ESCR چیست؟

ESCR[1]  به­ مفهوم مقاومت پلیمر دارای ترک در برابر شکست در مجاورت با یک محیط مهاجم می­باشد. زمان لازم براي شکست ماده تحت تنش ثابت بستگی به عوامل زیادي از جمله مقدار تنش، درجه حرارت، نوع محیط،  هندسه ماده مورد آزمایش، ساختمان مولکولی و تبخیر هاي فرایندي دارد. زمان شکست با کاهش میزان تنش براي یک قطعه پلیمري تحت تنش، افزایش پیدا می کند.

ESCRهمچنین مشاهده می شود در تمام مواردی که زمان تست خیلی طولانی باشد (وقتی تنش اعمالی بر قطعه کم باشد) مکانیسم شکست از شکست چقرمه به شکست ترد تبدیل می شود یعنی پلاستیک تحت تنش، حتی در تنش های پایین، در هوا میشکند. تعدادی از فاکتورهایی که شکست طبیعی در پلاستیک ها را سرعت می بخشند، عبارتند از حساسیت به ناچ، افزایش دما ، تنش های دوره ای و تماس با سیالهای مخصوص که برای پلاستیک ها محیط مهاجم میباشند. بنابراین تعریف کامل ESCR کاهش در زمان شکست یک ترک اولیه در پلاستیک در اثر تماس با سیالهای مخصوص است.

سطوح پلیمري در ابعاد میکروسکوپی شامل نقایص زیادي هستند که نقایص به عنوان متمرکز کننده تنش عمل میکنند و اگریک نیرو به این جسم وارد شود تسلیم هاي محلی در این نواقص اتفاق می افتد بنابراین وقتی تنش زیادی به جسم وارد شود، تسلیم هاي محلی زیادي در جسم رخ میدهد، این نقایص رشد می کنند و با زمان زیاد می شوند و باعث کاهش قدرت تسلیم ماده می شود این اثرات باعث ائتلاف نقاط تسلیم شده و نهایتا باعث شکست تسلیمی ماده در ابعاد ماکروسکوپی می‌گردند (شکل 1).

در صورتی که تنش اعمالی کم باشد فقط تعدادی از این نواحی ناقص که خیلی ضعیف هستند تسلیم می شوند و منجر به رشد آهسته ترك ها درصفحه اصلی که تنش در آن قرار دارد می شوند. نواحی تسلیم حفره حفره می شوند و به صورت رشته درمی آیند، رشته ها به طول بحرانی خود می رسند و شکست ناپایدار اتفاق می افتد. بنابراین تنش هاي بالا یک شکست چقرمه سریع و  تنش هاي پایین شکست از نوع شکننده را باعث می شوند (شکل2).

[1] Environmental Stress Crack Resistance

شکست چقرمه در اثر تنش های محیطی زیاد

شکل 1- شکست چقرمه در اثر تنش های محیطی زیاد

شکست شکننده در اثر تنش های محیطی کم

شکل 2- شکست شکننده در اثر تنش های محیطی کم

نویسنده این متن بهنام داوودی، کارشناس آزمایشگاه پادنا پلیمر است.
مشاهده سایر مقالات ایشان کلیک نمایید.