Кинетика роста упорядоченной фазы в жидкокристаллических соединениях при фазовом переходе из изотропной жидкости

• Автор: Насонов, Александр Геннадьевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
Глава I

ЖИДКИЕ КРИСТАЛЛЫ И ИХ СВОЙСТВА

1.1. Исторический аспект.

1.2. Классификация жидких кристаллов

1.3. Жидкокристаллические полимеры

1.4. Свойства жидких кристаллов

1.4.1. Анизотропия физических свойств

1.4.2. Оптические свойства.

1.4.3. Термодинамические свойства

1.5. Фазовые переходы в жидких кристаллах.

1.6. Фазовое разделение в жидких кристаллах и рост упорядоченной фазы
1.6.1. Кинетический и термодинамический подходы
1.6.2. Образование жидкокристаллической фазы и кинетика е роста при фазовом разделении расплава
1.6.3. Обзор теоретических работ.
1.6.4. Обзор экспериментальных работ.
1.7. Модель обратимой агрегации.
1.8. Приготовление образцов жидких кристаллов для исследований
1.9. Выводы и постановка задачи исследования
Глава II
ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ
2.1. Характеристика объектов исследования.
2.2. Поляризационный оптический микроскоп с нагревательным столиком
2.3.Условия проведения эксперимента с использованием
поляризационного оптического микроскопа
2.4. Методика обработки микрофотографий и их статистический анализ
2.5. Дифференциальная сканирующая калориметрия
Глава III
КИНЕТИКА РОСТА РАЗМЕРА УПОРЯДОЧЕННОЙ ФАЗЫ ПРИ ФАЗОВОМ РАЗДЕЛЕНИИ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ
ВЕЩЕСТВ
3.1. Жидкокристаллический мономер
3.2. Жидкокристаллический димер
3.3. Жидкокристаллический полимер
3.4. Смесь жидкокристаллического мономера с жидкокристаллическим полимером состава .
3.5. Смесь жидкокристаллического мономера с жидкокристаллическим полимером состава .
3.6. Коммерческая жидкокристаллическая смесь.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Принципы построения модели и уравнения, с помощью которых проводили статистические исследования ЖКсистем, описаны в 1. Особенности препаративных методик подготовки жидких кристаллов для исследований изложены в 1. Выводы, следующие из литературного обзора, и постановка задачи исследований приводятся в 1. Глава И посвящена характеристике объектов исследования ЖКмономер, ЖКдимер, ЖКполимер, смеси ЖКмономера с ЖКполимером, промышленная ЖКсмесь, методам и условиям проведения экспериментов поляризационная оптическая микроскопия, дифференциальная сканирующая калориметрия. На основе полученных первичных микроскопических данных приводятся статистические распределения размеров элементов упорядоченной ЖКфазы исследованных ЖКобъектов, которые аналитически описываются уравнениями, выведенными в рамках модели обратимой агрегации. В главе также представлены экспериментальные зависимости наиболее вероятного размера элементов упорядоченной фазы от времени охлаждения, описанные универсальным законом роста кластеров, и выявлены отдельные стадии кинетики роста размеров упорядоченной фазы. На каждой стадии определены параметры универсального закона роста кластеров, на основе чего делаются выводы об механизмах, обуславливающих процесс роста ЖКфазы. В заключении и выводах сформулированы основные результаты,полученные в диссертационной работе. Диссертационная работа выполнена в ИВС РАН в рамках плановой научноисследовательской работы Статистический анализ морфологии и микроструктуры многокомпонентных полимерных систем, включенной в тему научных исследований ИВС РАН, а также Договора о научном сотрудничестве между РАН и Румынской академией поддержана грантом Российского фонда фундаментальных исследований 1. Со времени открытия жидких кристаллов г. Впервые ЖКсостояние обнаружил австрийский ботаник Фридрих Рейнитцер, наблюдая две точки плавления сложного эфира холестерина холестерилбензоата рис. Рис. При температуре плавления т 5С кристаллическое вещество превращалось в мутную, сильно рассеивающую свет жидкость, которая при 9С становилась прозрачной. В отличие от точки плавления, температуру, при которой происходило просветление образца, Рейнитцер назвал точкой просветления Гпр. Немецкий кристаллограф Отто Леман, исследуя холестерилбенозоат при помощи поляризационного микроскопа, установил, что мутная фаза, наблюдаемая Рейнитцером, является анизотропной. Поскольку свойства анизотропии присущи твердому кристаллу, а вещество в мутной фазе было жидким, Леман назвал его жидким кристаллом. ЖКвещества часто называют мезоморфными, а образуемую ими ЖКфазу мезофазой от 1реч. ЖКсостояние является термодинамически стабильным и, наряду с твердым, жидким и газообразным, может рассматриваться как четвертое состояние вещества. Однако понимание природы ЖКсостояния веществ, установление и исследование их структурной организации пришло значительно позднее. Серьезное недоверие к самому факту существования таких необычных соединений в х годах сменилось их активным исследованием. Работы Д. Форлендера в Германии во многом способствовали синтезу новых ЖКсоединений. Французский ученый Ж. Фридель впервые предложил классификацию жидких кристаллов, а советские ученые В. К. Фредерикс и В. Н. Цветков в х годах XX века впервые исследовали поведение жидких кристаллов в электрических и магнитных полях. Однако до х годов XX века изучение жидких кристаллов не представляло существенного практического интереса, и все научные исследования имели достаточно ограниченный, чисто академический интерес. Ситуация резко изменилась в середине х годов, когда в связи с бурным развитием микроэлектроники потребовались вещества, способные отражать и передавать информацию, потребляя при этом минимум энергии. И здесь эффективными оказались жидкие кристаллы, двойственный характер которых анизотропия свойств и высокая молекулярная подвижность позволили создать управляемые внешним электрическим полем быстродействующие и экономичные ЖКиндикаторы и дисплеи, использующиеся в современных оптоэлектронных устройствах. Сейчас известно около сотни тысяч органических веществ, которые могут находиться в ЖКсостоянии.