Частицы анизотропная ориентация

Не претендуя на полноту предложенной нами классификации, отметим, что она дает достаточно правильное представление о том, что надо относить к полимерным композиционным материалам. Этот принцип классификации основывается прежде всего на размерном параметре вводимых в полимерную матрицу компонентов дисперсные частицы, анизотропные материалы (волокна и ткани) и полимерные частицы в смесях. Хотя теоретически структуры вводимых в полимер веществ следует характеризовать большим числом параметров (форма, размер, распределение по размерам, ориентация, состав и т.п.), наиболее легко определяемым и поддающимся классификации является средний размер частицы дисперсной фазы. При этом понятие "фаза используется как описательное, а не термодинамическое определение структурно-однородной части материала, поскольку вводимые в полимер дисперсные и волокнистые наполнители сами по себе могут быть гетерофазны-ми системами. [c.10]

К тиксотропным системам близко примыкают тактоиды и слои Шиллера. Под тактоидами подразумевают дисперсии, имеющие участки с хорошо выраженной периодичностью в расположении параллельно ориентированных относительно друг друга анизодиаметрических частиц. Явление анизотропной ориентации частиц было обнаружено на золях Ре(ОН)з, на ряде других неорганических и органических дисперсий, а также на биоколлоидах — колониях вирусов и бактерий. Причиной образования анизотропных областей в таких системах является равновесие между молекулярными силами притяжения и электростатическими силами отталкивания, действующими между частицами, являющимися обычно диполями. [c.318]

До сих пор говорилось о -факторе как о скалярной величине, но это можно делать только при рассмотрении спектров ЭПР изотропных образцов, например растворов. В общем случае -фактор— величина тензорная, и условия резонанса зависят от ориентации парамагнитного объекта относительно поля. При свободном движении парамагнитных частиц в газе или растворе все ориентации равновероятны и происходит усреднение, так что тензор становится сферически симметричным, т. е. характеризуется единственным параметром . То же относится к другим изотропным системам. На практике, однако, часто исследуют спектры ЭПР анизотропных систем, таких, как замороженные растворы, парамагнитные центры в монокристаллах, объекты в матрицах, различные твердые образцы и др. Во всех этих случаях -фактор должен рассматриваться как симметричный (имеющий осевую симметрию) или асимметричный (неаксиальный) тензор. Его при соответствующем выборе системы координат всегда можно диагонализовать и получить три главных значения -фактора gyy и дгг. Если при [c.58]

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

При случайной ориентации парамагнитных частиц в таких анизотропных образцах, как порошки, поликристаллические, стеклообразные образцы, вязкие жидкости, спектр при отсутствии сверхтонкой структуры будет иметь сложный контур, показанный на рис. 1П.11 и представляющий наложение спектров групп одинаково ориентированных центров. На кривой поглощения, а особенно четко на кривой первой производной выделяются особые точки, которыми определяются главные значения g -тензора (рис. И1.11). [c.67]

При ориентации частиц дисперсной фазы во внешнем поле возникающая оптическая анизотропность во многих случаях проявляется в двойном лучепреломлении (двупреломлении) дисперсная система становится оптически подобной твердому одноосному кристаллу. Исследование оптически анизотропных дисперсных систем, проводимое в настоящее время многими школами, в частности в работах Цветкова (ЛГУ), Шелудко (Болгария), дает весьма ценные сведения не только о размерах и форме коллоидных частиц, но и об их электрических параметрах (дипольный момент), о коэффициентах поступательной (ультрамикроскопия) и вращательной (двупреломление) диффузии, о характере ориентации частиц во внешних полях (см. [4, с. 25]). [c.44]

Чтобы анизотропные флуктуации существенно повлияли на свойства жидкости и могли, следовательно, быть замеченными, достаточно изменить ориентацию лишь небольшого числа частиц. Например, если только одна из каждой 10 ООО полярных молекул жидкости ориентирована в некотором определенном направлении, а остальные распределены изотропно, то и в этом случае возникает электрический момент М, поле которого будет иметь напряженность, равную примерно 100 В/см. Для переориентации одной молекулы в среднем требуется время не менее 10 с. Неравенство (VII. 6) выполняется. Сведения о механизме процессов образования анизотропных флуктуаций были получены в основном с помощью диэлектрической радиоспектроскопии и рассеяния света. Анизотропные флуктуации могут возникать (или исчезать) в ходе следующих процессов. [c.149]

В зависимости от того, чем вызвано двойное лучепреломление, величина Агг с увеличе[[ием значения у/О изменяется по-разному. Если в потоке не происходит деформации частип или молекул, а наблюдается только ориентация оптически анизотропных или изотропных жестких Частиц, то зависимость, п = 1 у10 выражается [c.483]

В спектрах НПВО порошков отсутствуют коротковолновое рассеяние и эффект Христиансена, которые встречаются в абсорбционных измерениях [16, 60]. Порошки можно суспензировать в летучем растворителе, а затем, испарив его, осадить на поверхность элемента (однако в случае анизотропных порошков может происходить их самопроизвольная ориентация на поверхности, что сказывается на спектрах при использовании поляризованного излучения). Порошки можно наносить на липкую ленту, которая затем легко поджимается к элементу. Лучшие результаты получаются для довольно тонко растертых и однородных по размеру частиц порошков, и, конечно, липкий слой должен быть полностью покрыт порошком и не проявляться в спектре. [c.106]

Другое осложнение состоит в том, что внешнее поле может вызвать наряду с ориентацией макромолекул или их частей еще более сложные процессы, такие, как кристаллизация. Поэтому, чтобы разобраться в явлении ориентации, необходимо вначале выяснить, что именно ориентируется — звенья, молекулы, кристаллы или более сложные частицы. Кроме того, следует отметить, что очень важно изыскать надежные способы для определения ориентации и методы, позволяющие отличить ориентированные полимеры от истинно кристаллических, так как и кристаллические и ориентированные тела анизотропны, а скорость дезориентации у полимеров иногда ничтожно мала. [c.460]

Явление гистерезиса должно иметь место всегда вследствие различия условий формирования тиксотропных структур в потоке и в покое. В первом случае оно возникает в анизотропных условиях течения, характеризующихся определенной тенденцией к ориентации частиц дисперсной фазы. Во втором — благодаря хаотическому тепловому движению. Для обнаружения этих свойств в незащищенных системах необходимы весьма чувствительные методы исследования. [c.189]

Формулы для матричных и статистических смесей, приведенные в табл. 4, относятся к случаю изотропных смесей, т. е. когда нет упорядоченности в расположении частиц. Если это условие не соблюдается, то смеси анизотропны и значения 8 будут зависеть от ориентации поля по отношению к осям частиц. В частности, анизотропию диэлектрической ироницаемости наблюдали в образцах каучука с различными наполнителями (оксид циика, диоксид титана, оксид свинца), полученных методом экструзии. Диэлектрическая проницаемость была максимальна в направлении экструзии. Анизотропия увеличивалась с ростом содержания наполнителя [4, с. 183]. [c.127]

Большинство кристаллических веществ обладает оптической анизотропией т. е. различные направления по отношению к их кристаллической решетке оптически неэквивалентны это связано с различием расстояния между частицами в решетке и, следовательно, числа атомов, расположенных вдоль каждого направления. Таким образом, скорость, с которой пучок поляризованного света проходит через анизотропные кристаллы, зависит от ориентации плоскости колебаний по отношению к кристаллической решетке- Однако для каждого вещества обычно существует по крайней мере одно особое направление, вдоль которого монохроматический луч может распространяться с одной и той же скоростью независимо от ориентации его плоскости колебаний это направление называют оптической осью кристалла. Соответствующий этому направлению показатель преломления называется главным показателем преломления. [c.224]

Можно определить тип решетки кристаллов или небольших частиц, исследуя образец в поляризованном свете при помощи скрещенных призм Николя. Через изотропные кристаллы (обычно кристаллизующиеся в кубической системе) свет проходит практически одинаково при любой ориентации. Анизотропные кристаллы при определенной ориентации не пропускают падающий пучок света- Если погашение наступает тогда, когда анизотропный кристалл ориентирован параллельно плоскости поляризации одного из скрещенных николей, говорят, что кристалл обладает параллельным погашением. Кристалл, для которого погашение наступает в положении, когда он не параллелен по отношению к поляризатору или анализатору, обладает косым погашением. [c.243]

Анизотропные флуктуации представляют собой случайные локальные отклонения свойств жидкости от изотропного поведения. Анизотропные флуктуации имеются в однокомпонентиых жидкостях и растворах, если в жидкой фазе есть анизотропные молекулы, или анизотропные ассоциаты или комплексы [1]. Анизотропия молекул обычно наблюдается, если молекулы (или их ассоциаты и комплексы) не имеют шаровой симметрии. Тогда поляризуемость таких молекул — тензор второго ранга. Нередко такие молекулы полярны, т. е. имеют постоянный электрический момент диполя. Чтобы анизотропные флуктуации существенно повлияли на свойства жидкости и могли, следовательно, быть замеченными, достаточно изменить ориентацию лишь небольшого числа частиц. Анизотропные флуктуации могут возникать или исчезать в ходе следующих процессов [c.30]

Кокс точечной структурб состоит из отдельных мелких частиц с несформировавшейся ориентацией элементарных кристаллитов. Структура кокса плотная с однородными участками, небольшим числом округлых пор и "точечным" узором. Уровень неравноосности зерен кокса точечной структуры ниже, чем у волокнистого. Все нефтяные коксы имеют участки как волокнистой, так и точечной структуры. Волокнистая структура коксов обладает ярко выраженными анизотропными свойствами, а точечная - изотропными. Изотропными свойствами обладает кокс, полученный из природного продукта гильсонита [150]. [c.87]

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]

Системы полимер - растворитель, концентрация полимера в которых такова, что взаимодействием между растворенными макромолекулами можно пренебречь, называются разбавленными растворами. Концентрационной границей является величина [ril i. Макромолекулы в разбавленном растворе представляют собой более или менее анизотропные по форме статистические клубки, способные удерживать в результате сольватации или иммобилизации некоторое количество молекул растворителя. Свободное движение таких молекулярных клубков может быть уподоблено движению сферической частицы, радиус которой соответствует большой полуоси гипотетического эллипсоида вращения, а объем ее равен объему статистического клубка. Вязкость таких растворов описывается уравнением Эйнштейна [см. уравнение (2.43)]. Однако асимметрия молекулярных клубков является причиной проявления аномалии вязкостных свойств даже в разбавленных растворах синтетических и природных полимеров вследствие ориентации таких частиц в потоке при достаточно больших т, а также из-за гидродинамического взаимодействия. При небольших и средних т разбавленные растворы полимеров являются ньтоновскими жидкостями. [c.194]

Выше отмечалось, что интенсивность света, рассеянного анизометрической частицей, сильно зависит от ее ориентации. Эффект ориентации наиболее отчетливо выражен в случае стержнеббразных частиц и менее заметен для частиц пластинчатой формы. Например, если стержнеобразная частица ориентирована перпендикулярно плоскости, образуемой падающим лучом и линией наблюдения, то рассеяние будет более интенсивным, чем в отсутствие ее ориентации (т. е. при хаотическом ее вращении). Если же такая частица ориентирована вдоль направления наблюдения, то интенсивность рассеяния света будет намного слабее, чем в отсутствие ее ориентации [см. (2.8) и (2.9) ]. При ориентации частиц возникает в какой-то мере упорядоченная структура, напоминающая кристаллическую. При этом даже если каждая частица, показатель пре ломления которой отличается от показателя преломления среды, в отдельности и не обладает собственной оптической анизотропией, система в целом становится анизотропной и проявляет двойное лучепреломление. Если же, кроме того, вещество частиц само обладает анизотропией, то вызванный этим эффект накладывается на предыдущий. [c.30]

Однако известно уже несколько тысяч веществ, которые в жидком состоянии обладают, как и твердые кристаллы, анизотропными свойствами. Такие вещества называют жидкими кристаллами. Своеобразие структуры жидких кристаллов проявляется в том, что образующие их частицы могут свободно перемещаться друг относительно друга, при этом их ориентация сохраняется. Частицы или располагаются таким образом, что их оси ориентированы нитеобразно в одном направлении, или размещены в параллельных слоях, внутри которых движение частиц разупорядоченно. Первый тип жидких кристаллов называют нематическим или нитеобразным, второй — смектическим (смегма — мыло). Жидкокристаллическое состояние, реализуется, например при растворении в воде ацетата холестерина, олеатов калия и аммония, различных липидов, а также других веществ, как правило, органической природы, молекулы которых имеют нитеобразную структуру. Анизотропность жидких кристаллов влияет на их электрические, оптические и магнитные свойства. [c.75]

Это объясняется высокой текстурированностью структурных элементов в коксе и вследствие этого - анизометричностью получающихся при дроблении частиц кокса. Такая особенность структуры кокса обусловливает снижение плотности после графитации и определяет повышенную анизотропию свойств материалов вследствие преимущественной ориентации анизометричных и анизотропных по свойствам частиц в результате прессования. [c.148]

Если ядра парамагн. частиц имеют магн. момент (Н, О, С, - М, М, 0, и др.), появляется дополннт. сверхтонкое взаимодействие (СТВ) неспаренного электрона с ядрами. Зееманопские уровни при этом расщепляются и появляется сверхтонкая структура спектров ЭПР. Расстояние между компонентами этой структуры зависит от энергии СТВ, к-рая складывается из двух частей — изотропной и анизотропной. Анизотропная часть обусловлена дипольным взаимод. электрона и ядра и зависит от угла между осью р-орбитали неспарениого электрона и направлением пост. магн. поля. Изотропная часть не зависит от ориентации радикала и определяет энергию магн. взаимод. ядра с неспаренным электроном на атомной 5-орбитали или молекулярной а-орбитали. Анизотропное СТВ проявляется в спектрах радикалов только в тв. телах в жидкостях опо отсутствует, поскольку быстрое мол. вращение усредняет ориентацию радикалов относительно внеш. поля. [c.702]

Еще больше ориентирующее действие электрического поля. Возникающая при этом поляризация света — эффект Керра, практически безынерционна, т. е. способна следовать за очень быстрыми переменами внешнего поля. Время ориентации (или дезориентации) частиц среды при наложении внешних влияний составляет всего около 10" с, а иногда даже меньше. Замечателен тот факт, что постоянная Керра, которая может рассматриваться как мера анизотропности среды, обеспечивающей сдвиг фаз поляризованного света, у бентонитовых суспензий на 10 —10 порядков больше, чем у всех других жидкостей, в том числе нитробензола, у которого эта величина максимальна (5 = 2-10" СОВЕ) [58]. Постоянная Керра увеличивается с уменьшением длины волны и сильно уменьшается от дезориентирующего влияния нагревания. Большую перспективность электроонтических методов исследования показали Ч. Маршалл, Г. Муллер, Ф. Нортон и некоторые другие авторы. [c.36]

Ориентацию коллоидных часпщ или макромолекул в растворах люжно вызвать различнр ми способами и, соответственно, люжно исследовать двойное лучепреломление в электрическом поле (эффект Керра), в магнитном поле (эффект.Коттона — Мутона) и при течении раствора (эффект Максвелла). Коллоидный раствор с ориентированными вытянутыми частицами приобретает описанные выше свойства одноосного оптически анизотропного тела, но полнота ориентации частиц нарушается их вращательным броуновским движением в результате, в растворе устанавливается определенное распределение ориентаций, при котором угол / между направлением ориентации и оптической осью в жидкости, в зависилюсти от силы ориентирующих воздействий, изменяется от значения 45° при слабой ориентации до 0° при сильной ориентации частиц. [c.65]

При деформировании пластичных смазок может наблюдаться значительное изменение их диэлектрических параметров — диэлектрической проницаемости (е), тангенса угла диэлектрических потерь б) и электропроводности (у). Чувствительность е к сдвигу связана с ориентацией аиизодиаметричных частиц и проявляется в системах, которые способны к макроструктурной иоляризации. Важную роль при этом играют гидроксильные группы, содержащиеся в мылах. Быстрая остановка потока смазки сопровождается практически мгновенной цементацией той структуры, которая имеется в потоке. Это приводит к образованию электрически анизотропных структур, длительно существующих без изменений. Изменение tg б и V в потоке определяется существованием в неводных дисперсных системах на границе раздела фаз двойного электрического слоя. Деформирование смазок нри относительно низких скоростях сопровождается, вследствие разрушения структуры, падением электропроводности и тангенса угла потерь, определяющегося потерями проводимости. При высоких скоростях деформации наблюдается возрастание б и V. Инверсия эффекта изменения электропроводности, по-видимому, связана с деформацией и, возможно, срывом ионной оболочки, окружающей частицу. [c.148]

Ориентационные механизмы структурной вязкости реализуются в системах, у которых кинетические единицы имеют анизотропную, вытянутую форму или тогда, когда из частиц образуются простые и сложные цепочки. При переходе от малых к большим скоростям асимметричные кинетические единицы или цепочки приобретают преимущественную ориентацию вдоль вязкого потока. В результате в зависимости от природы молекулярной системы вязкость может либо практически не меняться, либо уменьшаться [8], либо возрастать [12]. Авторы Г13] придают большое значение влиянию ориентации на структурную вязкость дисперсных систем и полимеров. Ориентационный механизм структурной вязкости, по-видимому, представляет наибольший интерес для жесткоцепочечных полимеров и особенно их растворов. [c.176]

Более специфичен случай возникновения нормальных напряжений в дисперсиях анизотропных частиц. В таких системах состоянию установившегося течения отвечают равновесные распределения ориентаций частиц, отличные от равновероятных. Вследствие тенденции возврата к равномерному распределению ориентаций частиц, обусловленному броуновским движением и зйвисящему от вязкости среды, возникают напряжения, нормальные к плоскости сдвига. Величина и зависимость этих напряжений от скорости сдвига определяются размером и формой диспергированных, частиц, а также интенсивностью молекулярных движений. Эффекты такого рода пшроко обсуждаются в различных молекулярно-кинетических моделях, которые предлагаются в литературе для объяснения основных закономерностей поведения полимерных систем. [c.367]

Такого рода эксперименты по светорассеянию для анализа ориентацианного порядка были проведены весьма успешно в низкомолекулярных жидкокристаллических системах [20], в обычных жидкостях [21], а также в аморфных полимерах [22—24]. Сведения об ориентационном порядке могут быть получены также из эмспери меитов по электрическому или магнитному двойному лучепреломлению. Согласно простой теории Ланжевена — Борна [25], экспериментально наблюдаемое двойное лучепреломление представляет собой результат корреляцио Нной частичной ориентации оптически- и магнитно- или электрически-анизотропных частиц под [c.24]

Катц и Ферри [25] изучали вязкость и динамическую жесткость G растворов натриевой соли ДНК (Na-ДНК) в водных растворах, содержащих 10% Na I и 1% глицерина, при концентрациях меньше 0,04 г/мл (концентрация, при которой растворы становятся анизотропными). На основании зависимости вязкости от концентрации и низких значений энергий активации течения они заключили, что высокая вязкость обусловлена преимушественно гидродинамическим и стерическим взаимодействиями. Время релаксации а было порядка 1 с, тогда как жесткость О ) равна 10— 100 дин/см2. В синтетических полимерах О приблизительно равна 10 дин/см2 и а было порядка 10 с. Из этих результатов они далее сделали вывод о том, что вязкость и жесткость обусловлены ориентацией жестких частиц, а не образованием между частицами структуры посредством связей или локальных сил притяжения. [c.261]

Более разбавленная фаза изотропна, в ней ориентация частиц не зависит от положения ближайших соседей. Более концентрированная фаза крайне анизотропна, поскольку макромолекулы в ней достаточно хорошо ориентированы относительно некоторой общей оси. Эту фазу называют тактоидной . Разделение фаз в указанном случае происходит только вследствие асимметрии частиц без участия каких-либо специфических межмолекулярных взаимодействий. Когда молекулярная асимметрия возрастает, концентрация полимера в обеих фазах уменьшается однако в тактоидной фазе она никогда не будет значительно больше, чем в сосуществующей с ней изотропной. [c.70]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология