Микроскопический и феноменологический подходы к описанию внутреннего трения в щелочных силикатных стеклах

• Автор: Зайцева, Марина Ивановна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 138 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СТРУКТУРА И РЕЛАКСАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ
В НЕОРГАНИЧЕСКИХ СТЕКЛАХ
1.1. Стеклообразное состояние вещества
1.2. Строение неорганических стекол
1.2.1. Однокомпонентные стекла. Исходные гипотезы
1.2.2. Полимерно-кристаллитное строение стекла
1.2.3. Сложные силикатные стекла
1.2.4. Дефектность структуры и неоднородное строение стекла
1.3. Механическая и диэлектрическая релаксация в стекле
1.3.1. Внутреннее трение в однокомпонентных стеклах
1.3.2. Внутреннее трение в Щелочных силикатных стеклах
1.3.3. Внутреннее трение в стеклах системы Ме210-Ме2110-8Ю2
1.3.4. Внутреннее трение в силикатных стеклах с каркасной структурой
1.3.5. Область высоких температур 3
1.3.6. Метод токов термостимулированной деполяризации (ТСД)
1.4. Феноменологическое описание внутреннего трения в стекле
1.5. Краткие выводы и постановка задачи
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ РАЗДЕЛЕНИЯ РЕЛАКСАЦИОННОГО МАКСИМУМА НА СОСТАВЛЯЮЩИЕ
2.1. Причины уширения релаксационных максимумов
и постановка задачи
2.2. Анализ корней исходного уравнения
2.3. Оценка числа положительных корней уравнения

2.4. Уточнение граничных значений
2.4.1.Суперпозиция двух максимумов одинаковой высоты
2.4.2. Суперпозиция двух максимумов различной высоты
2.5. Краткие выводы
3. ТОНКАЯ СТРУКТУРА ЩЕЛОЧНОГО МАКСИМУМА ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ В ЩЕЛОЧНЫХ СИЛИКАТНЫХ СТЕКЛАХ
3.1. Анализ экспериментальных данных по внутреннему трению
в силикатных стеклах
3.2. Физические модели релаксационных механизмов
3.3. Исследование максимумов токов ТСД в щелочных
силикатных стеклах
3.3.1. Оценка концентрации активных диполей 8
3.3.2. Природа максимума-“сателлита“ и неоднородное
строение стекла
3.3.3. Максвелл- вагнеровская релаксация
3.4. “ Синтезирование“ щелочного максимума путем сложения двух релаксационных процесов
3.5. Краткие выводы
4. ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКОЕ ОПИСНИЕ МАКСИМУМОВ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ В СИЛИКАТНЫХ СТЕКЛАХ
4.1. Математическое описание широких и асимметричных релаксационных максимумов
4.2. Условие максимума внутреннего трения
4.3. Векторные диаграммы для функции Гаврилиака -Негами
4.4. Функции распределения времен релаксации и последействия

4.5. Сравнение с результатами измерений внутреннего трения
4.6. Краткие выводы
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

“локально твердые” области. При изменении температуры атомы среды перераспределяются между этими областями так, что в окрестности температуры стеклования происходит переход от бесконечной жидкоподобной области (кластера) к твердоподобным локальным областям.
Кооперативный характер структурных перестроек при этом определяется тем, что частица, находящаяся в некотором окружении, требует для своего перескока согласованных перемещений окружающих частиц для уменьшения потенциального барьера по сравнению со случаем, если бы такие перемещения не требовались [112].
Кинетические параметры релаксации для большинства исследованных физических свойств (релаксация напряжений, электропроводность, показатель преломления и др.) оказываются различными. Наличие нескольких независимых структурных параметров предполагает, что для описания кинетики одного времени релаксации недостаточно [113].
Дальнейшее развитие точки зрения об определяющей роли неоднородностей, обусловленных флуктуациями плотности, содержится в [114,115]. Предполагается, что каждая кооперативно перестраивающаяся область характеризуется своим временем релаксации т* , зависящим от степени локальной неравновесности как самой области, так и ее ближайших соседей.
В настоящее время конкретные микроскопические механизмы еще не поняты до конца. Качесвенная картина выглядит следующим образом. Из-за высокой плотности в переохлажденных расплавах существуют сильные ограничения на динамику отдельных кинетических единиц (атомов, или групп атомов, молекул).Отдельные кинетические единицы захватываются их ближайшими соседями в ячейки, которые могут существовать достаточно долго. Разрушение ячейки, необходимое, например, для вязкого течения, представляет собой кооперативную перестройку окружения выделенной кинетической единицы, так как частицы окружения сами также ограничены в своей динамике. Таким образом, перестраивающаяся область включает боль-