Исследование природы флуктуационно растянутых связей в твердых полимерах

• Автор: Абдульманов, Рафаэль Рахимович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 167 c. : ил

Глава I. ЛИТЕРАТУРНЫЕ ОБЗОР

1.1. Развитие кинетических представлений о природе разрушения

1.2. Дилатонный механизм прочности твердых тел

1.3. Колебательные спектры полимеров

1.4. Смещение максимума и уширение колебательных полос

Постановка задач исследования

Глава 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1. Приборы и образцы

2.2. Условия записи спектров

2.3. Выбор полос и обработка спектров

2.4. Феноменологическое рассмотрение условий получения ИК спектров поглощения при различных температурах
2.5. Определение чисел заполнения фононов
Глава 3. ДИЛАТОНЫ В НЕНАГРУЖЕННЫХ ПОЛИМЕРАХ
3.1. Форма полос регулярности в полимерах и ее интерпретация
3.2. Населенность фононных состояний и эффективная фоно-нная температура
3.3. Динамическое квазиравновесие в дилатонах
3.4. О понятиях температуры и коэффициента теплового расширения в дилатонах
Глава 4. ДИЛАТОНЫ В НАГРУЖЕННЫХ ПОЛИМЕРАХ
4.1. Эволюция дилатонов в ненагруженных полимерах
4.2. Эволюция дилатонов в нагруженных полимерах
4.3. К вопросу о механизме термодеструкции полимеров
4.4. Влияние светового излучения на эволюцию дилатонов •
4.5. Особенности релаксации дилатонов к квазистацио-нарному состоянию
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Прочность и деформируемость являются наиболее важными эксплуатационными характеристиками твердых тел, в том числе полимеров. Поэтому изучение молекулярного механизма разрушения и деформации полимеров представляет особый интерес.
Изучение процессов разрушения и деформации полимеров стимулируется не только удобством их экспериментального исследования, но и практической необходимостью, связанной с постоянно растущим применением полимерных материалов в самых различных областях человеческой деятельности.
В физике прочности, особенно в вопросе о природе разрушения, идет пересмотр установившихся положений. С одной стороны, продолжает развиваться традиционное представление о существовании у материала предельных силовых характеристик, превышение которых вызывает в теле недопустимо большую необратимую деформацию или разрушение. Здесь тепловому движению атомов отводится второстепенная роль. Предполагается, что его влияние становится существенным лишь выше 0,4-Ю,5 абсолютной температуры плавления.
С другой стороны, широко разрабатывается концепция, в которой тепловому движению при деформации и разрушении отдают основную роль. С этих позиций, например, разрушение нагруженного тела перестает быть критическим событием и рассматривается как кинетический, терыофлуктационный процесс накопления в теле несплошностей.
Систематические экспериментальные исследования природы разрушения твердых тел, начавшиеся в 1950-х годах в физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе АН СССР под руковод-

растяжении больше для полимеров с более легкими атомными массами.
Смешение частот колебаний боковых СН групп, рассмотрено для ПЭ в /71/. Оказалось, что для деформационных и валентных колебаний при растяжении частоты растут, а для маятниковых и веерных уменьшаются.
Хорошее согласие значений коэффициентов и /115
рассчитанных теоретически и определенных экспериментально показывает, что основной причиной смещения частот межатомных колебаний при растяжении действительно является деформация валентных углов и связей основного скелета макромолекул.
Перейдем к вопросу об уширении полос регулярности за счет динамических деформаций, возникающих из-за теплового движения атомов. Впервые вопрос о роли тепловых флуктуаций в уширении колебательных полос в жидкостях, по-видимому был рассмотрен Ландсбергом /73/. Влияние флуктуаций плотности на полуширину полос локальных Н+' и ^ центров в щелочно-галоидных кристаллах рассматривалось в /74-/*
В приближении Грюнайзена деформация <Г , как уже отмечалось, вызывает смещение для I -го нормального колебания, такое что
При тепловом движении межатомные расстояния флуктуируют, растягиваясь и сжимаясь, что может приводить к уширению полос наряду с ангармоническими взаимодействиями. Пусть Р=тм/£)о1£ -вероятность того, что в области тепловой флуктуации относительная деформация связи заключена в интервале <£,£+о/£ ,тогда
форма полосы при совместном действии двух механизмов уширения-