Воздействие ультразвука и импульсного магнитного поля на высокомолекулярный биокомпозит

• Автор: Кальченко, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 120 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I
ВОЗДЕЙСТВИЕ СЛАБЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА СТРУКТУРУ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИАМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ (Аналитический обзор)
1.1 Механические свойства магнитных материалов после воздействия слабых импульсных магнитных полей

1.2. Магнитопластический эффект в диамагнитных кристаллах

1.3. Физические свойства полимеров после магнитной обработки

ГЛАВА II

МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1. Методика измерения твердости образцов модифицированной древесины

2.2. Методика измерения адсорбции образцов модифицированной древесины
2.3. Техника измерения ИК-спектров образцов модифицированной древесины
2.4. Генератор импульсных магнитных полей
2.5. Аттестация образцов
ГЛАВА III
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА МОДИФИЦИРОВАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ
3.1. Строение и состав древесины
3.2. Ультразвуковая пластификация древесины
3.3 Модель уплотнения макромолекул целлюлозы в
модифицированной древесине
3.4. Релаксационные процессы в модифицированной древесине
ГЛАВА IV
МОДИФИЦИРОВАНИЕ СВОЙСТВ УПЛОТНЕННОЙ ДРЕВЕСИНЫ ВОЗДЕЙСТВИЕМ СЛАБЫХ ИМПУЛЬСНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ
4.1. Твердость образцов уплотненной древесины после воздействия слабых импульсных магнитных полей
4.2. Сорбционные свойства образцов модифицированной древесины
после воздействия импульсного магнитного поля
4.3. ИК-спектры образцов модифицированной древесины до и после воздействия импульсного магнитного поля
4.4. Об образовании связи С-О-С между макромолекулами целлюлозы в образцах модифицированной древесины после НМЛ - воздействия
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы.
Интенсивные исследования последних десятилетий показали возможность модифицирования свойств диамагнитных материалов, в частности, высокомолекулярных полимеров воздействием слабых (до 1 Тл) магнитных полей (МП). Повышенный интерес к таким исследованиям связан с тем, что обнаруженные эффекты подобного воздействия не находят объяснения с точки зрения классической термодинамики. Действительно, энергия /л^В (дв - магнетон Бора, В -индукция магнитного поля) МП с В ~ 1 Тл на несколько порядков величины меньше тепловой энергии кТ диамагнитного материала (к -постоянная Больцмана, Т- абсолютная температура) для температур, при которых обычно выполнялся эксперимент, поэтому «силовой вариант» воздействия МП на,материал исключался. Было обнаружено влияние постоянного МП на механические свойства и кинетику деформации таких полимеров как полиметилметакрилат (ПММА), полиоксиэтилен (ПОМ), поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен (ПЭ) и другие линейные полимеры [1-3]. Эти результаты объяснялись ориентационными эффектами, обусловленными анизотропией диамагнитной восприимчивости полимерных цепей, а также наличием внутренних магнитных полей, локализованных в малых упорядоченных областях полимера с нехимическим взаимодействием между молекулярными группами соседних полимерных цепей. Значительно более эффективным по сравнению с постоянным МП оказывается воздействие на механические свойства полимеров импульсных магнитных полей (ИМП), что связывается с наличием у них электрической компоненты [4], оказывающей дополнительное влияние на полярные боковые группы линейных молекул полимера. Кроме того, ИМП могут инициировать сшивание полимерных цепей по реакции спинзависимых радикальных пар [5]. При этом большая эффективность воздействия ИМП считается следствием неизбежного разброса межрадикальных расстояний в боковых группах полимера. Изменение магнитной индукции от

Ступенчатая дозировка паров воды осуществлялась на образец, предварительно прогретый в вакууме при температуре (325±2) К в течение трех часов. После измерения адсорбционной ветви изотермы постепенным уменьшением давления паров воды определялась десорбцион-ная ветвь. При каждом заданном давлении образец выдерживался не менее трех часов. В процессе всего эксперимента установка находилась в воздушном термостате, где автоматически поддерживалась температура (298,7±0;1) К. После завершения исходного адсорбци-онно-десорбционного цикла образцы извлекались из установки и подвергались воздействию ИМП.
Повторные адсорбционные измерения начинались не ранее, чем через сутки после воздействия ИМП (как показал эксперимент, за это время образцы приобретали максимальную твердость). В перерывах между измерениями образцы хранились в эксикаторе.
Рис. 2.3. Схема весов Мак-Бэна:
1 - молибденовая спираль;;
2 - образец; 3 - катетометр.
2.3. Методика измерения ИК - спектров образцов модифицированной древесины
Из всех спектроскопических методов исследования высокополимеров наиболее эффективным в настоящее время является метод инфракрасной спектроскопии. В инфракрасной области находятся колебательные спектры поглощения молекул. Каждая молекула имеет свой специфический набор частот колебаний, зависящий от геометрии молекулы, природы колеблющихся атомов, величин межатомных расстояний, типов меж- и внутримолекулярных взаимодействий. Поэтому инфракрасный спектр отражает даже незначительные изменения в структуре молекул.