Модуль высокоэластический

Мо́дуль высокоэластический

Мера сопротивления деформированию резин и др. каучукоподобных материалов, представляющая собой отношение напряжения σ к обратимой деформации ε. При малых ε величина σ пропорциональна ε (линейная область механического поведения материала), и поэтому здесь, по определению, М. в. аналогичен обычному модулю продольной упругости (модулю Юнга) или модулю сдвига (см. Модули упругости) в зависимости от того, при каком виде напряжённого состояния измеряется М. в. При больших ε (обычно называемых высокоэластическими) пропорциональность σ и ε нарушается, и под М. в. в этом случае понимают эквивалентную величину, зависящую от ε и по-прежнему определяемую как отношение σ/ε. М. в. обычно составляет от долей Мн/м² до нескольких Мн/м² (от долей кгс/см² до десятков кгс/см²), тогда как, например, для металлов и полимерных стекол модуль Юнга достигает величин порядка 10⁵ или 10³ Мн/м² соответственно (10⁶ или 10⁴ кгс/см²). Теоретически М. в. должен возрастать с повышением температуры линейно, практически температурной зависимостью М. в. можно пренебречь. Для высокоэластического состояния характерно отсутствие изменений объёма при растяжении, поэтому М. в., измеренный при сдвиге, составляет ¹/₃ М. в., определённого при одноосном растяжении.

Резкая разница значений М. в. каучукоподобных веществ и модуля Юнга кристаллических тел и стекол связаны с различием природы деформаций. Определяющим фактором в случае высокоэластической деформации является гибкость полимерной цепи: деформация тела в целом осуществляется прежде всего путём изменения конформаций макромолекул (См. Макромолекула) (см. Высокоэластическое состояние). Упругая же деформация происходит вследствие изменения межатомных расстояний и валентных углов. Силы упругости, препятствующие таким изменениям, существенно больше, чем силы, необходимые для предотвращения упругого восстановления каучукоподобного тела. Абсолютные значения М. в. возрастают по мере усиления межмолекулярного взаимодействия полимерных цепей и увеличения густоты пространственной сетки химических связей.

А. Я. Малкин.