Ударная вязкость

Ударная вязкость - это способность материала поглощать энергию удара, не разрушаясь. Она показывает, насколько изделие устойчиво к резким ударным нагрузкам, в отличие от медленного плавного нагружения. Это важнейшая характеристика для изделий, которые могут падать, испытывать толчки и удары в работе.

Прочность на разрыв и ударная вязкость - разные свойства, и материал, прочный при медленном растяжении, может оказаться хрупким при ударе. Удар - это очень быстрое приложение нагрузки, при котором у материала нет времени плавно деформироваться, поэтому он либо поглощает энергию, либо раскалывается.

Измеряют ударную вязкость, разрушая образец резким ударом маятника или падающего груза и определяя поглощённую при этом энергию. Чем больше энергии поглотил образец перед разрушением, тем выше его ударная вязкость и тем надёжнее изделие при ударных нагрузках.

Материалы делят на вязкие и хрупкие по характеру разрушения при ударе. Вязкие поглощают много энергии, деформируясь перед разрушением, и не дают опасных осколков. Хрупкие раскалываются внезапно, почти не поглощая энергии, образуя острые обломки, что опасно.

Ударная вязкость многих пластиков сильно зависит от температуры. На холоде материал, вязкий при комнатной температуре, может стать хрупким, потому что опускается ниже температуры стеклования. Поэтому для изделий, работающих зимой, ударную вязкость проверяют именно на морозе.

Повысить ударную вязкость помогают модификаторы ударной прочности - эластичные частицы, введённые в жёсткий полимер. Они гасят удары и останавливают трещины, превращая хрупкий материал в вязкий. Так получают, например, ударопрочный полистирол и морозостойкие оконные профили.

Высокая ударная вязкость критична для касок, бамперов, корпусов техники, защитного остекления, деталей, подверженных ударам. Поэтому при выборе материала для таких изделий ударную вязкость учитывают в первую очередь, нередко жертвуя ради неё частью жёсткости.