Анизотропные системы

Очевидно, что принципы формования волокон из анизотропных растворов могут быть использованы для получения пленок и прочих материалов и из других жесткоцепных полимеров, способных к образованию жидких лиотропных (в присутствии растворителя) кристаллов. Так, описано формование пленок из ароматических гетероциклических полимеров [82]. Если исходный раствор является изотропным, то формование волокон из него нецелесообразно проводить в таких условиях, в которых обеспечивается переход в анизотропное состояние до того, как повышение вязкости затруднит спонтанное упорядочение макромолекул. Этим условиям отвечают мягкие осадительные ванны [83]. Из топологического анализа диаграмм фазовых превращений трехкомпонентных систем полимер— растворитель—осадитель следует возможность возникновения анизотропной системы из изотропной при введении осадителя [83]. Таким образом, при мокром формовании волокон из жесткоцепных полимеров система может проходить такую стадию фазовых превращений, па которой концентрация полимера оказывается выше критической концентрации перехода из изотропного в анизотропное состояние, и этот переход частично совершается. Недостатком мокрого формования волокон является низкая производительность прядильного оборудования. [c.176]

Рис. III. 11. Форма сигналов ЭПР при произвольной ориентации в анизотропных системах парамагнитных частиц с осевой симметрией (а) и асимметричных (б)

Рассмотренные мезоморфные фазы представляют собой высоковязкие оптически анизотропные системы, называемые часто жидкими кристаллами . Исследование их свойств имеет большое практическое и научное (биологические структуры) значение. [c.324]

Рассмотренные мезоморфные фазы представляют собой высоковязкие оптически анизотропные системы, называемые часто [c.357]

Деформационное двойное лучепреломление связано с изменением валентных углов и/или длин связей, а также упаковки (изменение межплоскостных расстояний в кристаллической решетке) при деформировании полимера (рис. 35.2). Двойное лучепреломление такого типа наблюдается как в оптически изотропных частицах, так и в анизотропных системах. [c.205]

Свойства многих систем не зависят от их ориентации в магнитном поле, т. е. такие системы изотропны. Однако имеются анизотропные системы, наблюдаемые свойства которых существенно зависят от ориентации. Для описания систем, обладающих анизотропией, обычно требуется шесть независимых параметров. Удобно расположить эти параметры в симметричную таблицу, называемую ЗХ 3-тензором. В приложении А приведены простые примеры тензоров. Другие многочисленные примеры будут встречаться в последующих разделах книги. [c.15]

Разбавленные жидкие растворы низкой вязкости также представляют собой магнитно-изотропные системы. В этом случае изотропное поведение объясняется быстрым случайным вращательным движением молекул растворенного вещества. Однако при замораживании или достаточно глубоком охлаждении может возникать спектр ЭПР, состоящий из широкой бесструктурной линии. Асимметрия линий ЭПР показывает, что ответственные за сигнал отдельные молекулы обладают магнитной анизотропией. Полезно будет напомнить некоторым читателям об анизотропии других, более известных свойств вещества. Известно, что магнитная восприимчивость анизотропного кристалла зависит от его ориентации в магнитном поле. Например, абсолютное значение восприимчивости, измеренной при ориентации магнитного поля перпендикулярно плоскости слоя графита, во много раз больше, чем при параллельной ориентации. Однако для количественного описания восприимчивости не требуется бесконечного числа параметров. Для анизотропной системы, какой бы низкой симметрией она ни обладала, имеются три взаимно перпендикулярных направления (главные оси), таких, что значения восприимчивости, измеренные вдоль этих направлений (главные значения), полностью определяют восприимчивость системы в целом (разд. А-6). Это утверждение справедливо и для оптических свойств (например, оптического поглощения или показателя преломления) анизотропного кристалла. [c.28]

Способы изучения формы макромолекул в растворе. Ценные сведения о форме макромолекул в растворах можно получить с помощью оптических методов исследования. Широко распространено изучение двойного лучепреломления. Последнее свойственно оптически анизотропным системам, [c.200]

Особенности получения и поведения концентрированных растворов ароматических полиамидов, способных образовывать анизотропные системы, рассмотрены в предыдущей главе. [c.97]

Исследование сополимеров в этих растворителях под микроскопом в поляризованном свете указывает на возникновение анизотропной системы. В то же время системы, содержащие одновременно гомополимеры стирола и этиленоксида, а не сополимеры их, не образуют жидкокристаллического порядка. Интересно также отметить, что жидкости, не являющиеся строго селективными, но тем не менее имеющие большее сродство к одному из полимеров, также дают мезоморфные гели (этилбензол). [c.216]

Величина р в (27.6) есть гидростатическое давление, определяемое в анизотропных системах как треть следа тензора давления. В нашем случае [c.137]

ЖК эластомеры в ЖК состоянии являются анизотропными системами независимо от механического нагружения. Кроме того, их физические свойства зависят от направления, что обусловлено тензорным характером ЖК состояния. [c.392]

Таким образом, при л < 3 критическое поведение нашей анизотропной системы совпадает с поведением изотропной системы. При включении кубической анизотропии в случае п> 4 критическое поведение становится иным. [c.226]

Мы рассмотрели примеры флуктуационного срыва фазовых переходов к первому роду в системах, которые не имеют устойчивых неподвижных точек. Однако в анизотропных системах могут встретиться ситуации, когда система имеет устойчивую неподвижную точку, но область достижимости ее ограничена в пространстве параметров гамильтониана. Для некоторых [c.231]

Если система находится в покое, то оиа, как правило, изотропна, поскольку частицы в ней расположены хаотически. Дезориентации частиц способствует броуновское движение, под действием которого частицы пе только движутся поступательно, но и непрерывно меняют направление полуосей (вращательная диффузия). Прп течении системы частица движется со скоростью движения слоя жидкостн, в котором оиа находится и, кроме того, вращается вокруг своего центра тяжести вследствие того, что оиа расположена в слоях жидкости, обладающих различными скоростями. Чем полнее гидродинамическая ориентация преодолевает влияние броуновского движения, тем более резко проявляется ориентация частиц в одном направлении и тем ближе это направление к паплавлеш1ю течения. Эти зависимости позволяют наблюдать измеиенне степени анизотропности системы и определять аннзометрию частиц. [c.267]

В анизотропных системах, к которым относится большинство комплексов, сверхтонкое взаимодействие представляется суммо11 ЕЛ/,С,7 , где Аи—константа сверхтонкого взаимодействия электронов с ядрами по координатам х, у, 2. [c.312]

Рассмотренные мезоморфные фазы представляют собой высо-кошязкие оптически анизотропные системы, называемые часто жидкими кристаллами. Исследование их свойств имеет большое практическое (моющие средства, консистентные смазки и др.) и научное (биологические структуры) значение. [c.337]

Организм, клетка — химические машины, функционирующие в результате химических реакций и переноса вещества между клеткой и окружающей средой, а также внутри клетки. Перенос имеет определенное направление, перпендикулярное к клеточной и внутриклеточным мембранам. Поток вещества есть вектор, в то же время скорость химической реакции — скаляр. Как уж сказано (с. 312), прямое сопряжение скалярного и векторнога процессов невозможно в изотропной системе в силу принципа Кюри. Невозможно оно и в анизотропных системах, имеющих центр симметрии. Однако биологические системы, в которых сопрягаются химические реакции и диффузия, а именно мембраны, построены из хиральных молекул, лишенных плоскости н центра симметрии ( 2.7). Мембраны анизотропны. В таких системах в принципе возможно прямое сопряжение, векторные коэффициенты — могут отличаться от нуля. Теория прямого сопряжения химии и Д7гффузип в мембранах, непосредственно учитывающая их анизотропию и хиральность, пока не развита. Можно представить себе, например, перемещение неких участников реакции вдоль винтового канала в мембране, в котором расположены центры. Тогда течение реакции будет различным для веществ, поступающих с разных концов канала. К тому же результату приведет рассмотрение симметричного канала, в котором регулярно расположены асимметричные, т. е. хиральные, реакционные центры. Однако пока нет оснований утверждать, что эти эффекты значительны. [c.322]

Если обратиться к биологическим системам, то оказывается, что все ткани, предназначенные для механической работы, представляют собой анизотропные системы [549]. Кожа, кости, любая ткань организма — армированные системы. Поэтому образование армированных структур при использовании стеклянного волокна является не каким-то частным случаем, а общим принципом создания композиций с высокими механическими показателями. Интересно, что структура ряда полимерных материалов, в том числе волокон, чрезвычайно близка к структуре армированных систем и отличается лишь тем, что армирующими элементами являются части самого полимерного вещества. Возникает самоармирование, заключающееся в том, что кристаллические образования в виде хорошо выраженных фибрилл формируют прочный скелет, аналогичный стеклянным волокнам в стеклопластиках. [c.276]

В 70-х годах получили развитие работы по изучению радикальной полимеризации в жидкокристаллических средах. Ю. Б. Америк, Б. А. Кренцель, Н. А. Платэ, В. П. Шибаев с сотр. установили, что проведение реакции в анизотропной системе не только оказывает влияние на кинетику процесса, но позволяет регулировать пространственную микроструктуру образующихся полимеров [22, 23]. [c.114]

Аналогичным способсж можно описать резонансные свойства анизотропной системы. Резонансное значение магнитного поля зависит от относительной ориентации поля и кристаллографических (или молекулярных) осей. Эта угловая зависимость приписывается изменению -фактора. Для обозначения ориентации к знаку я добавляется индекс. Если обозначить главные оси молекулы через X, У, I, то под gxx следует понимать в нашем [c.29]

Ной среду и дисперсной фазы не имеют значения. Если же в дисперсионной среде, показатель преломления которой равен показателю преломления дисперсной фазы, двулучепреломляю-щие свойства исчезают, это значит, что налицо была внутренняя анизотропность системы, а само вещество — изотропно. [c.34]

Если система находится в покое, то она, как правило, изотропна, поскольку частицы в ней расположены хаотически. Дезориентацию частиц вызывает броуновское движение частицы движутся не только поступательно, но и непрерывно меняют направление полуосей (вращательная диффузия). При течении системы частица движется поступательно со скоростью движения слоя жидкости, в которс м она находится и, кроме того, вращается вокруг своего центра тяжести в лeд твиe того, что она расположена а слоях жидкости, обладающих разли йЬши скоростями. Чем полнее гидродинамические силы преодолевают влияние броуновского движения, тем в большей степени достигается ориентация частиц в направлении течения. Эти зависимости позволяют наблюдать явление двойного лучепреломления, соответственно устанавливать изменение степени анизотропности системы и определять форму частиц. [c.311]

Наблюдаемые закономерности роста полимерных цепей в жидких кристаллах объясняются как их роевой структурой, так и структурой самих роев, определяемой в свою очередь концентрацией мономера. Как было показано, наиболее выгодное расположение мономерных частиц в жидких кристаллах реализуется при эквимолярном соотношении мономера (Х ) и жидкокристаллической матрицы — и-алкоксибензойной кислоты (Xj), образующих димерный комплекс Xi- -Xg. При низких концентрациях мономера его молекулы рассеяны по объему жидкого кристалла и процесс роста полимерных цепей в подобной анизотропной системе не отличается от роста цепей в изотропном растворе. Напротив, при очень высоких концентрациях мономера он выделяется в отдельную фазу (твердую), где полимеризации вообще не происходит. [c.110]

Кристаллическое состояние мономерного вещества, являющееся примером однородно-анизотропной системы, оказывает непосредственное влияние на структуру образующихся полимеров. Так, при полимеризации ацетальдегида в твердой фазе получен полиаце-таль, а в жидкой фазе при температуре на несколько градусов выше температуры плавления образуется изомерный ему поливиниловый спирт 2 . В случае жидкофазной полимеризации дикетена под действием катионных катализаторов образуется поли-Р-дикетон 1 , а при радиационной полимеризации в кристаллическом состоянии — полиэфир [c.118]

Для целого ряда ароматических полиамидов ориентация и кристаллизация макромолекул достигаются путем ориентационного вытягивания при повышенных температурах [34]. На рис. 4.6 представлена зависимость прочностных свойств некоторых волокон (на основе ПМФИА, ПФТА, поли-4,4-дифенилоксидтерефталамида и поли-4,4 -дифенилокси-дизофталамида) от температуры вытяжки [35 36]. Сложный характер кривых объясняется, по-видимому, структурными превращениями в волокнах при одновременном воздействии температурных и силовых полей. Анализируемые зависимости интересны тем, что они обнаружены для волокон, полученных на основе полиамидов с различной жесткостью цепи и различной способностью образовывать анизотропные системы в растворах. Для всех приведенных образцов характерны более или менее выраженные бимодальные зависимости прочности волокон от температуры вытяжки. Полагают, что бимодальный характер зависимости связан с существованием по крайней мере четырех релаксационных областей ориентации. [c.99]

Это важно и потому, что возникновение в анизотропных системах областей с различной ориентацией (или с определенным законом изменения ориентации) также связывают со стремлением свободной поверхностной энергии к минимуму. Существует точка зрения [24], что при охлаждении изотропного расплава образование зародышей анизотропной фазы происходит в различных точках образца, и это приводит к появлению участков, окаймленных границами (по одному из определений, дисинклинации представляют собой именно эти границы [66]). В общем случае объем жидкокристаллического препарата V может дробиться на п таких участков, содержащих в сумме N молекул [24, 124] [c.188]

В настоящее время можно полагать, что анизотропное состояние растворов является более общим случаем, чем это изучено экспериментально. Так, предполагается, что на ранних стадиях процесса формования при действии осадителей во многих случаях образуются анизотропные системы, после чего уже образуется новая полимерная фаза-волокно [46—48]. Такое явление, в частности, предполагается при формовании гидратцеллюлозных волокон. В некоторых случаях образование анизотршных структур обнаружено даже для гибкоцепных полимеров, в частности для расплавов полипропилена. [c.72]

При концентрации лиссапола примерно 62% и комнатной температуре образуется однофазная, гелеобразная, анизотропная система, в которой на каждый атом кислорода оксиэтиленовой цепи приходится около двух молекул воды. При концентрации лиссапола выше 60—65% образуется новая изотропная фаза. Очевидно, имеющейся воды уже недостаточно для образования пластинча- [c.109]

Результат фазового разделения в растворах, находящихся под действием гидродинамического поля, зависит от величины безразмерного фактора етп (е — градиент продольной скорости, Тп —время структурной релаксации) и от времени А , в течение которого происходит переход (это время обычно определяется скоростью приближения к кривой фазовых равновесий данной системы — бинодали). Если А >т п, то система успевает перестроиться в соответствии с условиями ее существования в области метастабильных состояний под бинодалью, т. е. после пересечения бинодали возникают гетерофазные флуктуации, представляющие собой зародыши новой фазы. Математическим выражением нукле-ационного механизма образования новой фазы, по аналогии с процессом кристаллизации, может служить хорошо известная формула Аврами. Если же А/<т , то система может оказаться внутри области, ограниченной спинодалью (кривой, разделяющей области метастабильных и абсолютно нестабильных составов), не успев претерпеть изменений, характерных для нуклеационного разделения, и будет расслаиваться по существенно иному механизму — спинодальному [24]. Между этими механизмами существует кардинальное различие. При разделении фаз по механизму нуклеации новая фаза зарождается в виде малых областей определенного состава (гетерофаэных флуктуаций), размер которых со временем увеличивается, но состав остается неизменным, т. е. система в любой момент времени двухфазна. При спинодальном же механизме на ранних стадиях разделения в системе присутствуют все концентрации от минимальной до максимальной, устойчиво распределенные в объеме. В процессе разделения их геометрическое распределение не меняется, а происходит изменение состава в направлении увеличения разницы между экстремальными составами, т. е. вещество переносится из более разбавленной фазы в более концентрированную, пока концентрации фаз не достигнут равновесных значений, равных концентрациям на бинодали. Таким образом, это рост флуктуаций не в пространстве (конфигурация фаз устойчива во времени), а по амплитуде. Существенно отметить, что в анизотропных системах рост флуктуации происходит только в направлениях, определяемых анизотропией образца (для анизотропных твердых тел— [c.34]

После общего изложения основ современной теории критических явлений мы рассмотрим детально роль взаимодетствия флуктуаций в описании фазовых переходов в сильно анизотропных системах и обобщим в первую очередь эффекты этого взаимодетствия, связанные с их симметрией. [c.217]

Универсальные классы. В анизотропных системах, каковыми являются кристаллы, гамильтонианы с многокомпонентными параметрами порядка содержат несколько инвариантов четвертой степени и характеризуются, следовательно, несколькими константами взаимодействия м (р = 1,.... .., Р). Под действием операций ренорм-группы все они перенормировы-ваются и характеризуются константами взаимодействия и . Систему рекуррентных соотношений, следующих из общих уравнений (35.31) или [c.224]