Структура и свойства нанокомпозитов на основе фенилона, содержащих дисперсный нанонаполнитель

• Автор: Афашагова, Зарема Хусеновна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 132 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Структура и свойства дисперсных наночастиц

1.2. Фрактальное описание наночастиц

1.3. Общие закономерности формирования наносистем

1.4. Структура и свойства дисперснонаполненных полимерных нанокомпозитов.

1.5. Выводы и постановка задачи

Глава 2. Экспериментальные методики.

2.1. Полимерное связующее

2.2. Нанонаполнители.

2.3. Смешивание компонентов
2.4. Приготовление образцов
2.5. Теоретическая оценка фрактальной размерности поверхности дисперсных наночастиц.
2.6. Механические испытания
2.7. Коэффициент теплового расширения
2.8. Коэффициент теплопроводности
2.9. Температура стеклования.
2 Термо1равимегрический анализ.
2 Исследование трибологических свойств .
2 Оценка ошибок измерений и статистическая обработай данных. Глава 3. Особенности структуры дисперснонаполненных полимерных
нанокомпозитов
3.1. Агрегация частиц нанонаполнителя
3.2. Структурный анализ межфазной адгезии и формирования межфазных областей
Выводы к главе 3
Глава 4. Механические свойства нанокомпозитов.
4.1. Механизмы усиления дисперснонаполненных полимерных нанокомпозитов.
4.2. Корреляционные соотношения предела текучести.
4.3. Фрактальная модель разрушения нанокомпозитов при сжатии
4.4. Теоретическое предсказание ударной вязкости дисперснонаполненных нанокомпозитов.
4.5. Микротвердость дисперснонаполненных нанокомпозитов.
4.6. Прогнозирование степени усиления дисперснонаполненных нанокомпозитов.
Выводы к главе 4
Глава 5. Теплофизические свойства нанокомпозитов
и эффект наноадгезии.
5.1. Температура стеклования
5.2. Удельные теплопроводность и теплоемкость нанокомпозитов
5.3. Тепловое расширение и эффект наноадгезии в полимерных нанокомпозитах.
Выводы к главе 5
Глава 6. Термические свойства ианокомпозитов
Выводы к главе 6
Глава 7. Трибологические характеристики дисперспонаполценных
полимерных нанокомпозитов
Выводы к главе 7
Основные результаты и выводы
Литература


Одно из них, являющееся превалирующим, базируется на принципах классической термодинамики, установленных для макромира применительно к квазизакрытым системам. При этом подходе нельзя учесть особенности строения наночастиц, связанные с тем, что упорядочение их структуры достигается в сугубо неравновесных условиях, отвечающих открытым системам. Наноструктуры это объекты ианомира, что требует учета квантовомеханических свойств наномира 36. Развивающееся альтернативное направление связано с учетом особых свойств наномира на основе принципов синергетики 7, 8. Граница перехода от макромира к наномиру является точкой структурной бифуркации, при достижении которой спонтанно изменяются структура и свойства системы. Б этой связи ключевой задачей является определение 1раниц изменения размеров ианочастицы, в пределах которых устойчивость ее структуры сохраняется. В зависимости от числа валентных электронов им соответствует такое количество атомов, чтобы образуемый ими кластер содержал полностью заполненные оболочки. Как показано в работе 9, промышленные сажевые нанонаполнители, по крайней мере, с диаметром ,, нм, удовлетворяют всем указанным критериям. Из свойств наномира следует, что структуру наночастиц определяет природа химического взаимодействия между образующими их атомами. Это свойство реализуется только в критических точках точках неравновесного фазового перехода, поскольку в этих точках реализуются следующие свойства поведение системы нелинейно проявляется область универсальности и масштабной инвариантности небольшие возмущения вызывают очень сильный отклик системы, приводящий к качественному изменению свойств среды параметры, контролирующие подобные критические точки, взаимосвязаны между собой. В неравновесных системах отрицательные обратные связи определяют организацию структуры на квазиравновесной стадии, а положительные самоорганизацию диссипативных структур в точках неустойчивости системы точках бифуркаций. Самоорганизация диссипативных структур сопровождается спонтанным нарушением симметрии исходного состояния 7. В то же время усиление фактора неравновесности приводит к чередованиям неравновесностей, связанных с последовательностью действия отрицательных и положительных обратных связей. В точках бифуркаций происходит снижение степени неравновесности в результате действия положительных обратных связей, затем степень неравновесности с течением времени снова увеличивается и т. Поэтому при анализе неравновесных систем следует рассматривать не временную эволюцию, а последовательность стационарных неравновесных состояний. В точках бифуркаций система становится самоуправляемой, поскольку в этих точках реализуется обратная связь между параметрами процесса и управляющими параметрами. Для структур наномира в виде наночастиц информационным параметром обратной связи является размер частиц, определяющий критический уровень поверхностной энергии. При достижении критической плотности молекул в кластере структура теряет устойчивость и переходит на другой, более высокий уровень самоорганизации. Константой самоподобия воспроизведения на различных пространственновременных уровнях симметрии структуры наночастицы является параметр порядка в виде показателя меры устойчивости структуры Д, . Самоуправление обеспечивается законом обратной связи каждая последующая структурная бифуркация помнит о предыдущей. Это означает, что критические размеры наночастиц для предыдущей с1 и последующей У1 бифуркаций взаимосвязаны между собой. Эта взаимосвязь описывается функцией самоподобия структур в критических точках . X и А. Д, мера устойчивости структуры, сохраняющаяся постоянной при ее перестройке вплоть до нарушения симметрии структуры т показатель типа обратной связи значение т1 отвечает линейной обратной связи, при которой переходы на другие пространственные уровни реализуются мультипликативным, а при т2 репликативным с улучшением структуры механизмами воспроизведения структуры. Соотношение 1 по своей физической сущности является алгоритмом самосборки наночастиц на пути к максимальной устойчивости.