Поляризационные явления в высокомолекулярных биокомпозитах в неоднородном температурном поле

• Автор: Евсикова, Наталья Юрьевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 102 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА
ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДМЕТА И ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ (Аналитический обзор)
1.1. Пьезоэлектрический и пироэлектрический эффекты в полимерах
1.2. Структура объекта исследования - древесины как высокомолекулярного биокомпозиционного материала
1.3. Поляризационные свойства целлюлозы
1.4. Методы определения степени кристалличности полимерных материалов
ГЛАВА
МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Метод температурного сканирования диэлектриков
2.2. Методика экспериментального создания температурного поля с заданной величиной неоднородности в слое полимерного материала
2.3. Подготовка образцов к измерениям
2.4. Техника измерения электрических полей в стволах древесных растений 56 ГЛАВА
ЯВЛЕНИЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ В ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНОМ БИОКОМПОЗИЦИОННОМ МАТЕРИАЛЕ -ДРЕВЕСИНЕ В НЕОДНОРОДНОМ ТЕМПЕРАТУРНОМ ПОЛЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Одной из задач физики конденсированного состояния является изучение отклика системы на внешние воздействия, такие как электрические и магнитные поля, тепловые потоки. Известно, что воздействие неоднородного нагрева может являться источником электрических полей различной природы. В металлах и полупроводниках неоднородный нагрев приводит к возникновению термоэдс. В последние годы пристальное внимание вызывают эффекты, возникающие вследствие неоднородного распределения температуры в диэлектриках. Теоретически предсказан и экспериментально обнаружен термополяризационный эффект, в том числе термостимулированная деполяризация, осуществляемая при нагреве неоднородно поляризованного диэлектрика. Особенности возникновения электрических полей при неоднородном изменении температуры изучались, в частности, в сегнетоэлектрических монокристаллах [1] и высокомолекулярных органосилоксанах [2]. Исследований природы возникновения электрических полей в неоднородном температурном поле в высокомолекулярных биокомпозиционных материалах, примером которых является древесина, до выполнения настоящих работ не проводилось.
Древесина представляет собой сложную систему с клеточным строением, основными компонентами клеточных стенок которой являются высокомолекулярные вещества: частично кристаллическая целлюлоза и аморфный лигнин. Деформационные свойства аморфно-кристаллических полимеров сильно зависят от степени кристалличности. Следовательно, для того, чтобы судить о механическом качестве древесины, необходимо предварительно определить степень кристалличности основной ее составляющей - целлюлозы. Ограниченность существующих методов оценки степени кристалличности полимеров связана с невозможностью иметь в качестве эталона чисто кристаллический образец: в силу особенностей природы полимеров степень кристалличности,

Рис. 1.13. Рентгенограммы целлюлозы для различных температур.
Таблица
Кристаллографические данные целлюлозы
Полимер Система кристалла а, А ъ, А С, А Р Объем ячейки, А3 Площадь поверхности, А2 (ас 8Іп/3)
Целлюлоза I Моно- клинная 8,17 10,3 7,84 ОО О 656,77 63
Целлюлоза II Моно- клинная 8,02 10,3 9,13 62,5° 668,98 64
Целлюлоза III Моно- клинная 8,60 10,3 8,60 60° 659,73 64
Целлюлоза IV Ортором- бическая 8,07 10,3 7,90 90° 656,66 68
Поляризационные свойства и фазовые переходы целлюлозы при температурах 140-360 К рассматривались в работах [2, 55 - 58]. Для наблюдения релаксации поляризационных зарядов, возникающей в результате таких превращений, авторы использовали методы температурного сканирования образцов в неоднородном температурном поле и токов термостимулированной деполяризации (ТСД).