Современные технологии получения и переработки полимерных и композиционных материалов. Галыгин В.Е - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

23
2.4. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ФИЗИКИ ПОЛИМЕРОВ И
КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Полимеры и КМ на их основе относятся к особому классу, осо-
бому состоянию вещества, получившему название Soft matter – мяг-
кая материя. К таким веществам обычно относят полимеры, коллои-
ды, жидкие кристаллы, гели и т.д. В чём же их отличие от «обыч-
ных» твёрдых тел? Если в кристаллическом или аморфном твёрдом
теле энергия взаимодействия между составляющими его атомами или
молекулами, связанными ковалентными связями, намного превышает
тепловую энергию, U >> kT, то для Soft matter U
≈
kT. Для полимеров
это энергия взаимодействия макромолекул, межцепные взаимодейст-
вия. Следствием этого оказывается то, что силы, связывающие моле-
кулы, малы и конфигурация молекулярных и мезоскопических струк-
тур легко изменяется под воздействием внешних сил. Так же легко
при внешнем воздействии изменяются физические свойства таких
веществ. Таким образом, одной из характерных особенностей мате-
риалов Soft matter являются их выраженные сенсорные свойства. Что
касается собственно полимеров, то для них характерны:
• относительно слабые межмолекулярные взаимодействия;
• разнообразие типов связей;
• широкое распределение размеров и формы молекул;
• множественность типов химической структуры;
• флуктуации конформаций и координат молекул;
• наличие растворителей, разбавителей, наполнителей;
• зацепления;
• множество степеней свободы;
• иерархичность архитектуры / структуры на разных масштаб-
ных уровнях.
В обычных материалах неоднородность проявляется на атомных
размерах, и физика явлений имеет квантово-механическую природу.
Говоря об искусственных средах – полимерных КМ, имеются в виду
смеси, составленные из таких обычных веществ и имеющие как ре-
гулярную, так и случайную, неупорядоченную структуру. Основное
внимание будет сосредоточено на явлениях, связанных с такой вто-
ричной неоднородностью. Это означает, что масштаб неоднородно-
сти искусственных сред достаточно велик для того, чтобы в каждой
точке выполнялись обычные локальные материальные уравнения,
свойственные веществу, заполняющему объём вокруг этой точки.

Страницы