रबर सुदृढ़ता: Difference between revisions

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रबड़ सुदृढ़ता एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें सामग्री की यांत्रिक मजबूती, या कठोरता को बढ़ाने के लिए रबर के नैनोकणों को बहुलक आव्यूह के अंदर बिखेर दिया जाता है। एक बहुलक को सख्त करने से इसका मतलब है कि बहुलक पदार्थ की ऊर्जा को अवशोषित करने और फ्रैक्चर के बिना प्लास्टिक रूप से विकृत होने की क्षमता बढ़ जाती है। यांत्रिक गुणों में महत्वपूर्ण लाभों को ध्यान में रखते हुए, जो रबर सख्त प्रदान करता है, अधिकांश प्रमुख थर्माप्लास्टिक रबर-कठोर संस्करणों में उपलब्ध हैं;^[1]^[2] कई अभियांत्रिकी अनुप्रयोगों के लिए, अंतिम सामग्री चयन में सामग्री की कठोरता एक निर्णायक कारक है।^[3] फैलाने वाले रबड़ नैनोकणों के प्रभाव जटिल होते हैं और अनाकार और आंशिक रूप से क्रिस्टलीय बहुलक प्रणालियों में भिन्न होते हैं।^[4] रबर के कण विभिन्न प्रकार के तंत्रों द्वारा एक प्रणाली को सख्त करते हैं जैसे कि जब पार्टिकुलेट तनाव को ध्यान में रखते हैं जिससे गुहिकायन होता है या फैलने वाली सनक की शुरुआत होती है।^[5] हालाँकि प्रभाव एकतरफा नहीं हैं; अतिरिक्त रबर सामग्री या रबर और बहुलक के बीच डीबॉन्डिंग से कठोरता कम हो सकती है।^[6] कई अन्य जटिल चर के कारण किसी दिए गए कण आकार या इंटरफेशियल आसंजन पैरामीटर के विशिष्ट प्रभावों को बताना कठिन है।^[5]

किसी दिए गए विफलता तंत्र की उपस्थिति कई कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है: निरंतर बहुलक चरण के लिए आंतरिक,^[5]और वे जो बाहरी हैं, तनाव, लोडिंग गति और परिवेश की स्थितियों से संबंधित हैं।^[7] एक कठोर बहुलक में दिए गए तंत्र की क्रिया का अध्ययन माइक्रोस्कोपी से किया जा सकता है। रबर प्रक्षेत्र का जोड़ रियोमिक्स मिक्सर में पिघलने वाली ब्लेंडिंग और एटम-ट्रांसफर रेडिकल-बहुलीकरण जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से होता है।^[3]^[7]

वर्तमान शोध इस बात पर ध्यान केंद्रित करता है कि द्वितीयक चरण संरचना और फैलाव का अनुकूलन मिश्रण के यांत्रिक गुणों को कैसे प्रभावित करता है। रुचि के प्रश्नों में फ्रैक्चर की कठोरता, तन्य शक्ति और कांच के संक्रमण तापमान से संबंधित प्रश्न सम्मिलित हैं।^[8]

सख्त तंत्र

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बहुलक में पागलपन

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298x298पीएक्स

विभिन्न सिद्धांतों का वर्णन है कि एक फैला हुआ रबर चरण एक बहुलक पदार्थ को कैसे सख्त करता है; अधिकांश आव्यूह में ऊर्जा को नष्ट करने के तरीकों को नियोजित करते हैं। इन सिद्धांतों में सम्मिलित हैं: माइक्रोक्रैक सिद्धांत, अवरूपण-यील्डिंग सिद्धांत, मल्टीपल-क्रेज़िंग सिद्धांत, अवरूपण बैंड और क्रेज़िंग इंटरेक्शन सिद्धांत, और हाल ही में क्रिटिकल लिगामेंट थिकनेस, क्रिटिकल प्लास्टिक एरिया, वॉयडिंग और कैविटेशन, डैमेज कॉम्पिटिशन और अन्य के प्रभाव सहित।^[4]

माइक्रोक्रैक सिद्धांत

1956 में, माइक्रोक्रैक सिद्धांत एक बहुलक में बिखरे हुए रबर चरण के सख्त प्रभाव की व्याख्या करने वाला पहला बन गया।^[4]प्रारंभिक सिद्धांत और बाद के विस्तार में दो प्रमुख अवलोकन इस प्रकार थे: (1) माइक्रोक्रैक रिक्तियों का निर्माण करते हैं, जिस पर स्टाइरीन-ब्यूटाडीन कॉपोलीमर तंतु प्रसार को रोकने के लिए बनते हैं, और (2) कठोर एपॉक्सी के बढ़ाव के समय संग्रहीत ऊर्जा को तोड़ने पर जारी किया जाता है। रबर के कण। सिद्धांत ने निष्कर्ष निकाला कि माइक्रोक्रैक प्रारंभ करने के लिए संयुक्त ऊर्जा और रबर के कणों को तोड़ने की ऊर्जा कठोर बहुलक के ऊर्जा अवशोषण में वृद्धि के लिए जिम्मेदार हो सकती है। यह सिद्धांत सीमित था, केवल अस्थिभंग ऊर्जा में देखी गई वृद्धि के एक छोटे से अंश के लिए लेखांकन।^[5]

आव्यूह पागलपन

आव्यूह क्रेज़िंग सिद्धांत क्रेज़िंग के सख्त प्रभावों की व्याख्या करने पर केंद्रित है। उन्माद भूमध्य रेखा पर प्रारंभ होता है जहां प्रमुख विरूपण (यांत्रिकी) उच्चतम होता है, तनाव के लंबवत फैलता है, और जब वे दूसरे कण से मिलते हैं तो समाप्त हो जाते हैं। तंतुओं के टूटने पर लंबवत तंतुओं के साथ सनक अंततः एक दरार बन सकती है। भंग ऊर्जा में वृद्धि के एक बड़े अंश के लिए अनछुए बहुलक खातों में कुछ बड़ी दरारों की छोटी मात्रा की तुलना में बड़ी मात्रा के माध्यम से वितरित छोटे क्रेज़ से जुड़े वॉल्यूम विस्तार।^[5]

रबर के कणों और क्रेज के बीच परस्पर क्रिया तनाव की दिशा में कणों पर बढ़ाव का दबाव डालती है। यदि यह बल रबर और बहुलक के बीच सतह के आसंजन पर काबू पा लेता है, तो डीबॉन्डिंग हो जाएगी, जिससे क्रेज़िंग से जुड़े सख्त प्रभाव कम हो जाएंगे। यदि कण कठिन है, तो यह कम विकृत हो पाएगा, और इस प्रकार कम तनाव के तहत डिबॉन्डिंग होता है। यह एक कारण है कि बिखरे हुए रबड़, अपने स्वयं के कांच संक्रमण तापमान के नीचे, प्लास्टिक को प्रभावी ढंग से सख्त नहीं करते हैं।^[5]

अपरूपण उपज

अपरूपण उपज (अभियांत्रिकी) सिद्धांत वह है, जो आव्यूह क्रेज़िंग की तरह, एक कठोर बहुलक के ऊर्जा अवशोषण में वृद्धि के एक बड़े अंश के लिए जिम्मेदार हो सकता है। कठोर बहुलक में अपरूपण उपज के साक्ष्य देखे जा सकते हैं जहां नेकिंग (अभियांत्रिकी), ड्राइंग या ओरिएंटेशन सख्त हो रहा है।^[5]यदि रबर के कण तनाव संकेंद्रक के रूप में कार्य करते हैं और दरारों के गठन को रोकने के लिए क्रेज़िंग, डिबॉन्डिंग और कैविटी के माध्यम से आयतन-विस्तार प्रारंभ करते हैं, तो अपरूपण उपज का परिणाम होगा। एक कण से उसके पड़ोसी तक तनाव क्षेत्रों को ओवरलैप करने से बढ़ते अपरूपण-उपज वाले क्षेत्र में योगदान होगा। कण जितने करीब होते हैं, उतने ही अधिक ओवरलैप और बड़े अपरूपण-उपज वाले क्षेत्र होते हैं।^[4]शियर यील्डिंग अपने आप में एक ऊर्जा अवशोषित करने वाली प्रक्रिया है, लेकिन इसके अलावा अवरूपण बैंड की दीक्षा भी सनक को रोकने में सहायक होती है। गुहिकायन की घटना अपरूपण उपज सिद्धांत के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यह उपज तनाव को कम करने के लिए कार्य करता है। गुहिकायन अपरूपण उपज से पहले होता है, हालांकि अपरूपण उपज से गुहिकायन की तुलना में क्रूरता में बहुत अधिक वृद्धि होती है।^[5]

गुहिकायन

File:SEM image of cavitation.png

छवि शून्य के साथ एक खंडित सतह दिखाती है।

पोकेशन एपॉक्सी रेजिन और अन्य सनक प्रतिरोधी कठोर बहुलक में आम है, और इज़ोद प्रभाव शक्ति परीक्षण में अपरूपण के लिए पूर्वापेक्षा है।^[9] कठोर बहुलक के विरूपण और फ्रैक्चर के समय, तनावग्रस्त रबर कणों का गुहिकायन क्रेजिंग-प्रवण और गैर-पागल-प्रवण प्लास्टिक में होता है, जिसमें एबीएस, पीवीसी, नायलॉन, उच्च प्रभाव पॉलीस्टाइनिन और सीटीबीएन कठोर एपॉक्सी सम्मिलित हैं। कण आकार और रबर मापांक कारक सामग्री की कठोरता को कैसे प्रभावित करते हैं, इसके मॉडल के लिए इंजीनियर एक ऊर्जा-संतुलन दृष्टिकोण का उपयोग करते हैं। कण आकार और मापांक दोनों भंगुर-कठिन संक्रमण तापमान के साथ सकारात्मक सहसंबंध दिखाते हैं। वे दोनों दरार टिप प्रक्रिया क्षेत्र में विरूपण की शुरुआत में होने वाली गुहिकायन प्रक्रिया को प्रभावित करने के लिए दिखाए गए हैं, बड़े पैमाने पर पागलपन और अपरूपण उपज से पहले।^[9]^[10]

तनाव के तहत बढ़ी हुई क्रूरता दिखाने के लिए, वॉल्यूमेट्रिक तनाव को समीकरण द्वारा प्रतिरूपित शून्य गठन की ऊर्जा को दूर करना चाहिए:

$U_{r}(r)={\frac {2}{3}}\pi R^{3}K_{r}{\Biggl (}\Delta V_{R}-{\frac {r^{3}}{R^{3}}}{\Biggl )}+4\pi r^{3}\Gamma +2\pi r^{3}G_{r}F(\lambda _{\gamma })$ ^[9]

जहाँ $G_{r}$ और $K_{r}$ रबर के अपरूपण मापांक और थोक मापांक हैं, $\Delta V_{R}$ रबड़ के कण में आयतन विकृति है, $\Gamma$ रबर चरण और कार्य की सतह ऊर्जा है $F(\lambda _{\gamma })$ द्विअक्षीय खींच स्थितियों के तहत रबर की विफलता तनाव पर निर्भर है।^[10]

त्रिअक्षीय तनाव के समय सूक्ष्म व्यवहार का वर्णन करने के लिए ऊर्जा-संतुलन मॉडल पूरी सामग्री के भौतिक गुणों को प्रयुक्त करता है। गुहिकायन के लिए आयतन तनाव और कण त्रिज्या की स्थिति की गणना की जा सकती है, जिससे गुहिकायन के लिए सैद्धांतिक न्यूनतम कण त्रिज्या, रबर सख्त में व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी है। सामान्य रूप से गुहिकायन तब होता है जब रबर के कणों पर औसत तनाव 10 से 20 मेगापास्कल के बीच होता है। कण पर आयतन तनाव से राहत मिलती है और शून्यकरण होता है। मात्रा में इस वृद्धि के कारण ऊर्जा अवशोषण सैद्धांतिक रूप से नगण्य है। इसके बजाय, यह परिणामी अपरूपण बैंड का गठन है जो बढ़ी हुई क्रूरता के लिए जिम्मेदार है। डिबॉन्डिंग से पहले, जैसे-जैसे तनाव बढ़ता है, रबर के चरणों को आव्यूह को और मजबूत करने के लिए मजबूर किया जाता है। आव्यूह और रबर के बीच डीबॉन्डिंग से कठोरता कम हो जाती है, जिससे बहुलक और रबर चरणों के बीच मजबूत आसंजन की आवश्यकता पैदा होती है।^[9]^[10]

नुकसान प्रतियोगिता सिद्धांत

नुकसान प्रतियोगिता सिद्धांत अपरूपण उपज और सनक विफलता के सापेक्ष योगदान को मॉडल करता है, जब दोनों सम्मिलित होते हैं। दो मुख्य धारणाएँ हैं: भंगुर प्रणालियों में क्रेज़िंग, माइक्रोक्रैक और पोकेशन हावी हैं, और नमनीय प्रणालियों में अपरूपण हावी है। सिस्टम जो भंगुर और नमनीय के बीच में हैं, इनका संयोजन दिखाएंगे। क्षति प्रतियोगिता सिद्धांत भंगुर-तन्य संक्रमण को उस बिंदु के रूप में परिभाषित करता है जिस पर विपरीत तंत्र (अपरूपण या उपज क्षति) अन्य तंत्र द्वारा प्रभुत्व वाली प्रणाली में प्रकट होता है।^[4]

असफलता का लक्षण वर्णन

प्रमुख विफलता तंत्र को सामान्य रूप से ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी, स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप और हल्की माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके सीधे देखा जा सकता है। यदि गुहिकायन या क्रेज़िंग प्रमुख है, तो तन्य डिलेटोमेट्री (दिलाटोमीटर देखें) का उपयोग वॉल्यूम स्ट्रेन को मापकर तंत्र की सीमा को मापने के लिए किया जा सकता है। हालांकि, अगर कई फैलाव तंत्र सम्मिलित हैं, तो अलग-अलग योगदानों को मापना कठिन है। शियर यील्डिंग एक स्थिर आयतन प्रक्रिया है और इसे तनन डिलेटोमीटर से नहीं मापा जा सकता है।^[5]शून्यकरण को ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी के साथ देखा जा सकता है, हालांकि दो तरीकों में से एक, ध्रुवीकृत प्रकाश या कम कोण प्रकाश बिखरने का उपयोग करके गुहिकायन और अपरूपण बैंड के बीच संबंध का निरीक्षण करना आवश्यक है।^[9]

कठिन सिद्धांत के लिए प्रासंगिक निरंतर चरण की विशेषताएं

छितरी हुई द्वितीयक अवस्था के सख्त प्रभावों को मापने के लिए, निरंतर बहुलक चरण की प्रासंगिक विशेषताओं को समझना महत्वपूर्ण है। शुद्ध बहुलक निरंतर चरण की यांत्रिक विफलता विशेषताएँ दृढ़ता से प्रभावित करती हैं कि रबर कठोर बहुलक विफलता कैसे होती है। जब एक बहुलक सामान्य रूप से पागल होने के कारण विफल हो जाता है, तो रबड़ के सख्त कण सनक आरंभकर्ता के रूप में कार्य करेंगे। जब यह अपरूपण उपज से विफल हो जाता है, तो रबर के कण अपरूपण बैंड की शुरुआत करेंगे। यह भी संभव है कि यदि बहुलक समान रूप से कई तनावों से विफल होने का खतरा हो, तो कई तंत्र चलन में आते हैं। polystyrene और स्टाइरीन-एक्रिलोनाइट्राइल भंगुर पदार्थ हैं जो सनक विफलता के लिए प्रवण होते हैं जबकि पॉली कार्बोनेट, पॉलीमाइड्स और पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट (पीईटी) अपरूपण उपज विफलता के लिए प्रवण होते हैं।^[5]

ग्लास संक्रमण तापमान

अक्रिस्टलीय प्लास्टिक का उपयोग उनके कांच संक्रमण तापमान के नीचे किया जाता है ( $T_{g}$ ). वे भंगुर और पायदान के प्रति संवेदनशील हैं लेकिन रेंगना प्रतिरोधी हैं। अणु गतिहीन होते हैं और प्लास्टिक फ्रैक्चरिंग द्वारा तेजी से प्रयुक्त तनाव का जवाब देता है। आंशिक रूप से क्रिस्टलीय थर्माप्लास्टिक का उपयोग तापमान की स्थिति में आवेदन के लिए किया जाता है $T_{g}$ और $T_{m}$ (पिघलने का तापमान)। आंशिक रूप से क्रिस्टलीय थर्माप्लास्टिक कठिन और रेंगने वाले होते हैं क्योंकि कठोर क्रिस्टल के आसपास के अनाकार क्षेत्रों में कुछ गतिशीलता होती है। अक्सर वे कमरे के तापमान पर भंगुर होते हैं क्योंकि उनके पास उच्च ग्लास संक्रमण तापमान होता है। पॉलीथीन कमरे के तापमान पर कठोर होता है क्योंकि इसकी $T_{g}$ कमरे के तापमान से कम है। पॉलियामाइड 66 और पॉलीविनाइलक्लोराइड में उनके नीचे द्वितीयक संक्रमण होते हैं $T_{g}$ यह कुछ ऊर्जा अवशोषित अणु गतिशीलता के लिए स्वीकृति देता है।^[5]

रासायनिक संरचना

प्लास्टिक की रासायनिक संरचना से उसकी कठोरता को निर्धारित करने का प्रयास करते समय कुछ सामान्य दिशानिर्देशों का पालन करना होता है। पॉलीस्टाइनिन और स्टाइरीन-एक्रिलोनिट्राइल जैसे विनाइल बहुलक पागलपन से विफल हो जाते हैं। उनके पास कम दरार दीक्षा और प्रसार ऊर्जा है। सुगंधित बैकबोन वाले बहुलक, जैसे कि पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट और पॉली कार्बोनेट, उच्च दरार दीक्षा ऊर्जा लेकिन कम प्रसार ऊर्जा के साथ अपरूपण उपज से विफल हो जाते हैं। पॉली (मिथाइल मेथैक्रिलेट) और पॉलीएसेटल (पॉलीओक्सिमेथिलीन) सहित अन्य बहुलक, भंगुर बहुलक के रूप में भंगुर नहीं हैं और डक्टाइल बहुलक के रूप में भी डक्टाइल नहीं हैं।^[5]

उलझाव घनत्व और अविचलित वास्तविक श्रृंखला का लचीलापन

निम्नलिखित समीकरण उलझाव घनत्व से संबंधित हैं $v_{e}$ और अविचलित वास्तविक श्रृंखला के लचीलेपन का एक उपाय ( $C_{\infty }$ ) किसी दिए गए प्लास्टिक के फ्रैक्चर यांत्रिकी के लिए:

$V_{e}={\frac {\rho _{a}}{3M_{v}C_{\infty }^{2}}}$

जहाँ $\rho _{a}$ अनाकार बहुलक का द्रव्यमान घनत्व है, और $M_{v}$ प्रति सांख्यिकीय इकाई औसत आणविक भार है।^[5] पागल तनाव $(\sigma _{z})$ उलझाव घनत्व से संबंधित है:

$\sigma _{z}\varpropto v_{e}^{1/2}$ सामान्यीकृत तनाव उपज संबंधित है $C_{\infty }$ द्वारा

$log({\overline {\sigma }}_{y})\varpropto log(C_{\infty })+c$

$c$ एक स्थिरांक है। क्रेज़िंग स्ट्रेस और नॉर्मलाइज़्ड स्ट्रेस यील्ड के अनुपात का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि क्रैज़िंग या यील्ड के कारण बहुलक विफल होता है या नहीं:

${\frac {\sigma _{z}}{{\overline {\sigma }}_{y}}}\propto {\biggl (}{\frac {\rho _{a}}{3M_{v}}}{\biggr )}^{1/2}C_{\infty }^{-2}$

जब अनुपात अधिक होता है, तो आव्यूह उपज देने के लिए प्रवण होता है; जब अनुपात कम होता है, तो आव्यूह पागल होने से विफल हो जाता है।^[5]ये सूत्र क्रेज़िंग सिद्धांत, अवरूपण-यील्डिंग सिद्धांत और डैमेज कॉम्पिटिशन सिद्धांत का आधार बनाते हैं।

द्वितीयक चरण गुणों और सख्त प्रभाव के बीच संबंध

=== रबर चयन और निरंतर चरण === के साथ मिश्रण सामग्री के चयन में आव्यूह और द्वितीयक चरण के बीच की बातचीत को देखना महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, रबर चरण के अंदर क्रॉसलिंकिंग उच्च शक्ति वाले फाइब्रिल गठन को बढ़ावा देता है जो रबर को सख्त बनाता है, कण फ्रैक्चर को रोकता है।^[5]

कार्बोक्सिल-टर्मिनेटेड ब्यूटाडाइन-एक्रिलोनिट्राइल (CTBN) का उपयोग अक्सर एपॉक्सी को सख्त करने के लिए किया जाता है, लेकिन अकेले CTBN का उपयोग करने से कठोरता और गर्मी प्रतिरोध की कीमत पर कठोरता बढ़ जाती है। अमाइन-टर्मिनेटेड ब्यूटाडाइन एक्रिलोनिट्राइल (ATBN) का भी उपयोग किया जाता है।^[11] अल्ट्रा-फाइन फुल-वल्केनाइज्ड पाउडर रबर (यूएफपीआर) का उपयोग करके शोधकर्ता तीनों, कठोरता, कठोरता और गर्मी प्रतिरोध को एक साथ सुधारने में सक्षम हुए हैं, पहले से प्रभावी माने जाने वाले छोटे कणों के साथ रबर सख्त करने के लिए चरण को रीसेट कर दिया।^[12] उन अनुप्रयोगों में जहां उच्च ऑप्टिकल पारदर्शिता आवश्यक है, उदाहरण पॉली (पॉलिमिथाइल मेथाक्रायलेट)) और पॉली पॉलीकार्बोनेट हैं, एक द्वितीयक चरण खोजना महत्वपूर्ण है जो प्रकाश को बिखेरता नहीं है। ऐसा करने के लिए दोनों चरणों के अपवर्तक सूचकांकों का मिलान करना महत्वपूर्ण है। पारंपरिक रबर के कण यह गुण प्रदान नहीं करते हैं। तुलनीय अपवर्तक सूचकांकों के बहुलक के साथ नैनोकणों की सतह को संशोधित करना वर्तमान शोध का एक हित है।^[7]

माध्यमिक चरण एकाग्रता

File:Effect of rubber concentration on fracture toughness.png

यह विशिष्ट फ्रैक्चर ऊर्जा और रबर एकाग्रता के बीच संबंध दिखाता है

एक नैनोकम्पोजिट में रबर की सघनता बढ़ाने से मापांक और तन्य शक्ति कम हो जाती है। एक अध्ययन में, PA6-EPDM मिश्रण को देखते हुए, रबर की सांद्रता को 30 प्रतिशत तक बढ़ाकर भंगुर-कठिन संक्रमण तापमान के साथ एक नकारात्मक रैखिक संबंध दिखाया गया, जिसके बाद कठोरता कम हो गई। इससे पता चलता है कि रबर कणों को जोड़ने का सख्त प्रभाव एक महत्वपूर्ण एकाग्रता तक ही सीमित है।^[5]1998 से पीएमएमए पर एक अध्ययन में इसकी और जांच की गई है; क्रैजिंग डेंसिटी का विश्लेषण करने के लिए एसएएक्सएस का उपयोग करते हुए, यह पाया गया कि क्रैजिंग डेंसिटी बढ़ जाती है और यील्ड स्ट्रेस उस महत्वपूर्ण बिंदु तक कम हो जाता है जब संबंध फ़्लिप होता है।^[13]

रबर कण आकार

एक सामग्री जो पागल होने से असफल होने की उपेक्षा है, अपरूपण प्रवण सामग्री की तुलना में बड़े कणों से लाभ होने की अधिक संभावना है, जो एक छोटे कण से लाभान्वित होगी। उन सामग्रियों में जहां क्रेज़िंग और यील्डिंग तुलनीय हैं, कण आकार का एक द्वि-आयामी वितरण सख्त करने के लिए उपयोगी हो सकता है। निश्चित रबर सांद्रता पर, कोई यह पा सकता है कि एक इष्टतम कण आकार बहुलक आव्यूह के उलझाव घनत्व का एक कार्य है। PS, SAN और PMMA के स्वच्छ बहुलक उलझाव घनत्व क्रमशः 0.056, 0.093 और 0.127 हैं। जैसे-जैसे उलझाव घनत्व बढ़ता है, इष्टतम कण आकार रैखिक रूप से घटता जाता है, जो 0.1 और 3 माइक्रोमीटर के बीच होता है।^[5]

सख्त होने पर कण आकार का प्रभाव प्रदर्शन किए गए परीक्षण के प्रकार पर निर्भर करता है। इसे समझाया जा सकता है क्योंकि विभिन्न परीक्षण स्थितियों के लिए, विफलता तंत्र बदल जाता है। पीएमएमए पर प्रभाव शक्ति परीक्षण के लिए जहां अपरूपण-उपज से विफलता होती है, फिलर पीबीए-कोर पीएमएमए-शेल कण का इष्टतम आकार एक मामले में 250 एनएम दिखाया गया था। तीन-बिंदु मोड़ परीक्षण में, जहां विफलता पागलपन के कारण होती है, 2000 एनएम कणों का सबसे महत्वपूर्ण कठोर प्रभाव था।^[14]

तापमान प्रभाव

फ्रैक्चर यांत्रिकी पर तापमान का सीधा प्रभाव पड़ता है। कम तापमान पर, रबर के कांच संक्रमण तापमान के नीचे, फैला हुआ चरण बहुलक को सख्त करने वाले रबड़ की तरह कांच की तरह व्यवहार करता है। नतीजतन, निरंतर चरण शुद्ध बहुलक की विशेषता तंत्र द्वारा विफल हो जाता है, जैसे कि रबड़ सम्मिलित नहीं था। जैसे ही कांच के संक्रमण तापमान से तापमान बढ़ता है, रबर चरण दरार दीक्षा ऊर्जा को बढ़ाता है। इस बिंदु पर सामग्री में संग्रहीत लोचदार ऊर्जा के कारण दरार स्वयं-प्रचारित होती है। जैसे-जैसे तापमान रबर चरण के कांच के संक्रमण से आगे बढ़ता है, रबर-बहुलक समग्र की प्रभाव शक्ति अभी भी नाटकीय रूप से बढ़ जाती है क्योंकि दरार प्रसार के लिए अतिरिक्त ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता होती है।^[5]

नमूना अनुप्रयोग

एपॉक्सी रेजिन

एपॉक्सी रेजिन अभियांत्रिकी अनुप्रयोगों में उपयोग की जाने वाली सामग्रियों का एक अत्यधिक उपयोगी वर्ग है। इनमें से कुछ में चिपकने वाले, फाइबर-प्रबलित कंपोजिट और इलेक्ट्रॉनिक्स कोटिंग्स सम्मिलित हैं। उनकी कठोरता और कम दरार प्रसार प्रतिरोध रबर सख्त अनुसंधान के लिए सख्त प्रक्रियाओं को ठीक करने के लिए एपॉक्सी को रुचि का उम्मीदवार बनाता है।^[15]^[16]^[17]^[18]^[19]^[20]^[21] एपॉक्सी नैनोकम्पोजिट्स की कठोरता को प्रभावित करने वाले कुछ कारकों में एपॉक्सी इलाज एजेंट की रासायनिक पहचान, उलझाव घनत्व और इंटरफेसियल आसंजन सम्मिलित हैं। उदाहरण के लिए, पाइपरिडाइन के साथ एपॉक्सी 618 का इलाज, बोरॉन ट्राइफ्लोराइड-एथिलमाइन का उपयोग करने की तुलना में कठिन एपॉक्सी पैदा करता है। कम उलझाव घनत्व क्रूरता को बढ़ाता है। एपॉक्सी 618 के क्रॉसलिंकिंग घनत्व को कम करने के लिए बिसफेनोल ए को जोड़ा जा सकता है, जिससे फ्रैक्चर की कठोरता बढ़ जाती है। बिस्फेनॉल ए और एक रबर भराव सहक्रियात्मक रूप से कठोरता को बढ़ाते हैं।^[22] 2002 से पहले पाठ्यपुस्तकों और साहित्य में यह माना जाता था कि 200 एनएम पर रबर-सख्त कण व्यास की निचली सीमा है; तब यह पता चला कि 90 एनएम के व्यास वाले अल्ट्रा-फाइन फुल-वल्केनाइज्ड पाउडर वाले रबर कण रबर एपॉक्सी के महत्वपूर्ण सख्त होने को दर्शाते हैं।^[12]यह खोज इस बात को रेखांकित करती है कि कैसे यह क्षेत्र लगातार बढ़ रहा है और रबर सख्त प्रभाव को बेहतर मॉडल बनाने के लिए और अधिक काम किया जा सकता है।

एबीएस

Acrylonitrile butadiene styrene (ABS) बहुलक रबर सख्त करने का एक अनुप्रयोग है। इस बहुलक के गुण मुख्य रूप से रबर के सख्त होने से आते हैं। मुख्य स्टाइरीन-एक्रिलोनिट्राइल आव्यूह में पॉलीब्यूटाडाइन रबर प्रक्षेत्र दरार प्रसार को रोकने के रूप में कार्य करता है।

वैकल्पिक रूप से पारदर्शी प्लास्टिक

पॉली (मिथाइल मेथैक्रिलेट) की उच्च ऑप्टिकल पारदर्शिता, कम कीमत और संपीड्यता इसे उच्च पारदर्शिता आवश्यक होने पर ग्लास के विकल्प के रूप में वास्तुकला और कार निर्माण में व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए एक व्यवहार्य विकल्प बनाती है। रबर भराव चरण को सम्मिलित करने से कठोरता बढ़ जाती है। ऐसे फिलर्स को पीएमएमए आव्यूह के साथ मजबूत इंटरफेशियल बॉन्ड बनाने की जरूरत है। उन अनुप्रयोगों में जहां ऑप्टिकल पारदर्शिता महत्वपूर्ण है, प्रकाश के बिखरने को सीमित करने के उपाय किए जाने चाहिए।^[7]

पीएमएमए को सख्त करने में और अन्य कंपोजिट में, कोर-शेल कणों को परमाणु-स्थानांतरण कट्टरपंथी-बहुलकीकरण के माध्यम से संश्लेषित करने के लिए आम है, जिसमें एक बाहरी बहुलक परत होती है जिसमें प्राथमिक चरण के समान गुण होते हैं जो आव्यूह के कण के आसंजन को बढ़ाते हैं। ऑप्टिकल पारदर्शिता बनाए रखते हुए कम ग्लास संक्रमण तापमान वाले पीएमएमए संगत कोर-शैल कणों का विकास करना आर्किटेक्ट और कार कंपनियों के लिए दिलचस्प है।^[7]

इष्टतम पारदर्शिता के लिए फैलाने वाले रबर चरण को निम्नलिखित की आवश्यकता होती है:

छोटा औसत कण त्रिज्या
संकीर्ण कण आकार वितरण
अपवर्तक सूचकांक तापमान और तरंग दैर्ध्य की सीमा के पार आव्यूह से मेल खाता है
आव्यूह के लिए मजबूत आसंजन
प्रसंस्करण तापमान पर आव्यूह के समान चिपचिपाहट^[23]

चक्रीय ओलेफ़िन कॉपोलीमर, अन्य उपयोगी गुणों के बीच कम नमी अपटेक और विलायक प्रतिरोध के साथ एक वैकल्पिक रूप से पारदर्शी प्लास्टिक, उपरोक्त गुणों के साथ स्टाइरीन-ब्यूटाडाइन-स्टाइरीन रबर के साथ प्रभावी रूप से कठोर हो सकता है। नोकदार-इज़ोड की ताकत 5% की ऑप्टिकल धुंध के साथ 21 J/m से 57 J/m तक दोगुनी से अधिक हो गई।^[23]

पॉलीस्टाइनिन में सुधार

पॉलीस्टाइनिन में सामान्य रूप से कठोरता, पारदर्शिता और पारभासी, प्रक्रियात्मकता और ढांकता हुआ गुण होते हैं जो इसे उपयोगी बनाते हैं। हालांकि, कम तापमान पर इसका कम प्रभाव प्रतिरोध ठंड की अधिक संभावना होने पर विपत्तिपूर्ण फ्रैक्चर विफलता बनाता है।^[24]कठोर पॉलीस्टाइनिन के सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले संस्करण को [[उच्च प्रभाव पॉलीस्टाइनिन]] या एचआईपीएस कहा जाता है। सस्ता और आसानी से थर्मोफॉर्म (THERMOFORMING देखें) होने के कारण, इसका उपयोग कई दैनिक उपयोगों के लिए किया जाता है। उच्च प्रभाव वाले पॉलीस्टाइनिन को polybutadiene रबर के घोल में स्टाइरीन को पोलीमराइज़ करके बनाया जाता है। बहुलीकरण रिएक्शन प्रारंभ होने के बाद, पॉलीस्टाइनिन और रबर के चरण अलग हो जाते हैं। जब चरण पृथक्करण प्रारंभ होता है, तो चरण व्युत्क्रम होने तक दो चरण वॉल्यूम के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं और रबर पूरे आव्यूह में वितरित हो सकता है। स्टाइरीन-ब्यूटाडाइन-स्टाइरीन या स्टाइरीन-ब्यूटाडीन सहबहुलक के साथ वैकल्पिक इमल्शन पोलीमराइज़ेशन कण आकार वितरण के ठीक-ठीक हेरफेर की स्वीकृति देता है। यह विधि कोर-शेल संरचना का उपयोग करती है।^[25] ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में एचआईपीएस के फ्रैक्चर सूक्ष्म संरचना का अध्ययन करने के लिए, उदाहरण के लिए भारी धातु, ऑस्मियम टेट्रोक्साइड के साथ चरणों में से एक को दागना आवश्यक है। यह चरणों के बीच काफी भिन्न इलेक्ट्रॉन घनत्व पैदा करता है। एक स्थिर कण आकार को देखते हुए, यह क्रॉस-लिंकिंग घनत्व है जो एचआईपीएस सामग्री की कठोरता को निर्धारित करता है। इसे रबर की सिस-पॉलीब्यूटाडाइन सामग्री और क्रॉसलिंक घनत्व के बीच नकारात्मक संबंध का दोहन करके मापा जा सकता है जिसे सूजन सूचकांक के साथ मापा जा सकता है। कम क्रॉसलिंक घनत्व से कठोरता बढ़ जाती है।^[25]

कार के टायरों से भारी मात्रा में बेकार रबड़ के उत्पादन ने इस फेंके गए रबड़ के लिए उपयोग खोजने में रुचि पैदा की है। रबर को एक महीन पाउडर में बदला जा सकता है, जिसे बाद में पॉलीस्टाइनिन के लिए सख्त एजेंट के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। हालांकि, बेकार रबर और पॉलीस्टायरीन के बीच खराब मिश्रण सामग्री को कमजोर कर देता है। इस समस्या के लिए इंटरफेसियल तनाव को कम करने के लिए एक कॉम्पिटिबिलाइज़र (संगति देखें) के उपयोग की आवश्यकता होती है और अंततः पॉलीस्टायरीन के रबर को सख्त बनाने के लिए प्रभावी बनाता है। एक पॉलीस्टाइनिन/स्टाइरीन-ब्यूटाडाइन copolymer छितरी हुई और निरंतर चरणों के बीच आसंजन को बढ़ाने के लिए कार्य करता है।^[24]

संदर्भ

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-[[ रबड़ ]] टफनिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें सामग्री की यांत्रिक मजबूती, या कठोरता को बढ़ाने के लिए रबर के नैनोकणों को [[ पॉलीमर ]] मैट्रिक्स के भीतर बिखेर दिया जाता है। एक बहुलक को सख्त करने से इसका मतलब है कि बहुलक पदार्थ की ऊर्जा को अवशोषित करने और फ्रैक्चर के बिना प्लास्टिक रूप से विकृत होने की क्षमता बढ़ जाती है। यांत्रिक गुणों में महत्वपूर्ण लाभों को ध्यान में रखते हुए, जो रबर सख्त प्रदान करता है, अधिकांश प्रमुख [[थर्माप्लास्टिक]] रबर-कठोर संस्करणों में उपलब्ध हैं;<ref name=":0">{{cite journal|last1=Bucknall|first1=C. B.|title=रबर सख्त करने के सूक्ष्मयांत्रिकी|journal=Makromolekulare Chemie. Macromolecular Symposia|volume=20-21|issue=1|year=1988|pages=425–439|doi=10.1002/masy.19880200145}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Zeidi|first1=Mahdi|last2=Kim|first2=Chun IL|last3=Park|first3=Chul B.|date=2021|title=नैनोफाइब्रिलेटेड रबर्स के साथ प्रबलित थर्मोप्लास्टिक नैनोकम्पोजिट्स के सख्त और विफलता तंत्र पर इंटरफ़ेस की भूमिका|journal=Nanoscale|volume=13|issue=47|pages=20248–20280|doi=10.1039/D1NR07363J|pmid=34851346 |s2cid=244288401 |issn=2040-3372}}</ref> कई [[अभियांत्रिकी]] अनुप्रयोगों के लिए, अंतिम सामग्री चयन में सामग्री की कठोरता एक निर्णायक कारक है।<ref name=":1">{{cite journal|last1=Fowler|first1=M. W.|last2=Baker|first2=W. E.|title=प्रतिक्रियाशील सम्मिश्रण के माध्यम से पॉलीस्टाइनिन का रबर सख्त होना|journal=Polymer Engineering and Science|volume=28|issue=21|year=1988|pages=1427–1433|doi=10.1002/pen.760282112}}</ref>
+[[ रबड़ ]] सुदृढ़ता एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें सामग्री की यांत्रिक मजबूती, या कठोरता को बढ़ाने के लिए रबर के नैनोकणों को [[ पॉलीमर | बहुलक]] आव्यूह के अंदर बिखेर दिया जाता है। एक बहुलक को सख्त करने से इसका मतलब है कि बहुलक पदार्थ की ऊर्जा को अवशोषित करने और फ्रैक्चर के बिना प्लास्टिक रूप से विकृत होने की क्षमता बढ़ जाती है। यांत्रिक गुणों में महत्वपूर्ण लाभों को ध्यान में रखते हुए, जो रबर सख्त प्रदान करता है, अधिकांश प्रमुख [[थर्माप्लास्टिक]] रबर-कठोर संस्करणों में उपलब्ध हैं;<ref name=":0">{{cite journal|last1=Bucknall|first1=C. B.|title=रबर सख्त करने के सूक्ष्मयांत्रिकी|journal=Makromolekulare Chemie. Macromolecular Symposia|volume=20-21|issue=1|year=1988|pages=425–439|doi=10.1002/masy.19880200145}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Zeidi|first1=Mahdi|last2=Kim|first2=Chun IL|last3=Park|first3=Chul B.|date=2021|title=नैनोफाइब्रिलेटेड रबर्स के साथ प्रबलित थर्मोप्लास्टिक नैनोकम्पोजिट्स के सख्त और विफलता तंत्र पर इंटरफ़ेस की भूमिका|journal=Nanoscale|volume=13|issue=47|pages=20248–20280|doi=10.1039/D1NR07363J|pmid=34851346 |s2cid=244288401 |issn=2040-3372}}</ref> कई [[अभियांत्रिकी]] अनुप्रयोगों के लिए, अंतिम सामग्री चयन में सामग्री की कठोरता एक निर्णायक कारक है।<ref name=":1">{{cite journal|last1=Fowler|first1=M. W.|last2=Baker|first2=W. E.|title=प्रतिक्रियाशील सम्मिश्रण के माध्यम से पॉलीस्टाइनिन का रबर सख्त होना|journal=Polymer Engineering and Science|volume=28|issue=21|year=1988|pages=1427–1433|doi=10.1002/pen.760282112}}</ref>
-फैलाने वाले रबड़ [[नैनोकणों]] के प्रभाव जटिल होते हैं और अनाकार और आंशिक रूप से क्रिस्टलीय बहुलक प्रणालियों में भिन्न होते हैं।<ref name="one">{{cite journal|last1=Liang|first1=J. Z.|last2=Li|first2=R. K. Y.|title=Rubber toughening in polypropylene: A review|journal=Journal of Applied Polymer Science|date=11 July 2000|volume=77|issue=2|pages=409–417|doi=10.1002/(SICI)1097-4628(20000711)77:2<409::AID-APP18>3.0.CO;2-N}}</ref> रबर के कण विभिन्न प्रकार के तंत्रों द्वारा एक प्रणाली को सख्त करते हैं जैसे कि जब पार्टिकुलेट तनाव को ध्यान में रखते हैं जिससे गुहिकायन होता है या फैलने वाली सनक की शुरुआत होती है।<ref name="seven">{{cite book|last1=Walker|first1=I.|last2=Collyer|first2=A. A.|title=रबर कठोर इंजीनियरिंग प्लास्टिक|publisher=Springer Netherlands|isbn=9789401045490|pages=29–56|chapter=Rubber toughening mechanisms in polymeric materials|doi=10.1007/978-94-011-1260-4_2|date=2012}}</ref> हालाँकि प्रभाव एकतरफा नहीं हैं; अतिरिक्त रबर सामग्री या रबर और बहुलक के बीच डीबॉन्डिंग से कठोरता कम हो सकती है।<ref name="two">{{cite journal|last1=Bucknall|first1=C. B.|title=Rubber Toughening of Plastics: Rubber Particle Cavitation and its Consequences|journal=Macromol. Symp.|date=1996|volume=101|pages=265–271|doi=10.1002/masy.19961010130|url=http://onlinelibrary.wiley.com/store/10.1002/masy.19961010130/asset/19961010130_ftp.pdf?v=1&t=j28bdzvq&s=d7908207f8c7bcd28f1c508af64e8cedb2cc61d1}}</ref> कई अन्य जटिल चर के कारण किसी दिए गए कण आकार या इंटरफेशियल आसंजन पैरामीटर के विशिष्ट प्रभावों को बताना मुश्किल है।<ref name="seven" />
+फैलाने वाले रबड़ [[नैनोकणों]] के प्रभाव जटिल होते हैं और अनाकार और आंशिक रूप से क्रिस्टलीय बहुलक प्रणालियों में भिन्न होते हैं।<ref name="one">{{cite journal|last1=Liang|first1=J. Z.|last2=Li|first2=R. K. Y.|title=Rubber toughening in polypropylene: A review|journal=Journal of Applied Polymer Science|date=11 July 2000|volume=77|issue=2|pages=409–417|doi=10.1002/(SICI)1097-4628(20000711)77:2<409::AID-APP18>3.0.CO;2-N}}</ref> रबर के कण विभिन्न प्रकार के तंत्रों द्वारा एक प्रणाली को सख्त करते हैं जैसे कि जब पार्टिकुलेट तनाव को ध्यान में रखते हैं जिससे गुहिकायन होता है या फैलने वाली सनक की शुरुआत होती है।<ref name="seven">{{cite book|last1=Walker|first1=I.|last2=Collyer|first2=A. A.|title=रबर कठोर इंजीनियरिंग प्लास्टिक|publisher=Springer Netherlands|isbn=9789401045490|pages=29–56|chapter=Rubber toughening mechanisms in polymeric materials|doi=10.1007/978-94-011-1260-4_2|date=2012}}</ref> हालाँकि प्रभाव एकतरफा नहीं हैं; अतिरिक्त रबर सामग्री या रबर और बहुलक के बीच डीबॉन्डिंग से कठोरता कम हो सकती है।<ref name="two">{{cite journal|last1=Bucknall|first1=C. B.|title=Rubber Toughening of Plastics: Rubber Particle Cavitation and its Consequences|journal=Macromol. Symp.|date=1996|volume=101|pages=265–271|doi=10.1002/masy.19961010130|url=http://onlinelibrary.wiley.com/store/10.1002/masy.19961010130/asset/19961010130_ftp.pdf?v=1&t=j28bdzvq&s=d7908207f8c7bcd28f1c508af64e8cedb2cc61d1}}</ref> कई अन्य जटिल चर के कारण किसी दिए गए कण आकार या इंटरफेशियल आसंजन पैरामीटर के विशिष्ट प्रभावों को बताना कठिन है।<ref name="seven" />
-किसी दिए गए विफलता तंत्र की उपस्थिति कई कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है: निरंतर बहुलक चरण के लिए आंतरिक,<ref name="seven" />और वे जो बाहरी हैं, तनाव, लोडिंग गति और परिवेश की स्थितियों से संबंधित हैं।<ref name="four">{{cite journal|last2=Yan|first2=Jiajun|last3=Pietrasik|first3=Joanna|last4=Matyjaszewski|first4=Krzysztof|date=19 May 2017|title=एटम ट्रांसफर रेडिकल पोलीमराइजेशन (एटीआरपी) के माध्यम से संश्लेषित पॉलिमर ब्रश युक्त भराव के साथ पीएमएमए को सख्त करना|journal=Polymer|volume=117|pages=48–53|doi=10.1016/j.polymer.2017.04.012|last1=Kubiak|first1=Joshua M.}}</ref> एक कठोर बहुलक में दिए गए तंत्र की क्रिया का अध्ययन माइक्रोस्कोपी से किया जा सकता है। रबडी डोमेन का जोड़ रियोमिक्स मिक्सर में पिघलने वाली ब्लेंडिंग और एटम-ट्रांसफर रेडिकल-पोलीमराइजेशन जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से होता है।<ref name=":1" /><ref name="four" />
+किसी दिए गए विफलता तंत्र की उपस्थिति कई कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है: निरंतर बहुलक चरण के लिए आंतरिक,<ref name="seven" />और वे जो बाहरी हैं, तनाव, लोडिंग गति और परिवेश की स्थितियों से संबंधित हैं।<ref name="four">{{cite journal|last2=Yan|first2=Jiajun|last3=Pietrasik|first3=Joanna|last4=Matyjaszewski|first4=Krzysztof|date=19 May 2017|title=एटम ट्रांसफर रेडिकल पोलीमराइजेशन (एटीआरपी) के माध्यम से संश्लेषित पॉलिमर ब्रश युक्त भराव के साथ पीएमएमए को सख्त करना|journal=Polymer|volume=117|pages=48–53|doi=10.1016/j.polymer.2017.04.012|last1=Kubiak|first1=Joshua M.}}</ref> एक कठोर बहुलक में दिए गए तंत्र की क्रिया का अध्ययन माइक्रोस्कोपी से किया जा सकता है। रबर प्रक्षेत्र का जोड़ रियोमिक्स मिक्सर में पिघलने वाली ब्लेंडिंग और एटम-ट्रांसफर रेडिकल-बहुलीकरण जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से होता है।<ref name=":1" /><ref name="four" />
-वर्तमान शोध इस बात पर ध्यान केंद्रित करता है कि द्वितीयक चरण संरचना और फैलाव का अनुकूलन मिश्रण के यांत्रिक गुणों को कैसे प्रभावित करता है। रुचि के प्रश्नों में फ्रैक्चर की कठोरता, तन्य शक्ति और कांच के संक्रमण तापमान से संबंधित प्रश्न शामिल हैं।<ref>{{cite journal|last1=Zhang|first1=Jianing|last2=Deng|first2=Shiqiang|last3=Wang|first3=Yulong|last4=Ye|first4=Lin|title=विभिन्न क्रॉस-लिंकिंग घनत्वों के साथ एपॉक्सी के सख्त होने में कठोर नैनोकणों और CTBN रबर की भूमिका|journal=Composites Part A: Applied Science and Manufacturing|date=1 January 2016|volume=80|pages=82–94|doi=10.1016/j.compositesa.2015.10.017}}</ref>
+वर्तमान शोध इस बात पर ध्यान केंद्रित करता है कि द्वितीयक चरण संरचना और फैलाव का अनुकूलन मिश्रण के यांत्रिक गुणों को कैसे प्रभावित करता है। रुचि के प्रश्नों में फ्रैक्चर की कठोरता, तन्य शक्ति और कांच के संक्रमण तापमान से संबंधित प्रश्न सम्मिलित हैं।<ref>{{cite journal|last1=Zhang|first1=Jianing|last2=Deng|first2=Shiqiang|last3=Wang|first3=Yulong|last4=Ye|first4=Lin|title=विभिन्न क्रॉस-लिंकिंग घनत्वों के साथ एपॉक्सी के सख्त होने में कठोर नैनोकणों और CTBN रबर की भूमिका|journal=Composites Part A: Applied Science and Manufacturing|date=1 January 2016|volume=80|pages=82–94|doi=10.1016/j.compositesa.2015.10.017}}</ref>
 == सख्त तंत्र ==
-[[File:Crazing in polymers.jpg|thumb|पॉलिमर में पागलपन]]
+[[File:Crazing in polymers.jpg|thumb|बहुलक में पागलपन]]
-[[File:Toughening Mechanism in Epoxies.png|thumb|यह [[epoxy]] रेजिन में विफलता तंत्र का एक कार्टून प्रतिनिधित्व है। संख्याएँ निम्नलिखित के अनुरूप हैं। (1) शियर बैंड का निर्माण, (2) रबर के कणों का फ्रैक्चर, (3) खिंचाव, (4) डिबॉन्डिंग और (5) रबर के कणों का फटना, (6) ट्रांसपार्टिकल फ्रैक्चर, (7) कठोर कणों की डीबॉन्डिंग, (8) कठोर कणों द्वारा क्रैक डिफ्लेक्शन, (9) कैविटेटेड रबर पार्टिकल्स, (10) क्रेजिंग, (11) क्रेज टिप प्लास्टिक डिफॉर्मेशन, (12) डिफ्यूज शीयर यील्डिंग, और (13) शीयर बैंड/क्रेज इंटरेक्शन [19]। |298x298पीएक्स]]विभिन्न सिद्धांतों का वर्णन है कि एक फैला हुआ रबर चरण एक बहुलक पदार्थ को कैसे सख्त करता है; अधिकांश मैट्रिक्स में ऊर्जा को नष्ट करने के तरीकों को नियोजित करते हैं। इन सिद्धांतों में शामिल हैं: माइक्रोक्रैक थ्योरी, शीयर-यील्डिंग थ्योरी, मल्टीपल-क्रेज़िंग थ्योरी, शीयर बैंड और क्रेज़िंग इंटरेक्शन थ्योरी, और हाल ही में क्रिटिकल लिगामेंट थिकनेस, क्रिटिकल प्लास्टिक एरिया, वॉयडिंग और कैविटेशन, डैमेज कॉम्पिटिशन और अन्य के प्रभाव सहित।<ref name="one" />
+[[File:Toughening Mechanism in Epoxies.png|thumb|यह [[epoxy]] रेजिन में विफलता तंत्र का एक कार्टून प्रतिनिधित्व है। संख्याएँ निम्नलिखित के अनुरूप हैं। (1) शियर बैंड का निर्माण, (2) रबर के कणों का फ्रैक्चर, (3) खिंचाव, (4) डिबॉन्डिंग और (5) रबर के कणों का फटना, (6) ट्रांसपार्टिकल फ्रैक्चर, (7) कठोर कणों की डीबॉन्डिंग, (8) कठोर कणों द्वारा क्रैक डिफ्लेक्शन, (9) कैविटेटेड रबर पार्टिकल्स, (10) क्रेजिंग, (11) क्रेज टिप प्लास्टिक डिफॉर्मेशन, (12) डिफ्यूज शीयर यील्डिंग, और (13) शीयर बैंड/क्रेज इंटरेक्शन [19]। |298x298पीएक्स]]विभिन्न सिद्धांतों का वर्णन है कि एक फैला हुआ रबर चरण एक बहुलक पदार्थ को कैसे सख्त करता है; अधिकांश आव्यूह में ऊर्जा को नष्ट करने के तरीकों को नियोजित करते हैं। इन सिद्धांतों में सम्मिलित हैं: माइक्रोक्रैक सिद्धांत, अवरूपण-यील्डिंग सिद्धांत, मल्टीपल-क्रेज़िंग सिद्धांत, अवरूपण बैंड और क्रेज़िंग इंटरेक्शन सिद्धांत, और हाल ही में क्रिटिकल लिगामेंट थिकनेस, क्रिटिकल प्लास्टिक एरिया, वॉयडिंग और कैविटेशन, डैमेज कॉम्पिटिशन और अन्य के प्रभाव सहित।<ref name="one" />
 === माइक्रोक्रैक सिद्धांत ===
-में, माइक्रोक्रैक सिद्धांत एक बहुलक में बिखरे हुए रबर चरण के सख्त प्रभाव की व्याख्या करने वाला पहला बन गया।<ref name="one" />प्रारंभिक सिद्धांत और बाद के विस्तार में दो प्रमुख अवलोकन इस प्रकार थे: (1) माइक्रोक्रैक रिक्तियों का निर्माण करते हैं, जिस पर स्टाइरीन-ब्यूटाडीन कॉपोलीमर तंतु प्रसार को रोकने के लिए बनते हैं, और (2) कठोर एपॉक्सी के बढ़ाव के दौरान संग्रहीत ऊर्जा को तोड़ने पर जारी किया जाता है। रबर के कण। सिद्धांत ने निष्कर्ष निकाला कि माइक्रोक्रैक शुरू करने के लिए संयुक्त ऊर्जा और रबर के कणों को तोड़ने की ऊर्जा कठोर पॉलिमर के ऊर्जा अवशोषण में वृद्धि के लिए जिम्मेदार हो सकती है। यह सिद्धांत सीमित था, केवल अस्थिभंग ऊर्जा में देखी गई वृद्धि के एक छोटे से अंश के लिए लेखांकन।<ref name="seven" />
+में, माइक्रोक्रैक सिद्धांत एक बहुलक में बिखरे हुए रबर चरण के सख्त प्रभाव की व्याख्या करने वाला पहला बन गया।<ref name="one" />प्रारंभिक सिद्धांत और बाद के विस्तार में दो प्रमुख अवलोकन इस प्रकार थे: (1) माइक्रोक्रैक रिक्तियों का निर्माण करते हैं, जिस पर स्टाइरीन-ब्यूटाडीन कॉपोलीमर तंतु प्रसार को रोकने के लिए बनते हैं, और (2) कठोर एपॉक्सी के बढ़ाव के समय संग्रहीत ऊर्जा को तोड़ने पर जारी किया जाता है। रबर के कण। सिद्धांत ने निष्कर्ष निकाला कि माइक्रोक्रैक प्रारंभ करने के लिए संयुक्त ऊर्जा और रबर के कणों को तोड़ने की ऊर्जा कठोर बहुलक के ऊर्जा अवशोषण में वृद्धि के लिए जिम्मेदार हो सकती है। यह सिद्धांत सीमित था, केवल अस्थिभंग ऊर्जा में देखी गई वृद्धि के एक छोटे से अंश के लिए लेखांकन।<ref name="seven" />
-=== मैट्रिक्स [[पागल]]पन ===
+=== आव्यूह [[पागल]]पन ===
-मैट्रिक्स क्रेज़िंग थ्योरी क्रेज़िंग के सख्त प्रभावों की व्याख्या करने पर केंद्रित है। उन्माद भूमध्य रेखा पर शुरू होता है जहां प्रमुख [[विरूपण (यांत्रिकी)]] उच्चतम होता है, तनाव के लंबवत फैलता है, और जब वे दूसरे कण से मिलते हैं तो समाप्त हो जाते हैं। [[तंतुओं]] के टूटने पर लंबवत तंतुओं के साथ सनक अंततः एक दरार बन सकती है। [[ भंग ]] ऊर्जा में वृद्धि के एक बड़े अंश के लिए अनछुए बहुलक खातों में कुछ बड़ी दरारों की छोटी मात्रा की तुलना में बड़ी मात्रा के माध्यम से वितरित छोटे क्रेज़ से जुड़े वॉल्यूम विस्तार।<ref name="seven" />
+आव्यूह क्रेज़िंग सिद्धांत क्रेज़िंग के सख्त प्रभावों की व्याख्या करने पर केंद्रित है। उन्माद भूमध्य रेखा पर प्रारंभ होता है जहां प्रमुख [[विरूपण (यांत्रिकी)]] उच्चतम होता है, तनाव के लंबवत फैलता है, और जब वे दूसरे कण से मिलते हैं तो समाप्त हो जाते हैं। [[तंतुओं]] के टूटने पर लंबवत तंतुओं के साथ सनक अंततः एक दरार बन सकती है। [[ भंग ]] ऊर्जा में वृद्धि के एक बड़े अंश के लिए अनछुए बहुलक खातों में कुछ बड़ी दरारों की छोटी मात्रा की तुलना में बड़ी मात्रा के माध्यम से वितरित छोटे क्रेज़ से जुड़े वॉल्यूम विस्तार।<ref name="seven" />
 रबर के कणों और क्रेज के बीच परस्पर क्रिया तनाव की दिशा में कणों पर बढ़ाव का दबाव डालती है। यदि यह बल रबर और बहुलक के बीच सतह के [[आसंजन]] पर काबू पा लेता है, तो डीबॉन्डिंग हो जाएगी, जिससे क्रेज़िंग से जुड़े सख्त प्रभाव कम हो जाएंगे। यदि कण कठिन है, तो यह कम विकृत हो पाएगा, और इस प्रकार कम तनाव के तहत डिबॉन्डिंग होता है। यह एक कारण है कि बिखरे हुए रबड़, अपने स्वयं के कांच संक्रमण तापमान के नीचे, प्लास्टिक को प्रभावी ढंग से सख्त नहीं करते हैं।<ref name="seven" />
-=== कतरनी उपज ===
+=== अपरूपण उपज ===
-कतरनी [[उपज (इंजीनियरिंग)]] सिद्धांत वह है, जो मैट्रिक्स क्रेज़िंग की तरह, एक कठोर बहुलक के ऊर्जा अवशोषण में वृद्धि के एक बड़े अंश के लिए जिम्मेदार हो सकता है। कठोर बहुलक में कतरनी उपज के साक्ष्य देखे जा सकते हैं जहां [[नेकिंग (इंजीनियरिंग)]], ड्राइंग या ओरिएंटेशन सख्त हो रहा है।<ref name="seven" />यदि रबर के कण तनाव संकेंद्रक के रूप में कार्य करते हैं और दरारों के गठन को रोकने के लिए क्रेज़िंग, डिबॉन्डिंग और कैविटी के माध्यम से आयतन-विस्तार शुरू करते हैं, तो कतरनी उपज का परिणाम होगा। एक कण से उसके पड़ोसी तक तनाव क्षेत्रों को ओवरलैप करने से बढ़ते कतरनी-उपज वाले क्षेत्र में योगदान होगा। कण जितने करीब होते हैं, उतने ही अधिक ओवरलैप और बड़े कतरनी-उपज वाले क्षेत्र होते हैं।<ref name="one" />शियर यील्डिंग अपने आप में एक ऊर्जा अवशोषित करने वाली प्रक्रिया है, लेकिन इसके अलावा शीयर बैंड की दीक्षा भी सनक को रोकने में सहायक होती है। गुहिकायन की घटना कतरनी उपज सिद्धांत के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यह उपज तनाव को कम करने के लिए कार्य करता है। गुहिकायन कतरनी उपज से पहले होता है, हालांकि कतरनी उपज से गुहिकायन की तुलना में क्रूरता में बहुत अधिक वृद्धि होती है।<ref name="seven" />
+अपरूपण [[उपज (इंजीनियरिंग)|उपज (अभियांत्रिकी)]] सिद्धांत वह है, जो आव्यूह क्रेज़िंग की तरह, एक कठोर बहुलक के ऊर्जा अवशोषण में वृद्धि के एक बड़े अंश के लिए जिम्मेदार हो सकता है। कठोर बहुलक में अपरूपण उपज के साक्ष्य देखे जा सकते हैं जहां [[नेकिंग (इंजीनियरिंग)|नेकिंग (अभियांत्रिकी)]], ड्राइंग या ओरिएंटेशन सख्त हो रहा है।<ref name="seven" />यदि रबर के कण तनाव संकेंद्रक के रूप में कार्य करते हैं और दरारों के गठन को रोकने के लिए क्रेज़िंग, डिबॉन्डिंग और कैविटी के माध्यम से आयतन-विस्तार प्रारंभ करते हैं, तो अपरूपण उपज का परिणाम होगा। एक कण से उसके पड़ोसी तक तनाव क्षेत्रों को ओवरलैप करने से बढ़ते अपरूपण-उपज वाले क्षेत्र में योगदान होगा। कण जितने करीब होते हैं, उतने ही अधिक ओवरलैप और बड़े अपरूपण-उपज वाले क्षेत्र होते हैं।<ref name="one" />शियर यील्डिंग अपने आप में एक ऊर्जा अवशोषित करने वाली प्रक्रिया है, लेकिन इसके अलावा अवरूपण बैंड की दीक्षा भी सनक को रोकने में सहायक होती है। गुहिकायन की घटना अपरूपण उपज सिद्धांत के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यह उपज तनाव को कम करने के लिए कार्य करता है। गुहिकायन अपरूपण उपज से पहले होता है, हालांकि अपरूपण उपज से गुहिकायन की तुलना में क्रूरता में बहुत अधिक वृद्धि होती है।<ref name="seven" />
 === गुहिकायन ===
-[[File:SEM image of cavitation.png|thumb|छवि शून्य के साथ एक खंडित सतह दिखाती है।]]पोकेशन एपॉक्सी रेजिन और अन्य सनक प्रतिरोधी कठोर पॉलिमर में आम है, और इज़ोद प्रभाव शक्ति परीक्षण में कतरनी के लिए पूर्वापेक्षा है।<ref name=":2">{{cite journal|last1=Lazzeri|first1=A.|last2=Bucknall|first2=C. B.|title=रबर-कठोर पॉलिमर में डायलेटेशनल बैंड|journal=Journal of Materials Science|date=1 January 1993|volume=28|issue=24|pages=6799–6808|doi=10.1007/BF00356433|bibcode=1993JMatS..28.6799L|s2cid=137599245 }}</ref> कठोर पॉलीमर के विरूपण और फ्रैक्चर के दौरान, तनावग्रस्त रबर कणों का गुहिकायन क्रेजिंग-प्रवण और गैर-पागल-प्रवण प्लास्टिक में होता है, जिसमें एबीएस, पीवीसी, नायलॉन, उच्च प्रभाव पॉलीस्टाइनिन और सीटीबीएन कठोर एपॉक्सी शामिल हैं। कण आकार और रबर मापांक कारक सामग्री की कठोरता को कैसे प्रभावित करते हैं, इसके मॉडल के लिए इंजीनियर एक ऊर्जा-संतुलन दृष्टिकोण का उपयोग करते हैं। कण आकार और मापांक दोनों भंगुर-कठिन संक्रमण तापमान के साथ सकारात्मक सहसंबंध दिखाते हैं। वे दोनों दरार टिप प्रक्रिया क्षेत्र में विरूपण की शुरुआत में होने वाली गुहिकायन प्रक्रिया को प्रभावित करने के लिए दिखाए गए हैं, बड़े पैमाने पर पागलपन और कतरनी उपज से पहले।<ref name=":2" /><ref name=":3">{{Cite journal|last=Bucknall|first=C. B.|date=1996|title=Rubber Toughening of Plastics: Rubber Particle Cavitation and its Consequences|journal=Macromol. Symp.|volume=101|pages=265–271|doi=10.1002/masy.19961010130}}</ref>
+[[File:SEM image of cavitation.png|thumb|छवि शून्य के साथ एक खंडित सतह दिखाती है।]]पोकेशन एपॉक्सी रेजिन और अन्य सनक प्रतिरोधी कठोर बहुलक में आम है, और इज़ोद प्रभाव शक्ति परीक्षण में अपरूपण के लिए पूर्वापेक्षा है।<ref name=":2">{{cite journal|last1=Lazzeri|first1=A.|last2=Bucknall|first2=C. B.|title=रबर-कठोर पॉलिमर में डायलेटेशनल बैंड|journal=Journal of Materials Science|date=1 January 1993|volume=28|issue=24|pages=6799–6808|doi=10.1007/BF00356433|bibcode=1993JMatS..28.6799L|s2cid=137599245 }}</ref> कठोर बहुलक के विरूपण और फ्रैक्चर के समय, तनावग्रस्त रबर कणों का गुहिकायन क्रेजिंग-प्रवण और गैर-पागल-प्रवण प्लास्टिक में होता है, जिसमें एबीएस, पीवीसी, नायलॉन, उच्च प्रभाव पॉलीस्टाइनिन और सीटीबीएन कठोर एपॉक्सी सम्मिलित हैं। कण आकार और रबर मापांक कारक सामग्री की कठोरता को कैसे प्रभावित करते हैं, इसके मॉडल के लिए इंजीनियर एक ऊर्जा-संतुलन दृष्टिकोण का उपयोग करते हैं। कण आकार और मापांक दोनों भंगुर-कठिन संक्रमण तापमान के साथ सकारात्मक सहसंबंध दिखाते हैं। वे दोनों दरार टिप प्रक्रिया क्षेत्र में विरूपण की शुरुआत में होने वाली गुहिकायन प्रक्रिया को प्रभावित करने के लिए दिखाए गए हैं, बड़े पैमाने पर पागलपन और अपरूपण उपज से पहले।<ref name=":2" /><ref name=":3">{{Cite journal|last=Bucknall|first=C. B.|date=1996|title=Rubber Toughening of Plastics: Rubber Particle Cavitation and its Consequences|journal=Macromol. Symp.|volume=101|pages=265–271|doi=10.1002/masy.19961010130}}</ref>
 तनाव के तहत बढ़ी हुई क्रूरता दिखाने के लिए, वॉल्यूमेट्रिक तनाव को समीकरण द्वारा प्रतिरूपित शून्य गठन की ऊर्जा को दूर करना चाहिए:
 <math>U_r(r) = \frac{2}{3}\pi R^3 K_r\Biggl(\Delta V_R - \frac{r^3}{R^3}\Biggl) + 4\pi r^3\Gamma + 2\pi r^3 G_r F(\lambda _\gamma)</math><ref name=":2" />
-कहाँ <math>G_r</math> और <math>K_r</math> रबर के कतरनी मापांक और थोक मापांक हैं, <math>\Delta V_R</math> रबड़ के कण में आयतन विकृति है, <math>\Gamma</math> रबर चरण और कार्य की सतह ऊर्जा है <math>F(\lambda_\gamma)</math> द्विअक्षीय खींच स्थितियों के तहत रबर की विफलता तनाव पर निर्भर है।<ref name=":3" />
+जहाँ <math>G_r</math> और <math>K_r</math> रबर के अपरूपण मापांक और थोक मापांक हैं, <math>\Delta V_R</math> रबड़ के कण में आयतन विकृति है, <math>\Gamma</math> रबर चरण और कार्य की सतह ऊर्जा है <math>F(\lambda_\gamma)</math> द्विअक्षीय खींच स्थितियों के तहत रबर की विफलता तनाव पर निर्भर है।<ref name=":3" />
-त्रिअक्षीय तनाव के दौरान सूक्ष्म व्यवहार का वर्णन करने के लिए ऊर्जा-संतुलन मॉडल पूरी सामग्री के भौतिक गुणों को लागू करता है। गुहिकायन के लिए आयतन तनाव और कण त्रिज्या की स्थिति की गणना की जा सकती है, जिससे गुहिकायन के लिए सैद्धांतिक न्यूनतम कण त्रिज्या, रबर सख्त में व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी है। आमतौर पर गुहिकायन तब होता है जब रबर के कणों पर औसत तनाव 10 से 20 मेगापास्कल के बीच होता है। कण पर आयतन तनाव से राहत मिलती है और शून्यकरण होता है। मात्रा में इस वृद्धि के कारण ऊर्जा अवशोषण सैद्धांतिक रूप से नगण्य है। इसके बजाय, यह परिणामी कतरनी बैंड का गठन है जो बढ़ी हुई क्रूरता के लिए जिम्मेदार है। डिबॉन्डिंग से पहले, जैसे-जैसे तनाव बढ़ता है, रबर के चरणों को मैट्रिक्स को और मजबूत करने के लिए मजबूर किया जाता है। मैट्रिक्स और रबर के बीच डीबॉन्डिंग से कठोरता कम हो जाती है, जिससे बहुलक और रबर चरणों के बीच मजबूत आसंजन की आवश्यकता पैदा होती है।<ref name=":2" /><ref name=":3" />
+त्रिअक्षीय तनाव के समय सूक्ष्म व्यवहार का वर्णन करने के लिए ऊर्जा-संतुलन मॉडल पूरी सामग्री के भौतिक गुणों को प्रयुक्त करता है। गुहिकायन के लिए आयतन तनाव और कण त्रिज्या की स्थिति की गणना की जा सकती है, जिससे गुहिकायन के लिए सैद्धांतिक न्यूनतम कण त्रिज्या, रबर सख्त में व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी है। सामान्य रूप से गुहिकायन तब होता है जब रबर के कणों पर औसत तनाव 10 से 20 मेगापास्कल के बीच होता है। कण पर आयतन तनाव से राहत मिलती है और शून्यकरण होता है। मात्रा में इस वृद्धि के कारण ऊर्जा अवशोषण सैद्धांतिक रूप से नगण्य है। इसके बजाय, यह परिणामी अपरूपण बैंड का गठन है जो बढ़ी हुई क्रूरता के लिए जिम्मेदार है। डिबॉन्डिंग से पहले, जैसे-जैसे तनाव बढ़ता है, रबर के चरणों को आव्यूह को और मजबूत करने के लिए मजबूर किया जाता है। आव्यूह और रबर के बीच डीबॉन्डिंग से कठोरता कम हो जाती है, जिससे बहुलक और रबर चरणों के बीच मजबूत आसंजन की आवश्यकता पैदा होती है।<ref name=":2" /><ref name=":3" />
 ===नुकसान प्रतियोगिता सिद्धांत===
-नुकसान प्रतियोगिता सिद्धांत कतरनी उपज और सनक विफलता के सापेक्ष योगदान को मॉडल करता है, जब दोनों मौजूद होते हैं। दो मुख्य धारणाएँ हैं: भंगुर प्रणालियों में क्रेज़िंग, माइक्रोक्रैक और पोकेशन हावी हैं, और नमनीय प्रणालियों में कतरनी हावी है। सिस्टम जो भंगुर और नमनीय के बीच में हैं, इनका संयोजन दिखाएंगे। क्षति प्रतियोगिता सिद्धांत भंगुर-तन्य संक्रमण को उस बिंदु के रूप में परिभाषित करता है जिस पर विपरीत तंत्र (कतरनी या उपज क्षति) अन्य तंत्र द्वारा प्रभुत्व वाली प्रणाली में प्रकट होता है।<ref name="one" />
+नुकसान प्रतियोगिता सिद्धांत अपरूपण उपज और सनक विफलता के सापेक्ष योगदान को मॉडल करता है, जब दोनों सम्मिलित होते हैं। दो मुख्य धारणाएँ हैं: भंगुर प्रणालियों में क्रेज़िंग, माइक्रोक्रैक और पोकेशन हावी हैं, और नमनीय प्रणालियों में अपरूपण हावी है। सिस्टम जो भंगुर और नमनीय के बीच में हैं, इनका संयोजन दिखाएंगे। क्षति प्रतियोगिता सिद्धांत भंगुर-तन्य संक्रमण को उस बिंदु के रूप में परिभाषित करता है जिस पर विपरीत तंत्र (अपरूपण या उपज क्षति) अन्य तंत्र द्वारा प्रभुत्व वाली प्रणाली में प्रकट होता है।<ref name="one" />
 ===असफलता का लक्षण वर्णन===
-प्रमुख विफलता तंत्र को आमतौर पर [[ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी]], [[स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप]] और [[ हल्की माइक्रोस्कोपी ]] का उपयोग करके सीधे देखा जा सकता है। यदि गुहिकायन या क्रेज़िंग प्रमुख है, तो तन्य डिलेटोमेट्री (दिलाटोमीटर देखें) का उपयोग वॉल्यूम स्ट्रेन को मापकर तंत्र की सीमा को मापने के लिए किया जा सकता है। हालांकि, अगर कई फैलाव तंत्र मौजूद हैं, तो अलग-अलग योगदानों को मापना मुश्किल है। शियर यील्डिंग एक स्थिर आयतन प्रक्रिया है और इसे तनन [[डिलेटोमीटर]] से नहीं मापा जा सकता है।<ref name="seven" />शून्यकरण को ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी के साथ देखा जा सकता है, हालांकि दो तरीकों में से एक, ध्रुवीकृत प्रकाश या कम कोण प्रकाश बिखरने का उपयोग करके गुहिकायन और कतरनी बैंड के बीच संबंध का निरीक्षण करना आवश्यक है।<ref name=":2" />
+प्रमुख विफलता तंत्र को सामान्य रूप से [[ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी]], [[स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप]] और [[ हल्की माइक्रोस्कोपी ]] का उपयोग करके सीधे देखा जा सकता है। यदि गुहिकायन या क्रेज़िंग प्रमुख है, तो तन्य डिलेटोमेट्री (दिलाटोमीटर देखें) का उपयोग वॉल्यूम स्ट्रेन को मापकर तंत्र की सीमा को मापने के लिए किया जा सकता है। हालांकि, अगर कई फैलाव तंत्र सम्मिलित हैं, तो अलग-अलग योगदानों को मापना कठिन है। शियर यील्डिंग एक स्थिर आयतन प्रक्रिया है और इसे तनन [[डिलेटोमीटर]] से नहीं मापा जा सकता है।<ref name="seven" />शून्यकरण को ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी के साथ देखा जा सकता है, हालांकि दो तरीकों में से एक, ध्रुवीकृत प्रकाश या कम कोण प्रकाश बिखरने का उपयोग करके गुहिकायन और अपरूपण बैंड के बीच संबंध का निरीक्षण करना आवश्यक है।<ref name=":2" />
 == कठिन सिद्धांत के लिए प्रासंगिक निरंतर चरण की विशेषताएं ==
-छितरी हुई द्वितीयक अवस्था के सख्त प्रभावों को मापने के लिए, निरंतर बहुलक चरण की प्रासंगिक विशेषताओं को समझना महत्वपूर्ण है। शुद्ध बहुलक निरंतर चरण की यांत्रिक विफलता विशेषताएँ दृढ़ता से प्रभावित करती हैं कि रबर कठोर बहुलक विफलता कैसे होती है। जब एक बहुलक आमतौर पर पागल होने के कारण विफल हो जाता है, तो रबड़ के सख्त कण सनक आरंभकर्ता के रूप में कार्य करेंगे। जब यह कतरनी उपज से विफल हो जाता है, तो रबर के कण कतरनी बैंड की शुरुआत करेंगे। यह भी संभव है कि यदि बहुलक समान रूप से कई तनावों से विफल होने का खतरा हो, तो कई तंत्र चलन में आते हैं। [[polystyrene]] और [[स्टाइरीन-एक्रिलोनाइट्राइल]] भंगुर पदार्थ हैं जो सनक विफलता के लिए प्रवण होते हैं जबकि पॉली कार्बोनेट, पॉलीमाइड्स और पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट (पीईटी) कतरनी उपज विफलता के लिए प्रवण होते हैं।<ref name="seven" />
+छितरी हुई द्वितीयक अवस्था के सख्त प्रभावों को मापने के लिए, निरंतर बहुलक चरण की प्रासंगिक विशेषताओं को समझना महत्वपूर्ण है। शुद्ध बहुलक निरंतर चरण की यांत्रिक विफलता विशेषताएँ दृढ़ता से प्रभावित करती हैं कि रबर कठोर बहुलक विफलता कैसे होती है। जब एक बहुलक सामान्य रूप से पागल होने के कारण विफल हो जाता है, तो रबड़ के सख्त कण सनक आरंभकर्ता के रूप में कार्य करेंगे। जब यह अपरूपण उपज से विफल हो जाता है, तो रबर के कण अपरूपण बैंड की शुरुआत करेंगे। यह भी संभव है कि यदि बहुलक समान रूप से कई तनावों से विफल होने का खतरा हो, तो कई तंत्र चलन में आते हैं। [[polystyrene]] और [[स्टाइरीन-एक्रिलोनाइट्राइल]] भंगुर पदार्थ हैं जो सनक विफलता के लिए प्रवण होते हैं जबकि पॉली कार्बोनेट, पॉलीमाइड्स और पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट (पीईटी) अपरूपण उपज विफलता के लिए प्रवण होते हैं।<ref name="seven" />
 ===ग्लास संक्रमण तापमान===
-अक्रिस्टलीय प्लास्टिक का उपयोग उनके कांच संक्रमण तापमान के नीचे किया जाता है (<math>T_g</math>). वे भंगुर और पायदान के प्रति संवेदनशील हैं लेकिन रेंगना प्रतिरोधी हैं। अणु गतिहीन होते हैं और प्लास्टिक फ्रैक्चरिंग द्वारा तेजी से लागू तनाव का जवाब देता है। आंशिक रूप से क्रिस्टलीय थर्माप्लास्टिक का उपयोग तापमान की स्थिति में आवेदन के लिए किया जाता है <math>T_g</math> और <math>T_m</math> (पिघलने का तापमान)। आंशिक रूप से क्रिस्टलीय थर्माप्लास्टिक कठिन और रेंगने वाले होते हैं क्योंकि कठोर क्रिस्टल के आसपास के अनाकार क्षेत्रों में कुछ गतिशीलता होती है। अक्सर वे कमरे के तापमान पर भंगुर होते हैं क्योंकि उनके पास उच्च ग्लास संक्रमण तापमान होता है। पॉलीथीन कमरे के तापमान पर कठोर होता है क्योंकि इसकी <math>T_g</math> कमरे के तापमान से कम है। पॉलियामाइड 66 और पॉलीविनाइलक्लोराइड में उनके नीचे द्वितीयक संक्रमण होते हैं <math>T_g</math> यह कुछ ऊर्जा अवशोषित अणु गतिशीलता के लिए अनुमति देता है।<ref name="seven" />
+अक्रिस्टलीय प्लास्टिक का उपयोग उनके कांच संक्रमण तापमान के नीचे किया जाता है (<math>T_g</math>). वे भंगुर और पायदान के प्रति संवेदनशील हैं लेकिन रेंगना प्रतिरोधी हैं। अणु गतिहीन होते हैं और प्लास्टिक फ्रैक्चरिंग द्वारा तेजी से प्रयुक्त तनाव का जवाब देता है। आंशिक रूप से क्रिस्टलीय थर्माप्लास्टिक का उपयोग तापमान की स्थिति में आवेदन के लिए किया जाता है <math>T_g</math> और <math>T_m</math> (पिघलने का तापमान)। आंशिक रूप से क्रिस्टलीय थर्माप्लास्टिक कठिन और रेंगने वाले होते हैं क्योंकि कठोर क्रिस्टल के आसपास के अनाकार क्षेत्रों में कुछ गतिशीलता होती है। अक्सर वे कमरे के तापमान पर भंगुर होते हैं क्योंकि उनके पास उच्च ग्लास संक्रमण तापमान होता है। पॉलीथीन कमरे के तापमान पर कठोर होता है क्योंकि इसकी <math>T_g</math> कमरे के तापमान से कम है। पॉलियामाइड 66 और पॉलीविनाइलक्लोराइड में उनके नीचे द्वितीयक संक्रमण होते हैं <math>T_g</math> यह कुछ ऊर्जा अवशोषित अणु गतिशीलता के लिए स्वीकृति देता है।<ref name="seven" />
 === रासायनिक संरचना ===
-प्लास्टिक की रासायनिक संरचना से उसकी कठोरता को निर्धारित करने का प्रयास करते समय कुछ सामान्य दिशानिर्देशों का पालन करना होता है। पॉलीस्टाइनिन और स्टाइरीन-एक्रिलोनिट्राइल जैसे विनाइल पॉलिमर पागलपन से विफल हो जाते हैं। उनके पास कम दरार दीक्षा और प्रसार ऊर्जा है। सुगंधित बैकबोन वाले पॉलिमर, जैसे कि पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट और पॉली कार्बोनेट, उच्च दरार दीक्षा ऊर्जा लेकिन कम प्रसार ऊर्जा के साथ कतरनी उपज से विफल हो जाते हैं। पॉली (मिथाइल मेथैक्रिलेट) और पॉलीएसेटल (पॉलीओक्सिमेथिलीन) सहित अन्य पॉलिमर, भंगुर पॉलिमर के रूप में भंगुर नहीं हैं और डक्टाइल पॉलिमर के रूप में भी डक्टाइल नहीं हैं।<ref name="seven" />
+प्लास्टिक की रासायनिक संरचना से उसकी कठोरता को निर्धारित करने का प्रयास करते समय कुछ सामान्य दिशानिर्देशों का पालन करना होता है। पॉलीस्टाइनिन और स्टाइरीन-एक्रिलोनिट्राइल जैसे विनाइल बहुलक पागलपन से विफल हो जाते हैं। उनके पास कम दरार दीक्षा और प्रसार ऊर्जा है। सुगंधित बैकबोन वाले बहुलक, जैसे कि पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट और पॉली कार्बोनेट, उच्च दरार दीक्षा ऊर्जा लेकिन कम प्रसार ऊर्जा के साथ अपरूपण उपज से विफल हो जाते हैं। पॉली (मिथाइल मेथैक्रिलेट) और पॉलीएसेटल (पॉलीओक्सिमेथिलीन) सहित अन्य बहुलक, भंगुर बहुलक के रूप में भंगुर नहीं हैं और डक्टाइल बहुलक के रूप में भी डक्टाइल नहीं हैं।<ref name="seven" />
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 <math>V_e = \frac {\rho_a}{3 M_v C_\infty ^2}</math>
-कहाँ <math>\rho_a</math>अनाकार बहुलक का द्रव्यमान घनत्व है, और <math>M_v</math> प्रति सांख्यिकीय इकाई औसत आणविक भार है।<ref name="seven" />पागल तनाव <math>(\sigma_z)</math> उलझाव घनत्व से संबंधित है:
+जहाँ <math>\rho_a</math>अनाकार बहुलक का द्रव्यमान घनत्व है, और <math>M_v</math> प्रति सांख्यिकीय इकाई औसत आणविक भार है।<ref name="seven" /> पागल तनाव <math>(\sigma_z)</math> उलझाव घनत्व से संबंधित है:
 <math>\sigma_z \varpropto v_e ^{1/2}</math>
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 <math>log(\overline{\sigma}_y) \varpropto log(C_\infty) + c</math>
-<math>c</math> एक स्थिरांक है। क्रेज़िंग स्ट्रेस और नॉर्मलाइज़्ड स्ट्रेस यील्ड के अनुपात का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि क्रैज़िंग या यील्ड के कारण पॉलीमर विफल होता है या नहीं:
+<math>c</math> एक स्थिरांक है। क्रेज़िंग स्ट्रेस और नॉर्मलाइज़्ड स्ट्रेस यील्ड के अनुपात का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि क्रैज़िंग या यील्ड के कारण बहुलक विफल होता है या नहीं:
 <math>\frac{\sigma_z}{\overline{\sigma}_y} \propto \biggl( \frac{\rho_a} {3M_v}\biggr)^{1/2}C_\infty ^ {-2}</math>
-जब अनुपात अधिक होता है, तो मैट्रिक्स उपज देने के लिए प्रवण होता है; जब अनुपात कम होता है, तो मैट्रिक्स पागल होने से विफल हो जाता है।<ref name="seven" />ये सूत्र क्रेज़िंग थ्योरी, शीयर-यील्डिंग थ्योरी और डैमेज कॉम्पिटिशन थ्योरी का आधार बनाते हैं।
+जब अनुपात अधिक होता है, तो आव्यूह उपज देने के लिए प्रवण होता है; जब अनुपात कम होता है, तो आव्यूह पागल होने से विफल हो जाता है।<ref name="seven" />ये सूत्र क्रेज़िंग सिद्धांत, अवरूपण-यील्डिंग सिद्धांत और डैमेज कॉम्पिटिशन सिद्धांत का आधार बनाते हैं।
 ==द्वितीयक चरण गुणों और सख्त प्रभाव के बीच संबंध==
 === रबर चयन और निरंतर चरण === के साथ मिश्रण
-सामग्री के चयन में मैट्रिक्स और द्वितीयक चरण के बीच की बातचीत को देखना महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, रबर चरण के भीतर क्रॉसलिंकिंग उच्च शक्ति वाले फाइब्रिल गठन को बढ़ावा देता है जो रबर को सख्त बनाता है, कण फ्रैक्चर को रोकता है।<ref name="seven" />
+सामग्री के चयन में आव्यूह और द्वितीयक चरण के बीच की बातचीत को देखना महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, रबर चरण के अंदर क्रॉसलिंकिंग उच्च शक्ति वाले फाइब्रिल गठन को बढ़ावा देता है जो रबर को सख्त बनाता है, कण फ्रैक्चर को रोकता है।<ref name="seven" />
 कार्बोक्सिल-टर्मिनेटेड ब्यूटाडाइन-एक्रिलोनिट्राइल (CTBN) का उपयोग अक्सर एपॉक्सी को सख्त करने के लिए किया जाता है, लेकिन अकेले CTBN का उपयोग करने से कठोरता और गर्मी प्रतिरोध की कीमत पर कठोरता बढ़ जाती है। अमाइन-टर्मिनेटेड ब्यूटाडाइन एक्रिलोनिट्राइल (ATBN) का भी उपयोग किया जाता है।<ref>{{Cite journal|date=2002|title=प्रतिक्रियाशील तरल (ATBN) रबर का उपयोग करके एपॉक्सी राल का संशोधन|journal=European Polymer Journal|volume=38|issue=2|pages=251–264|doi=10.1016/S0014-3057(01)00194-X|last1=Chikhi|first1=N.|last2=Fellahi|first2=S.|last3=Bakar|first3=M.}}</ref> अल्ट्रा-फाइन फुल-वल्केनाइज्ड पाउडर रबर (यूएफपीआर) का उपयोग करके शोधकर्ता तीनों, कठोरता, कठोरता और गर्मी प्रतिरोध को एक साथ सुधारने में सक्षम हुए हैं, पहले से प्रभावी माने जाने वाले छोटे कणों के साथ रबर सख्त करने के लिए चरण को रीसेट कर दिया।<ref name="eleven">{{cite journal|title=Special Effect of Ultra-Fine Rubber Particles on Plastic Toughening<sup>*</sup>|journal=Chinese Journal of Polymer Science|date=2002 |volume=20|issue=2|url=http://www.cjps.org/EN/abstract/abstract11544.shtml| language = zh-hans}}</ref>
-उन अनुप्रयोगों में जहां उच्च ऑप्टिकल पारदर्शिता आवश्यक है, उदाहरण पॉली ([[पॉलिमिथाइल मेथाक्रायलेट)]]) और पॉली [[पॉलीकार्बोनेट]] हैं, एक द्वितीयक चरण खोजना महत्वपूर्ण है जो प्रकाश को बिखेरता नहीं है। ऐसा करने के लिए दोनों चरणों के अपवर्तक सूचकांकों का मिलान करना महत्वपूर्ण है। पारंपरिक रबर के कण यह गुण प्रदान नहीं करते हैं। तुलनीय अपवर्तक सूचकांकों के पॉलिमर के साथ नैनोकणों की सतह को संशोधित करना वर्तमान शोध का एक हित है।<ref name="four" />
+उन अनुप्रयोगों में जहां उच्च ऑप्टिकल पारदर्शिता आवश्यक है, उदाहरण पॉली ([[पॉलिमिथाइल मेथाक्रायलेट)]]) और पॉली [[पॉलीकार्बोनेट]] हैं, एक द्वितीयक चरण खोजना महत्वपूर्ण है जो प्रकाश को बिखेरता नहीं है। ऐसा करने के लिए दोनों चरणों के अपवर्तक सूचकांकों का मिलान करना महत्वपूर्ण है। पारंपरिक रबर के कण यह गुण प्रदान नहीं करते हैं। तुलनीय अपवर्तक सूचकांकों के बहुलक के साथ नैनोकणों की सतह को संशोधित करना वर्तमान शोध का एक हित है।<ref name="four" />
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 === रबर कण आकार ===
-एक सामग्री जो पागल होने से असफल होने की उम्मीद है, कतरनी प्रवण सामग्री की तुलना में बड़े कणों से लाभ होने की अधिक संभावना है, जो एक छोटे कण से लाभान्वित होगी। उन सामग्रियों में जहां क्रेज़िंग और यील्डिंग तुलनीय हैं, कण आकार का एक द्वि-आयामी वितरण सख्त करने के लिए उपयोगी हो सकता है। निश्चित रबर सांद्रता पर, कोई यह पा सकता है कि एक इष्टतम कण आकार बहुलक मैट्रिक्स के उलझाव घनत्व का एक कार्य है। PS, SAN और PMMA के स्वच्छ बहुलक उलझाव घनत्व क्रमशः 0.056, 0.093 और 0.127 हैं। जैसे-जैसे उलझाव घनत्व बढ़ता है, इष्टतम कण आकार रैखिक रूप से घटता जाता है, जो 0.1 और 3 माइक्रोमीटर के बीच होता है।<ref name="seven" />
+एक सामग्री जो पागल होने से असफल होने की उपेक्षा है, अपरूपण प्रवण सामग्री की तुलना में बड़े कणों से लाभ होने की अधिक संभावना है, जो एक छोटे कण से लाभान्वित होगी। उन सामग्रियों में जहां क्रेज़िंग और यील्डिंग तुलनीय हैं, कण आकार का एक द्वि-आयामी वितरण सख्त करने के लिए उपयोगी हो सकता है। निश्चित रबर सांद्रता पर, कोई यह पा सकता है कि एक इष्टतम कण आकार बहुलक आव्यूह के उलझाव घनत्व का एक कार्य है। PS, SAN और PMMA के स्वच्छ बहुलक उलझाव घनत्व क्रमशः 0.056, 0.093 और 0.127 हैं। जैसे-जैसे उलझाव घनत्व बढ़ता है, इष्टतम कण आकार रैखिक रूप से घटता जाता है, जो 0.1 और 3 माइक्रोमीटर के बीच होता है।<ref name="seven" />
-सख्त होने पर कण आकार का प्रभाव प्रदर्शन किए गए परीक्षण के प्रकार पर निर्भर करता है। इसे समझाया जा सकता है क्योंकि विभिन्न परीक्षण स्थितियों के लिए, विफलता तंत्र बदल जाता है। पीएमएमए पर प्रभाव शक्ति परीक्षण के लिए जहां कतरनी-उपज से विफलता होती है, फिलर पीबीए-कोर पीएमएमए-शेल कण का इष्टतम आकार एक मामले में 250 एनएम दिखाया गया था। तीन-बिंदु मोड़ परीक्षण में, जहां विफलता पागलपन के कारण होती है, 2000 एनएम कणों का सबसे महत्वपूर्ण कठोर प्रभाव था।<ref>{{Cite journal |url=http://crg.postech.ac.kr/korean/files/the_effect_of_rubber_particle_size_on_toughening_behaviour_of_rubber-modified_poly_methyl_methacrylate__with_different_test_methods.pdf |doi=10.1016/S0032-3861(97)10036-2|title=विभिन्न परीक्षण विधियों के साथ रबर-संशोधित पॉली (मिथाइल मेथैक्रिलेट) के सख्त व्यवहार पर रबर कण आकार का प्रभाव|journal=Polymer|volume=39|issue=14|pages=3073–3081|year=1998|last1=Kilwon Cho|last2=Jaeho Yang|last3=Chan Eon Park}}</ref>
+सख्त होने पर कण आकार का प्रभाव प्रदर्शन किए गए परीक्षण के प्रकार पर निर्भर करता है। इसे समझाया जा सकता है क्योंकि विभिन्न परीक्षण स्थितियों के लिए, विफलता तंत्र बदल जाता है। पीएमएमए पर प्रभाव शक्ति परीक्षण के लिए जहां अपरूपण-उपज से विफलता होती है, फिलर पीबीए-कोर पीएमएमए-शेल कण का इष्टतम आकार एक मामले में 250 एनएम दिखाया गया था। तीन-बिंदु मोड़ परीक्षण में, जहां विफलता पागलपन के कारण होती है, 2000 एनएम कणों का सबसे महत्वपूर्ण कठोर प्रभाव था।<ref>{{Cite journal |url=http://crg.postech.ac.kr/korean/files/the_effect_of_rubber_particle_size_on_toughening_behaviour_of_rubber-modified_poly_methyl_methacrylate__with_different_test_methods.pdf |doi=10.1016/S0032-3861(97)10036-2|title=विभिन्न परीक्षण विधियों के साथ रबर-संशोधित पॉली (मिथाइल मेथैक्रिलेट) के सख्त व्यवहार पर रबर कण आकार का प्रभाव|journal=Polymer|volume=39|issue=14|pages=3073–3081|year=1998|last1=Kilwon Cho|last2=Jaeho Yang|last3=Chan Eon Park}}</ref>
 === तापमान प्रभाव ===
-[[फ्रैक्चर यांत्रिकी]] पर तापमान का सीधा प्रभाव पड़ता है। कम तापमान पर, रबर के कांच संक्रमण तापमान के नीचे, फैला हुआ चरण बहुलक को सख्त करने वाले रबड़ की तरह कांच की तरह व्यवहार करता है। नतीजतन, निरंतर चरण शुद्ध बहुलक की विशेषता तंत्र द्वारा विफल हो जाता है, जैसे कि रबड़ मौजूद नहीं था। जैसे ही कांच के संक्रमण तापमान से तापमान बढ़ता है, रबर चरण दरार दीक्षा ऊर्जा को बढ़ाता है। इस बिंदु पर सामग्री में संग्रहीत लोचदार ऊर्जा के कारण दरार स्वयं-प्रचारित होती है। जैसे-जैसे तापमान रबर चरण के कांच के संक्रमण से आगे बढ़ता है, रबर-बहुलक समग्र की प्रभाव शक्ति अभी भी नाटकीय रूप से बढ़ जाती है क्योंकि दरार प्रसार के लिए अतिरिक्त ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता होती है।<ref name="seven" />
+[[फ्रैक्चर यांत्रिकी]] पर तापमान का सीधा प्रभाव पड़ता है। कम तापमान पर, रबर के कांच संक्रमण तापमान के नीचे, फैला हुआ चरण बहुलक को सख्त करने वाले रबड़ की तरह कांच की तरह व्यवहार करता है। नतीजतन, निरंतर चरण शुद्ध बहुलक की विशेषता तंत्र द्वारा विफल हो जाता है, जैसे कि रबड़ सम्मिलित नहीं था। जैसे ही कांच के संक्रमण तापमान से तापमान बढ़ता है, रबर चरण दरार दीक्षा ऊर्जा को बढ़ाता है। इस बिंदु पर सामग्री में संग्रहीत लोचदार ऊर्जा के कारण दरार स्वयं-प्रचारित होती है। जैसे-जैसे तापमान रबर चरण के कांच के संक्रमण से आगे बढ़ता है, रबर-बहुलक समग्र की प्रभाव शक्ति अभी भी नाटकीय रूप से बढ़ जाती है क्योंकि दरार प्रसार के लिए अतिरिक्त ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता होती है।<ref name="seven" />
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 === एपॉक्सी रेजिन ===
-एपॉक्सी रेजिन इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में उपयोग की जाने वाली सामग्रियों का एक अत्यधिक उपयोगी वर्ग है। इनमें से कुछ में चिपकने वाले, फाइबर-प्रबलित कंपोजिट और इलेक्ट्रॉनिक्स कोटिंग्स शामिल हैं। उनकी कठोरता और कम दरार प्रसार प्रतिरोध रबर सख्त अनुसंधान के लिए सख्त प्रक्रियाओं को ठीक करने के लिए एपॉक्सी को रुचि का उम्मीदवार बनाता है।<ref>{{Cite journal|date=2014-04-15|title=उच्च मापांक और उच्च प्रभाव शक्ति के साथ रबर को सख्त एपॉक्सी तैयार करने की एक नई विधि|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167577X14001761|journal=Materials Letters|language=en|volume=121|pages=238–240|doi=10.1016/j.matlet.2014.01.160|issn=0167-577X|last1=Zhou |first1=Hengshi |last2=Xu |first2=Shiai }}</ref><ref>{{Cite journal|last=Ratna|first=D|date=2004|title=रबर कठोर एपॉक्सी|journal=Macromolecular Research|volume=12|issue=1|pages=11–21|doi=10.1007/BF03218989|s2cid=137326399}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Bagheri|first1=R.|last2=Marouf|first2=B. T.|last3=Pearson|first3=R. A.|date=2009-08-05|title=Rubber-Toughened Epoxies: A Critical Review|url=https://doi.org/10.1080/15583720903048227|journal=Polymer Reviews|volume=49|issue=3|pages=201–225|doi=10.1080/15583720903048227|s2cid=135532456 |issn=1558-3724}}</ref><ref>{{Citation|last1=Xu|first1=Shi-Ai|title=Introduction to Rubber toughened Epoxy Polymers|date=2015|url=https://doi.org/10.1007/978-3-319-18158-5_1-1|work=Handbook of Epoxy Blends|pages=1–26|editor-last=Parameswaranpillai|editor-first=Jyotishkumar|place=Cham|publisher=Springer International Publishing|language=en|doi=10.1007/978-3-319-18158-5_1-1|isbn=978-3-319-18158-5|access-date=2021-05-18|last2=Song|first2=Xiao-Xue|editor2-last=Hameed|editor2-first=Nishar|editor3-last=Pionteck|editor3-first=Jürgen|editor4-last=Woo|editor4-first=Eamor M.}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Unnikrishnan |first1=K. P. |last2=Thachil |first2=Eby Thomas |date=2006-01-01 |title=एपॉक्सी रेजिन का सख्त होना|url=https://doi.org/10.1163/156855506776382664 |journal=Designed Monomers and Polymers |volume=9 |issue=2 |pages=129–152 |doi=10.1163/156855506776382664|s2cid=137802666 }}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Thomas |first1=Raju |last2=Yumei |first2=Ding |last3=Yuelong |first3=He |last4=Le |first4=Yang |last5=Moldenaers |first5=Paula |last6=Weimin |first6=Yang |last7=Czigany |first7=Tibor |last8=Thomas |first8=Sabu |date=2008-01-10 |title=डीजीईबीए आधारित एपॉक्सी रेज़िन की मिश्रणीयता, आकृति विज्ञान, तापीय और यांत्रिक गुण एक तरल रबर के साथ सख्त हो गए हैं|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032386107010658 |journal=Polymer |language=en |volume=49 |issue=1 |pages=278–294 |doi=10.1016/j.polymer.2007.11.030 |issn=0032-3861}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Tian |first1=Xiaodong |last2=Geng |first2=Ye |last3=Yin |first3=Dongqing |last4=Zhang |first4=Baolong |last5=Zhang |first5=Yuying |date=2011-02-01 |title=हाइड्रॉक्सिल-टर्मिनेटेड पॉलीब्यूटैडिन युक्त चेन-विस्तारित यूरिया के साथ संशोधित थर्मोसेटिंग एपॉक्सी के गुणों पर अध्ययन|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142941810001558 |journal=Polymer Testing |language=en |volume=30 |issue=1 |pages=16–22 |doi=10.1016/j.polymertesting.2010.09.011 |issn=0142-9418}}</ref>
+एपॉक्सी रेजिन अभियांत्रिकी अनुप्रयोगों में उपयोग की जाने वाली सामग्रियों का एक अत्यधिक उपयोगी वर्ग है। इनमें से कुछ में चिपकने वाले, फाइबर-प्रबलित कंपोजिट और इलेक्ट्रॉनिक्स कोटिंग्स सम्मिलित हैं। उनकी कठोरता और कम दरार प्रसार प्रतिरोध रबर सख्त अनुसंधान के लिए सख्त प्रक्रियाओं को ठीक करने के लिए एपॉक्सी को रुचि का उम्मीदवार बनाता है।<ref>{{Cite journal|date=2014-04-15|title=उच्च मापांक और उच्च प्रभाव शक्ति के साथ रबर को सख्त एपॉक्सी तैयार करने की एक नई विधि|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167577X14001761|journal=Materials Letters|language=en|volume=121|pages=238–240|doi=10.1016/j.matlet.2014.01.160|issn=0167-577X|last1=Zhou |first1=Hengshi |last2=Xu |first2=Shiai }}</ref><ref>{{Cite journal|last=Ratna|first=D|date=2004|title=रबर कठोर एपॉक्सी|journal=Macromolecular Research|volume=12|issue=1|pages=11–21|doi=10.1007/BF03218989|s2cid=137326399}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Bagheri|first1=R.|last2=Marouf|first2=B. T.|last3=Pearson|first3=R. A.|date=2009-08-05|title=Rubber-Toughened Epoxies: A Critical Review|url=https://doi.org/10.1080/15583720903048227|journal=Polymer Reviews|volume=49|issue=3|pages=201–225|doi=10.1080/15583720903048227|s2cid=135532456 |issn=1558-3724}}</ref><ref>{{Citation|last1=Xu|first1=Shi-Ai|title=Introduction to Rubber toughened Epoxy Polymers|date=2015|url=https://doi.org/10.1007/978-3-319-18158-5_1-1|work=Handbook of Epoxy Blends|pages=1–26|editor-last=Parameswaranpillai|editor-first=Jyotishkumar|place=Cham|publisher=Springer International Publishing|language=en|doi=10.1007/978-3-319-18158-5_1-1|isbn=978-3-319-18158-5|access-date=2021-05-18|last2=Song|first2=Xiao-Xue|editor2-last=Hameed|editor2-first=Nishar|editor3-last=Pionteck|editor3-first=Jürgen|editor4-last=Woo|editor4-first=Eamor M.}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Unnikrishnan |first1=K. P. |last2=Thachil |first2=Eby Thomas |date=2006-01-01 |title=एपॉक्सी रेजिन का सख्त होना|url=https://doi.org/10.1163/156855506776382664 |journal=Designed Monomers and Polymers |volume=9 |issue=2 |pages=129–152 |doi=10.1163/156855506776382664|s2cid=137802666 }}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Thomas |first1=Raju |last2=Yumei |first2=Ding |last3=Yuelong |first3=He |last4=Le |first4=Yang |last5=Moldenaers |first5=Paula |last6=Weimin |first6=Yang |last7=Czigany |first7=Tibor |last8=Thomas |first8=Sabu |date=2008-01-10 |title=डीजीईबीए आधारित एपॉक्सी रेज़िन की मिश्रणीयता, आकृति विज्ञान, तापीय और यांत्रिक गुण एक तरल रबर के साथ सख्त हो गए हैं|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032386107010658 |journal=Polymer |language=en |volume=49 |issue=1 |pages=278–294 |doi=10.1016/j.polymer.2007.11.030 |issn=0032-3861}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Tian |first1=Xiaodong |last2=Geng |first2=Ye |last3=Yin |first3=Dongqing |last4=Zhang |first4=Baolong |last5=Zhang |first5=Yuying |date=2011-02-01 |title=हाइड्रॉक्सिल-टर्मिनेटेड पॉलीब्यूटैडिन युक्त चेन-विस्तारित यूरिया के साथ संशोधित थर्मोसेटिंग एपॉक्सी के गुणों पर अध्ययन|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142941810001558 |journal=Polymer Testing |language=en |volume=30 |issue=1 |pages=16–22 |doi=10.1016/j.polymertesting.2010.09.011 |issn=0142-9418}}</ref>
-एपॉक्सी नैनोकम्पोजिट्स की कठोरता को प्रभावित करने वाले कुछ कारकों में एपॉक्सी इलाज एजेंट की रासायनिक पहचान, उलझाव घनत्व और इंटरफेसियल आसंजन शामिल हैं। उदाहरण के लिए, [[पाइपरिडाइन]] के साथ एपॉक्सी 618 का इलाज, बोरॉन ट्राइफ्लोराइड-एथिलमाइन का उपयोग करने की तुलना में कठिन एपॉक्सी पैदा करता है। कम उलझाव घनत्व क्रूरता को बढ़ाता है। एपॉक्सी 618 के क्रॉसलिंकिंग घनत्व को कम करने के लिए [[बिसफेनोल ए]] को जोड़ा जा सकता है, जिससे फ्रैक्चर की कठोरता बढ़ जाती है। बिस्फेनॉल ए और एक रबर भराव सहक्रियात्मक रूप से कठोरता को बढ़ाते हैं।<ref>{{Cite journal|last=Wang|first=Xiqun|date=1987|title=रबड़ के कड़े एपॉक्सी के सख्त तंत्र पर अध्ययन|journal=Chinese Journal of Polymer Science|volume=3|pages=229–234}}</ref>
+एपॉक्सी नैनोकम्पोजिट्स की कठोरता को प्रभावित करने वाले कुछ कारकों में एपॉक्सी इलाज एजेंट की रासायनिक पहचान, उलझाव घनत्व और इंटरफेसियल आसंजन सम्मिलित हैं। उदाहरण के लिए, [[पाइपरिडाइन]] के साथ एपॉक्सी 618 का इलाज, बोरॉन ट्राइफ्लोराइड-एथिलमाइन का उपयोग करने की तुलना में कठिन एपॉक्सी पैदा करता है। कम उलझाव घनत्व क्रूरता को बढ़ाता है। एपॉक्सी 618 के क्रॉसलिंकिंग घनत्व को कम करने के लिए [[बिसफेनोल ए]] को जोड़ा जा सकता है, जिससे फ्रैक्चर की कठोरता बढ़ जाती है। बिस्फेनॉल ए और एक रबर भराव सहक्रियात्मक रूप से कठोरता को बढ़ाते हैं।<ref>{{Cite journal|last=Wang|first=Xiqun|date=1987|title=रबड़ के कड़े एपॉक्सी के सख्त तंत्र पर अध्ययन|journal=Chinese Journal of Polymer Science|volume=3|pages=229–234}}</ref>
 से पहले पाठ्यपुस्तकों और साहित्य में यह माना जाता था कि 200 एनएम पर रबर-सख्त कण व्यास की निचली सीमा है; तब यह पता चला कि 90 एनएम के व्यास वाले अल्ट्रा-फाइन फुल-वल्केनाइज्ड पाउडर वाले रबर कण रबर एपॉक्सी के महत्वपूर्ण सख्त होने को दर्शाते हैं।<ref name="eleven" />यह खोज इस बात को रेखांकित करती है कि कैसे यह क्षेत्र लगातार बढ़ रहा है और रबर सख्त प्रभाव को बेहतर मॉडल बनाने के लिए और अधिक काम किया जा सकता है।
 === एबीएस ===
-[[Acrylonitrile butadiene styrene]] (ABS) बहुलक रबर सख्त करने का एक अनुप्रयोग है। इस बहुलक के गुण मुख्य रूप से रबर के सख्त होने से आते हैं। मुख्य स्टाइरीन-एक्रिलोनिट्राइल मैट्रिक्स में पॉलीब्यूटाडाइन रबर डोमेन दरार प्रसार को रोकने के रूप में कार्य करता है।
+[[Acrylonitrile butadiene styrene]] (ABS) बहुलक रबर सख्त करने का एक अनुप्रयोग है। इस बहुलक के गुण मुख्य रूप से रबर के सख्त होने से आते हैं। मुख्य स्टाइरीन-एक्रिलोनिट्राइल आव्यूह में पॉलीब्यूटाडाइन रबर प्रक्षेत्र दरार प्रसार को रोकने के रूप में कार्य करता है।
 === वैकल्पिक रूप से पारदर्शी प्लास्टिक ===
-पॉली (मिथाइल मेथैक्रिलेट) की उच्च ऑप्टिकल पारदर्शिता, कम लागत और संपीड्यता इसे उच्च पारदर्शिता आवश्यक होने पर ग्लास के विकल्प के रूप में वास्तुकला और कार निर्माण में व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए एक व्यवहार्य विकल्प बनाती है। रबर भराव चरण को शामिल करने से कठोरता बढ़ जाती है। ऐसे फिलर्स को पीएमएमए मैट्रिक्स के साथ मजबूत इंटरफेशियल बॉन्ड बनाने की जरूरत है। उन अनुप्रयोगों में जहां ऑप्टिकल पारदर्शिता महत्वपूर्ण है, प्रकाश के बिखरने को सीमित करने के उपाय किए जाने चाहिए।<ref name="four" />
+पॉली (मिथाइल मेथैक्रिलेट) की उच्च ऑप्टिकल पारदर्शिता, कम कीमत और संपीड्यता इसे उच्च पारदर्शिता आवश्यक होने पर ग्लास के विकल्प के रूप में वास्तुकला और कार निर्माण में व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए एक व्यवहार्य विकल्प बनाती है। रबर भराव चरण को सम्मिलित करने से कठोरता बढ़ जाती है। ऐसे फिलर्स को पीएमएमए आव्यूह के साथ मजबूत इंटरफेशियल बॉन्ड बनाने की जरूरत है। उन अनुप्रयोगों में जहां ऑप्टिकल पारदर्शिता महत्वपूर्ण है, प्रकाश के बिखरने को सीमित करने के उपाय किए जाने चाहिए।<ref name="four" />
-पीएमएमए को सख्त करने में और अन्य कंपोजिट में, कोर-शेल कणों को [[परमाणु-स्थानांतरण कट्टरपंथी-बहुलकीकरण]] के माध्यम से संश्लेषित करने के लिए आम है, जिसमें एक बाहरी बहुलक परत होती है जिसमें प्राथमिक चरण के समान गुण होते हैं जो मैट्रिक्स के कण के आसंजन को बढ़ाते हैं। ऑप्टिकल पारदर्शिता बनाए रखते हुए कम ग्लास संक्रमण तापमान वाले पीएमएमए संगत कोर-शैल कणों का विकास करना आर्किटेक्ट और कार कंपनियों के लिए दिलचस्प है।<ref name="four" />
+पीएमएमए को सख्त करने में और अन्य कंपोजिट में, कोर-शेल कणों को [[परमाणु-स्थानांतरण कट्टरपंथी-बहुलकीकरण]] के माध्यम से संश्लेषित करने के लिए आम है, जिसमें एक बाहरी बहुलक परत होती है जिसमें प्राथमिक चरण के समान गुण होते हैं जो आव्यूह के कण के आसंजन को बढ़ाते हैं। ऑप्टिकल पारदर्शिता बनाए रखते हुए कम ग्लास संक्रमण तापमान वाले पीएमएमए संगत कोर-शैल कणों का विकास करना आर्किटेक्ट और कार कंपनियों के लिए दिलचस्प है।<ref name="four" />
 इष्टतम पारदर्शिता के लिए फैलाने वाले रबर चरण को निम्नलिखित की आवश्यकता होती है:
 * छोटा औसत कण त्रिज्या
 * संकीर्ण कण आकार वितरण
-* अपवर्तक सूचकांक तापमान और तरंग दैर्ध्य की सीमा के पार मैट्रिक्स से मेल खाता है
+* अपवर्तक सूचकांक तापमान और तरंग दैर्ध्य की सीमा के पार आव्यूह से मेल खाता है
-* मैट्रिक्स के लिए मजबूत आसंजन
+* आव्यूह के लिए मजबूत आसंजन
-* प्रसंस्करण तापमान पर मैट्रिक्स के समान चिपचिपाहट<ref name=":5">{{Cite journal|last=Khanarian|first=G.|date=December 2000|title=चक्रीय ओलेफ़िन कॉपोलिमर के रबर कठोर और वैकल्पिक रूप से पारदर्शी मिश्रण|journal=Polymer Engineering & Science|volume=40|issue=12|pages=2590–2601|doi=10.1002/pen.11389}}</ref>
+* प्रसंस्करण तापमान पर आव्यूह के समान चिपचिपाहट<ref name=":5">{{Cite journal|last=Khanarian|first=G.|date=December 2000|title=चक्रीय ओलेफ़िन कॉपोलिमर के रबर कठोर और वैकल्पिक रूप से पारदर्शी मिश्रण|journal=Polymer Engineering & Science|volume=40|issue=12|pages=2590–2601|doi=10.1002/pen.11389}}</ref>
 चक्रीय ओलेफ़िन कॉपोलीमर, अन्य उपयोगी गुणों के बीच कम नमी अपटेक और विलायक प्रतिरोध के साथ एक वैकल्पिक रूप से पारदर्शी प्लास्टिक, उपरोक्त गुणों के साथ स्टाइरीन-ब्यूटाडाइन-स्टाइरीन रबर के साथ प्रभावी रूप से कठोर हो सकता है। नोकदार-इज़ोड की ताकत 5% की ऑप्टिकल धुंध के साथ 21 J/m से 57 J/m तक दोगुनी से अधिक हो गई।<ref name=":5" />
 === पॉलीस्टाइनिन में सुधार ===
-पॉलीस्टाइनिन में आमतौर पर [[कठोरता]], पारदर्शिता और पारभासी, प्रक्रियात्मकता और [[ढांकता हुआ]] गुण होते हैं जो इसे उपयोगी बनाते हैं। हालांकि, कम तापमान पर इसका कम प्रभाव प्रतिरोध ठंड की अधिक संभावना होने पर विपत्तिपूर्ण फ्रैक्चर विफलता बनाता है।<ref name="nine" />कठोर पॉलीस्टाइनिन के सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले संस्करण को [[[[उच्च प्रभाव पॉलीस्टाइनिन]]]] या एचआईपीएस कहा जाता है। सस्ता और आसानी से थर्मोफॉर्म ([[ THERMOFORMING ]] देखें) होने के कारण, इसका उपयोग कई दैनिक उपयोगों के लिए किया जाता है। उच्च प्रभाव वाले पॉलीस्टाइनिन को [[polybutadiene]] रबर के घोल में स्टाइरीन को पोलीमराइज़ करके बनाया जाता है। पोलीमराइजेशन रिएक्शन शुरू होने के बाद, पॉलीस्टाइनिन और रबर के चरण अलग हो जाते हैं। जब चरण पृथक्करण शुरू होता है, तो चरण व्युत्क्रम होने तक दो चरण वॉल्यूम के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं और रबर पूरे मैट्रिक्स में वितरित हो सकता है। स्टाइरीन-ब्यूटाडाइन-स्टाइरीन या स्टाइरीन-ब्यूटाडीन सहबहुलक के साथ वैकल्पिक इमल्शन पोलीमराइज़ेशन कण आकार वितरण के ठीक-ठीक हेरफेर की अनुमति देता है। यह विधि कोर-शेल आर्किटेक्चर का उपयोग करती है।<ref name=":4">{{Cite journal|last1=Rovere|first1=Juliana|last2=Correa|first2=Carlos Alberto|last3=Grassi|first3=Vinícius Galhard|last4=Pizzol|first4=Marcus Fernando Dal|date=2008|title=उच्च प्रभाव वाले पॉलीस्टाइनिन की कठोरता पर रबर कण और पॉलीब्यूटाडाइन सीआईएस सामग्री की भूमिका|journal=Journal of Materials Science|volume=43|issue=3|pages=952–959|doi=10.1007/s10853-007-2197-2|bibcode=2008JMatS..43..952R|s2cid=137317741 }}</ref>
+पॉलीस्टाइनिन में सामान्य रूप से [[कठोरता]], पारदर्शिता और पारभासी, प्रक्रियात्मकता और [[ढांकता हुआ]] गुण होते हैं जो इसे उपयोगी बनाते हैं। हालांकि, कम तापमान पर इसका कम प्रभाव प्रतिरोध ठंड की अधिक संभावना होने पर विपत्तिपूर्ण फ्रैक्चर विफलता बनाता है।<ref name="nine" />कठोर पॉलीस्टाइनिन के सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले संस्करण को [[[[उच्च प्रभाव पॉलीस्टाइनिन]]]] या एचआईपीएस कहा जाता है। सस्ता और आसानी से थर्मोफॉर्म ([[ THERMOFORMING ]] देखें) होने के कारण, इसका उपयोग कई दैनिक उपयोगों के लिए किया जाता है। उच्च प्रभाव वाले पॉलीस्टाइनिन को [[polybutadiene]] रबर के घोल में स्टाइरीन को पोलीमराइज़ करके बनाया जाता है। बहुलीकरण रिएक्शन प्रारंभ होने के बाद, पॉलीस्टाइनिन और रबर के चरण अलग हो जाते हैं। जब चरण पृथक्करण प्रारंभ होता है, तो चरण व्युत्क्रम होने तक दो चरण वॉल्यूम के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं और रबर पूरे आव्यूह में वितरित हो सकता है। स्टाइरीन-ब्यूटाडाइन-स्टाइरीन या स्टाइरीन-ब्यूटाडीन सहबहुलक के साथ वैकल्पिक इमल्शन पोलीमराइज़ेशन कण आकार वितरण के ठीक-ठीक हेरफेर की स्वीकृति देता है। यह विधि कोर-शेल संरचना का उपयोग करती है।<ref name=":4">{{Cite journal|last1=Rovere|first1=Juliana|last2=Correa|first2=Carlos Alberto|last3=Grassi|first3=Vinícius Galhard|last4=Pizzol|first4=Marcus Fernando Dal|date=2008|title=उच्च प्रभाव वाले पॉलीस्टाइनिन की कठोरता पर रबर कण और पॉलीब्यूटाडाइन सीआईएस सामग्री की भूमिका|journal=Journal of Materials Science|volume=43|issue=3|pages=952–959|doi=10.1007/s10853-007-2197-2|bibcode=2008JMatS..43..952R|s2cid=137317741 }}</ref>
 ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में एचआईपीएस के फ्रैक्चर सूक्ष्म संरचना का अध्ययन करने के लिए, उदाहरण के लिए भारी धातु, ऑस्मियम टेट्रोक्साइड के साथ चरणों में से एक को दागना आवश्यक है। यह चरणों के बीच काफी भिन्न इलेक्ट्रॉन घनत्व पैदा करता है। एक स्थिर कण आकार को देखते हुए, यह क्रॉस-लिंकिंग घनत्व है जो एचआईपीएस सामग्री की कठोरता को निर्धारित करता है। इसे रबर की सिस-पॉलीब्यूटाडाइन सामग्री और क्रॉसलिंक घनत्व के बीच नकारात्मक संबंध का दोहन करके मापा जा सकता है जिसे सूजन सूचकांक के साथ मापा जा सकता है। कम क्रॉसलिंक घनत्व से कठोरता बढ़ जाती है।<ref name=":4" />

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