschrift für Polymere. 1969. V. 231. P. 438.
  21. Bartczak Z. // J. Appl. Polym. Sci. 2002. V. 86. P. 1396.
  22. Berlin A.A., Mazo M.A., Strel’nikov I.A., Balabaev N.K. // Polymer Science D. 2015. V. 8. № 2. P. 85.
  23. Brady T.E., Yeh G.S.Y. // J. Appl. Phys. 1971. V. 42. P. 4622.
  24. Stephen P., McCarthy S.P., Rogers C.E. // Polym. Eng. Sci. 1987. V. 27. P. 647.
  25. Xie L., Gigley D.W., Hristov H.A., Yee A.F. // J. Polym Sci., Polym Phys. 1995. V. 33. № 1. P. 77.
  26. Dupaix R.B., Boyce M.C. // Polymer. 2005 V. 46. P. 4827.
  27. Oleinik E.F. // Polymer Science C. 2003. T. 45. № 1. C. 17.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (172KB)
3.

Download (208KB)
4.

Download (14KB)
5.

Download (76KB)
6.

Download (47KB)
7.

Download (141KB)
8.

Download (56KB)
9.

Download (136KB)
10.

Download (21KB)
11.

Download (922KB)
12.

Download (181KB)
13.

Download (27KB)
14.

Download (26KB)

Copyright (c) 2023 А.С. Кечекьян, С.Л. Баженов, К.З. Монахова, Т.С. Куркин

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».