Стеклообразные тела

Однако для каждого полимера суш,ествует такой интервал температур, в котором время релаксации и время развития деформации соизмеримы. В этой промежуточной области температур (переходная область из стеклообразного в высокоэластическое состояние) наблюдается резкая зависимость амплитуды деформации от частоты действия силы. Если время действия силы больше времени релаксации т, деформация успевает развиться. Если время действия силы меньше времени релаксации х, высокоэластическая деформация не успевает развиться. Так, если при некоторой температуре и частоте действия силы шз в материале развивается деформация, близкая к равновесной, то при этой же температуре и частоте действия силы Ш1 (рис. V. 13), амплитуда деформации может быть очень мала и материал ведет себя как стеклообразное тело. [c.150]

В. И. Касаточкина, который рассматривает графитацию как гомогенный процесс. Положения о фазовых состояниях гомогенной системы были развиты В. А. Каргиным и Г. Л. Слонимским [96] по отношению к полимерам. Под фазой они понимают гомогенную систему, находящуюся в термодинамическом равновесии. Гомогенная система, в которой нет поверхностей раздела между ее частями, может быть химически неоднородной. Понятие фаза не отождествляется с понятием агрегатное состояние . Так, твердые стеклообразные тела термодинамически являются жидкими фазами к твердым фазам относятся только кристаллические тела. Гомогенность понимается без учета неоднородностей, обусловленных молекулярным строением тела, и аморфный полимер считается гомогенным телом, а микрокристаллический полимер, в котором имеются неупорядоченные области, — гетерогенным. При этом авторы утверждают, что внутренние напряжения в полимере отражаются на форме кристаллов и ограничивают их рост. Пластинчатые и игольчатые формы вызывают меньше напряжений и потому быстрее растут. Развивающаяся кристаллизация приводит к минимуму внутренних напряжений и к наилучшим условиям для их релаксации, т. е. к уменьшению внутренней энергии. [c.203]

Неотвержденные карбамидо-формальдегидные смолы растворимы в воде и образуют коллоидные растворы. По мере отверждения образуется студнеобразная масса, переходящая постепенно в твердое стеклообразное тело. Катализаторами отверждения являются органические кислоты — щавелевая и др., минеральные кислоты — соляная, фосфорная или соли — хлористый аммоний, хлористый цинк. [c.45]

Структура твердого тела в зависимости от порядка расположения структурных единиц может представлять собой правильную пространственную структуру в кристаллических телах. Прн бесиорядочном расположении ССЕ образуется изотропная структура, характерная для гелей, студне] или стеклообразных тел. Анизотропное или изотропное состояние веществ имеют важное значение. В анизотропных веществах проявляется зависимость физико-химических свойств (механических, оптических, магнитных и т. д.) от выбранного направления. Например, графит легко расщепляется на слои вдоль определенной плоскости (параллельно этой плоскости силы сцепления между кристалла МП графита наименьшие). Поэтому на практике определяют свойства анизотропных тел вдоль главной оси симметрии (И) п перпендикулярно ей (I). Изотропное (аморфное) состояние характеризуется отсутствием строгой периодичности, присущей кристаллам изотропное вещество не имеет точки плавления. При иовышенип температуры аморфное вещество размягчается II переходит в л<идкое состояние постепеино. [c.129]

Аморфные (стеклообразные) тела изотропны, т. е. векторные свойства их не зависят от направления. Эти тела имеют неправильные формы. Кристаллы характеризуются определенными формами многогранников с плоскими гранями, которые по закону гранных углов пересекаются при данной температуре у данной модификации вешества под определенными углами независимо от размеров и искажений, связанных с условиями роста кристаллов. Для каждой кристаллической модификации данного вещества свойственна определенная температура плавления. Кристаллы анизотропны у них многие так называемые векторные свойства (тепло- и электропроводность, прочность, термическое расширение, скорость роста, растворение, травление и т. д.) зависят от направления. Однако теплоемкость, плотность и прочие скалярные свойства у всех веществ не зависят от направления. [c.116]

Нефтяные фракции, не содержащие парафиновых углеводородов, могут терять подвижность вследствие высокой вязкости их при низких температурах и застывать в виде аморфных стеклообразных тел. [c.83]

Все твердые пластмассы от резиноподобных сетчатых полимеров до твердых стеклообразных тел состоят из таких молекулярных цепей, которые связаны физическими (временными) [c.14]

В разных системах время достижения состояния равновесия различно. Например, скорости релаксационных процессов в жидкостях зависят, подобно вязкости жидкостей, от соотношения энергией межмолекулярного взаимодействия и теплового движения. Чем выше вязкость жидкости, тем медленнее протекают релаксационные процессы, т. е. тем больше времена релаксации. При комнатной температуре время релаксации обычных низкомолекулярных жидкостей мало и составляет 10 —10 ° с. Однако при понижении температуры скорость молекулярных перегруппировок быстро уменьшается и при отсутствии кристаллизации жидкости при дальнейшем охлаждении превращаются в стеклообразные тела, обладающие бесконечно большим временем релаксации. [c.148]

Как указывает П. А. Ребиндер [99], под структурой тела понимается пространственная сетка, образованная взаимодействием (сцеплением) друг с другом атомов, ионов, молекул или коллоидных частиц. Такая структура, определяющая упругость и прочность твердых тел, может представлять собой правильную кристаллическую пространственную решетку или хаотический каркас, как в коагуляционных структурах — гелях, студнях или стеклообразных телах. [c.44]

Многие природные биологические дисперсные структуры при высушивании полностью или частично переходят в криптогетерогенное состояние. Например, дерма — соединительная ткань, состоящая из волокон коллагена, при обезвоживании подвергается значительной контракции, теряет пористость и превращается в почти прозрачное хрупкое стеклообразное тело [9, 10], сохраняющее способность восстанавливать гетерогенность и эластичность при повторном набухании в воде. [c.331]

Чтобы из беспорядочного (жидкого) состояния вещество перешло в упорядоченное (кристаллическое), всегда необходимо некоторое время. Оно носит название времени кристаллизации. Если охлаждение и застывание происходит быстрее, чем время, необходимое для кристаллизации, то образуется аморфное, или стеклообразное тело, в котором частицы остаются неупорядоченными, как в жидкости. [c.8]

Такой подход позволяет качественно оценить влияние температуры на свойства полимера. С увеличением температуры частота молекулярных перегруппировок увеличивается, соответственно т уменьшается. Тогда при очень низких температурах каучук должен вести себя подобно стеклообразному телу, что, как известно, и имеет место, в то время как стеклообразный пластик должен размягчаться при высоких температурах, становясь каучукоподобным материалом. [c.81]

Вопрос о структуре эпоксидных полимеров является частным случаем проблемы структуры аморфных стеклообразных тел, в большинстве которых также существуют глобулы сходных геометрических размеров. В литературе тому вопросу уделяется большое внимание, однако, нес.мотря на интенсивные работы г использованием различных методов, не удалось обнаружить областей повышенной упорядоченности в неорганическом стекло и в стеклообразных полимерах, а также каких-либо явлений, которые требовали бы для своего объяснения представления об обязательном существовании в полимерных сшитых стеклах различной природы упорядоченных областей [85. с. 8]. [c.60]

При охлаждении расплавленных веществ могут образоваться кристаллы или стекла. Размещение молекул (атомов, ионов) в кристаллической решетке возможно только тогда, когда частицы еще обладают определенной подвижностью, зависящей от их размеров и соотношения между тепловым движением и энергией межмолекулярного взаимодействия. По мере падения температуры быстро возрастает вязкость , что еще больше затрудняет перемещение и взаимную ориентацию частиц наконец, наступает момент, когда тепловое движение уже не может обеспечить протекание этих процессов. Если к этому времени не наступила кристаллизация, маловероятно, что она произойдет в дальнейшем фиксируется случайное взаимное расположение молекул, установившееся в момент охлаждения, и образуется аморфное, или-стеклообразное, тело со структурой жидкости . Следовательно превращение жидкости в стеклоподобное тело не сопровождается фазовым переходом. [c.408]

Другой пример образования неравновесной конденсированной фазы представляет собой переохлаждение жидкости. Полученные при этом стеклообразные тела изотропны, так как в них сохранилась структура жидкости, но с течением времени они превращаются в равновесную кристаллическую форму. Иногда скорость достижения равновесия, особенно у полимеров, настолько низка, что неравновесные фазы могут существовать практически неограниченно долго. Фазы, устойчивые и равновесные при одних температурах, давлениях и т. д., могут стать неравновесными в других условиях. [c.426]

Существуют два класса полимеров полностью аморфные и частично-кристаллические. Аморфные полимеры состоят из неупорядоченно-упакованных цепей, состояние которых характеризуется температурой стеклования, выше которой они превращаются из хрупких стеклообразных тел в резиноподобные эластичные вещества. Ниже температуры стеклования статистические молекулярные клубки лишены гибкости, в то время как выше температуры стеклования они становятся гибкими. Частично-кристаллические полимеры ниже температуры плавления состоят из аморфных и кристаллических участков. Аморфные участки реагируют на изменение температуры так, как было указано выше. Кристаллические участки представляют собой кристаллиты, образованные из складчатых цепей. Обычно кристаллические участки имеют морфологию сферо-литов. [c.40]

В отличие от монокристаллов в структуре аморфных (стеклообразных) тел обнаруживается лишь ближний порядок в расположении атомов. Теплопроводность аморфных тел всегда значительно ниже теплопроводности соответствующих кристаллов, хотя из-за отсутствия трансляционной симметрии процессы переброса в них не могут иметь места. [c.30]

Наиболее известны фазы трех типов — твердые, жидкие и газовые. Все газы являются газовыми фазами и все жидкости — жидкими фазами. Однако не следует смешивать понятие фаза с понятием агрегатное состояние 154—57]. Как известно, при стекловании жидкостей фазовое состояние их не изменяется, хотя по агрегатному состоянию они становятся твердыми. Поэтому твердые по агрегатному состоянию стеклообразные тела термодинамически являются жидкими фазами. Следовательно, к твердым фазам относятся только кристаллические тела. [c.87]

Для низкомолекулярных тел оказалось возможным установить прямую связь между фазовым состоянием и структурой. В случае твердых фаз существует так называемый дальний порядок, т. е. корреляция между взаимными расположениями сколь угодно далеко удаленных друг от друга элементов структуры (ионов, атомов, молекул), выражающаяся в существовании пространственной решетки. В жидких фазах (жидкостях или твердых стеклообразных телах) существует лишь ближний порядок, т. е. взаимно упорядоченное расположение близко расположенных элементов структуры. В газовых фазах (при небольших давлениях) какой-либо порядок расположения элементов структуры вообще отсутствует. [c.87]

Существование тела в том или ином А. с. определяется соотношением энергий межмолекулярного взаимодействия и теплового движения. Если энергия межмолекулярного взаимодействия намного превышает энергию теплового движения молекул, то возникает твердое А. с. У низкомолекулярных тел в этом случае становится невозможным поступательное движение молекул, положения к-рых прочно фиксируются межмолекулярным взаимодействием. Если при этом взаимная упорядоченность молекул остается той же, что и при поступательном тепловом движении, т. е. соответствует ближнему порядку в жидкости, то образуется стеклообразное тело. Если и е образуется пространственная решетка, т. е. возникает дальний порядок в расноложении молекул, то создается кристаллич. тело, к-рое может быть монокристаллом или поликристаллическим. [c.10]

Однако, кроме регулярности полимерных молекул, необходимо еще одно условие, обеспечивающее такое тепловое движение сегментов, которое позволяет осуществлять их смещение и повороты для построения кристаллических структур. Это кинетическое условие создается только в том случае, когда полимер находится в высокоэластическом состоянии. Следовательно, кристаллизация полимеров, как и низкомолекулярных стеклообразных тел, возможна только в температурной области выше температуры стеклования полимера. [c.381]

Большая длина и гибкость макромолекул обусловливают ряд особенностей твердого А. с. полимеров. Если линейные макромолекулы достаточно жестки, то кристаллизация таких полимеров не происходит вследствие малой подвижности этих макромолекул и образуется стеклообразное тело, обладающее лишь ближним порядком в расположении макромолекул, т. е. упорядочением, простирающимся на расстояния, сравнимые с размерами макромолекул. В связи с большой длиной цепных макромолекул абсолютные размеры трехмерно упорядоченных областей могут достичь значений, намного превышающих размеры молекул низкомолекулярных веществ. В случае гибких макромолекул возникает ряд возможностей образования твердого А. с. В связи с большой длиной макромолекул их поступательное движение м. б. ликвидировано образованием связей между отдельными местами цепей, т. е. пространственным структурированием, возникающим как вследствие химич. взаимодействия отдельных групп атомов в соседних макромолекулах (см. Трехмерные полимеры), так и вследствие достаточно сильных взаимодействий физич. характера, напр, при образовании водородных связей. Если сильные межмолекулярные связи расположены достаточно часто, происходит потеря поступательного движения не только самих макромолекул, но и их сегментов, т. е. образуется стеклообразное пространственно-структурированное тело. Если же эти связи расположены редко, т. е. на расстояниях, значительно превышающих размеры сегментов, то теряется возможность поступательного движения макромолекул в целом, но сохраняется свобода поступательных перемещений их сегментов, т. е. образуется высокоэластич. пространственно-структурированное тело. [c.7]

Во введении уже говорилось о том, что в зависимости от временной шкалы наблюдения или температуры эксперимента полимеры могут вести себя как стеклообразные среды, вязкоупругие тела, каучуки или вязкие жидкости. Как это будет отражаться на характеристиках линейной вязкоупругости материала На рис. 5.3 показана временная зависимость податливости при постоянной температуре в очень широком диапазоне длительности наблюдения для идеального аморфного полимера, имеющего только один релаксационный переход. Из диаграммы следует, что при коротких временах эксперимента наблюдается податливость порядка 10 см /дин, что характерно для стеклообразных тел. Кроме того, значения J в коротковременнбй области не зависят от времени. При очень больших временах наблюдается подат- [c.80]

К адсорбентам I типа относятся непористые моно- и поли-кристаллические вещества, например хлористый натрий, сульфат бария, графитированная сажа, или мелкораздробленные стеклообразные тела, обладающие сравнительно небольшой удельной поверхностью (от 10 до нескольких десятых м /г), а также высокодисперсные непорнстые аморфные вещества (аэросил, черные и белые сажи) с удельной поверхностью, достигающей сотен ж /г. [c.213]

Переходы из твердого состояния в жидкое и наоборот в аморфных веществах вообще и в полимерах в частности не являются фазовыми переходами, так как в твердом состоянии сохраняется тот же порядок, что и в жидком. Можно сказать, что твердые стеклообразные тела — это переохлаждеь ные жидкости, с той лишь разницей, что они обладают более высокой вязкостью и меньшей подвижностью молекул. Температура, при которой вязкость аморфного вещества достигает величины 10 Пз, что соответствует вязкости твердого тела, называется температурой стеклования и обозначается Гс Tg). Это средняя температура определенной области, охватывающей интервал температур около 20°, в которой происходит переход из жидкого состояния вещества в твердое и наоборот со всеми вытекающими отсюда изменениями свойств. [c.73]

Существует два типа застывания нефтепродуктов загустева-ние, связанное со значительным повышением вязкости, и истинное застывание [40]. Загустевание наблюдается для высоковязких (Продуктов, а истинное застывание — для маловязких. По мнению одних исследователей, загустевание протекает при более или менее определенной вязкости, равной 1000—1500 пз [41, 42], а другие наблюдали загустевание в диапазоне вязкостей от 2000—6000 и даже 20 ООО сст. Существует мнение, что если вязкостное застывание, т. е. загустевание, и наблюдается, то только при вязт костях порядка 100 000 пз и выше [17]. Кроме того, допускается возможность застывания нефтепродуктов в виде аморфных стеклообразных тел [43, 44]. [c.45]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология