Флуктуационный свободный объем и среднеквадратичные смещения атомов в аморфных полимерах и неорганических стеклах

• Автор: Сангадиев, Сергей Шойжинимаевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 133 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 1. ТЕОРИЯ ФЛУКТУАЦИОННОГО СВОБОДНОГО ОБЪЕМА И УСЛОВИЕ СТЕКЛОВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
§ 1.1. Теория флуктуационного свободного объема (дырочная модель)
жидкостей и стекол
§ 1.2. Условие стеклования в теории свободного объема
§ 1.2.1. Правило Симха - Бойера
§ 1.2.2. Правило постоянства вязкости при температуре стеклования
§ 1.2.3. Уравнение Вильямса - Ландела - Ферри
§ 1.2.4. Уравнение Бартенева - Лукьянова
§ 1.3. Недостатки теории свободного объема
Выводы к главе
ГЛАВА 2. ИЗМЕРЕНИЕ УПРУГИХ ПОСТОЯННЫХ АМОРФНЫХ ПОЛИМЕРОВ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ СТЕКОЛ АКУСТИЧЕСКИМ
МЕТОДОМ
§ 2.1. Ультразвуковая установка для исследования упругих свойств стекол и
полимеров
§ 2.2. Измерение упругих модулей и коэффициента Пуассона аморфных
полимеров
§ 2.3. Измерение модуля упругости и коэффициента Пуассона листового
силикатного и кварцевого стекол
§ 2.4. Источники использованных в работе экспериментальных данных о
свойствах стекол и полимеров
Выводы к главе
ГЛАВА 3. ОБЪЕМ ФЛУКТУАЦИОННОЙ ДЫРКИ КАК МЕРА ПРЕДЕЛЬНОГО СРЕДНЕКВАДРАТИЧНОГО СМЕЩЕНИЯ АТОМОВ
СТЕКЛООБРАЗНЫХ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
§3.1. Модуль упругости и коэффициент квазиупругой силы
§ 3.2. Отношение температуры стеклования к модулю упругости Т„ / Е как
функция предельного среднеквадратичного смещения атома <Лгт2>
§ 3.3. Сравнение с экспериментальными данными
§ 3.4. Объем флуктуационной дырки и активационный объем вязкого течения
стеклообразующих расплавов вблизи Тв
§ 3.5. О связи объема дырки с предельным среднеквадратичным смещением
атомов
Выводы к главе
ГЛАВА 4. НОВЫЙ ПОДХОД К ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДЫРОЧНОЙ
МОДЕЛИ ЖИДКОСТЕЙ И СТЕКОЛ
§ 4.1. Механизм образования флуктуационной дырки в жидкостях и стеклах 55 § 4.2. Объем дырки и среднеквадратичные смещения кинетических единиц
§ 4.3. Расчет объема дырки и энергии ее образования
§ 4.4. Нелинейность силы межатомного взаимодействия и образование
флуктуационной дырки
§ 4.5. Внутреннее давление и образование дырки
Заключение
ГЛАВА 5. КОЭФФИЦИЕНТ ПУАССОНА И ФЛУКТУАЦИОННЫЙ
СВОБОДНЫЙ ОБЪЕМ
§ 5.1. Коэффициент Пуассона
§ 5.2. Коэффициент Пуассона и среднеквадратичные смещения кинетических
единиц
§ 5.3. Коэффициент Пуассона и флуктуационный свободный объем
стеклующихся систем
§ 5.4. Коэффициент Пуассона и структура аморфных полимеров и
неорганических стекол
Заключение
ГЛАВА 6. УСЛОВИЕ СТЕКЛОВАНИЯ И КРИТЕРИЙ ПЛАВЛЕНИЯ
ЛИНДЕМАНА
§ 6.1. Вывод соотношения, связывающего условие стеклования с критерием Линдемана

§ 6.2. Сравнение с экспериментальными данными
Выводы к главе
ГЛАВА 7. КАЖУЩИЕСЯ ПРОТИВОРЕЧИЯ МЕЖДУ ТЕОРИЕЙ СВОБОДНОГО ОБЪЕМА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ ДАННЫМИ
§7.1. Температурная зависимость вязкости при постоянном объеме
системы
1г § 7.2. Определение методом ВЛФ. Отклонение Т от "универсального"
значения
§ 7.3. Доля флуктуационного свободного объема металлических стекол при
температуре стеклования
§ 7.4. Зависимость температуры стеклования от давления
Выводы к главе
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Табл
Вещество ... V* , м/с V, , м/с Р. кг/м3 Е, МПа К, МПа в, МПа В
ПС 2280 1155 1052 3691 2412 925 0
ПАр 2365 1000 1221 3424 3459 821 0
ПЭНП 2100 1125 - - - - 0
мсп 2570 1040 1138 3508 3898 835 0
ПК 2290 800 1197 2205 3500 514 0
ПЭВП 2485 900 - - - - 0
ПЭТФ 2485 1100 1352 4460 4130 1077 0
АВС 2240 820 1053 2070 2875 486 0
листовое силикатное стекло 5610 3360 2470 68000 26984 18579 0
кварцевое стекло ГСМ-700 5847 3607 - - - - 0
Примечание: ПС - полистирол, ПАр - полиарилат, ПЭНП - полиэтилен низкой плотности, ПК - поликарбонат, ПЭВП - полиэтилен высокой плотности, ПЭТФ -полиэтилентерефталат, АВС - акрилонитрилбутадиенстирольный сополимер.
§ 2.3. Измерение модуля упругости и коэффициента Пуассона листового силикатного и кварцевого стекол
Небольшое поглощение акустических колебаний в силикатных стеклах позволяет удлинить образец, вследствие чего можно не применять буферные стержни. При небольшом поглощении на экране можно наблюдать не только первый "пакет” колебаний, но и последующие. Число колебаний в первом "пакете” составляет порядка 20, а во втором - 7л-8 и т.д., что определяется интенсивностью колебаний излучателя, соотношением акустических сопротивлений пьезокварца и образца, а также число колебаний зависит от способа крепления кварцевых пластин.
Расчет скорости звука проводится по формуле: