На главную

Статья по теме: Рассеянию нейтронов

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

В экспериментах по малоугловому рассеянию нейтронов (SANS) и спин-эхо-измерениях (NSE) были изучены звезды (PS)nC60 [84, 85] в растворах в сравнении с линейными PS-молекулами с массой, равной массе луча. Данные дифракции нейтронов на протонированных молекулах PS и звездах в D-бензоле (C6Dg) (концентрация полимера С = 1% мае.) и на дейтерированных полимерах в протонированной матрице (концентрация D-полимеров С = 1% и 1 % мае.) при 20 °С удовлетворительно описываются функцией Зимма (1) при подгоночных параметрах, приведенных в таблице 1.[2, С.214]

Наиболее чистая ситуация может быть достигнута путем дейте-рирования в экспериментах по рассеянию нейтронов. К счастью, дейтерий и водород очень сильно различаются по амплитуде когерентного рассеяния тепловых нейтронов. Таким образом, можно осуществить изотопное мечение, эффективное для нейтронного рассеяния, но оставляющее систему близкой к невозмущенной2*.[3, С.64]

Проверка этого может быть осуществлена в различных экспериментах по рассеянию. Данные по рассеянию нейтронов были получены страсбургской группой [35]. Ими в основном проводились такие эксперименты, в которых какая-либо часть геля была помечена; в частности, довольно несложно дейтерировать сшивки и измерять корреляции между ними. Получающаяся дифракционная картина напоминает дифракцию на аморфном твердом теле: среднее расстояние между сшивками порядка RF, поэтому на дифракционной картине наблюдается пологий максимум при q ~ 1/Яр. Две сшивки не могут близко подходить друг к другу, так как это повлечет за собой энергетически невыгодное перекрывание блобов.[3, С.175]

Этот результат впервые был получен Даудом [7, 9] и проверен с достаточной точностью в экспериментах по рассеянию нейтронов на растворах полистирола (см. рис. 3.1). Формула (3.33) могла быть получена непосредственно из скейлинговых соображений; для этого нужно написать R = Яр(ф/ф*)Шк и определить mR из условия R^N1/2. Однако вывод, основанный на концепции блобов, более нагляден.[3, С.87]

Экспериментальные методы, применяемые для определения и характеристики структуры полимерных цепей и их совокупностей, упоминались в общем обзоре гл. 1. Дополнительную информацию по дифракции рентгеновских лучей [3], рассеянию нейтронов [4—6], электронов и света [4, 52, 53], оптической и электронной микроскопии [3, 14Ь], термическим [3, 54] и вязкоупругим свойствам [14с, 55—57] и методу ядерного магнитного резонанса (ЯМР) [3] можно получить из источников, указанных в списке литературы к данной главе. В гл. 5 и 6 соответственно будут рассмотрены методы инфракрасного поглощения (ИКС) и ЭПР.[1, С.35]

Неупругое и пластическое деформирование можно рассматривать как следствие последовательного движения дислокаций и смещения связывающих областей. Поворотная модель дает полное молекулярное описание структуры полимера. И на этот раз имеется лишь слабое различие между упорядоченными и неупорядоченными областями. Печхолд указывает, что совершенный кристалл ПЭ может содержать до 4 поворотов на 1000 групп СН2, в то время как в структуре типа расплава их число достигает 200 на 1000. Хотя эта концентрация столь велика, что исключает и ближний, и дальний порядок, какая-то логика в организации пространства, заполненного цепными молекулами, должна сохраниться. Печхолд предложил подходящие модели — сотовую и меандровую (рис. 2.1, в). Он полагает, что последняя модель более вероятна и может существовать в частично кристаллических волокнах (рис. 2.18,6) и в каучуках [11, 14f]. Упомянутые ранее а-, р- и у-релакса-ционные переходы объясняются в рамках данной модели движением поворотных блоков, замораживанием вращения сегмента из-за отсутствия свободного объема и существованием поворотных ступеней и скачков соответственно в аморфной и кристаллической областях [11]. Хотя эксперименты по рассеянию нейтронов [100—104] в значительной степени опровергают наличие четкого меандрового упорядочения цепей, предложение Печхолда было в высшей степени плодотворным для изучения структуры аморфных областей.[1, С.53]

Рис. 2.10. Качественный график зависимости интенсивности рассеяния от волнового вектора рассеяния в эксперименте по рассеянию нейтронов на полимерном расплаве. Каждая цепь расплава дейтери-рована на части своей длины, как показано на рис. 2.9.[3, С.68]

Эти степенные законы впервые были выведены Эдвардсом [18]. Они были подтверждены прямым опытом по рассеянию рентгеновских лучей на разбавленном растворе цепей [19]. Они также были проверены в экспериментах по рассеянию нейтронов на полу разбавленных системах (см. разд. 3.2.5).[3, С.43]

Какова ситуация в промежуточных случаях? В течение длительного времени единственным доступным интерполяционным методом был метод самосогласованного поля, принадлежащий Флори [1] и Хаг-гинсу [2]. Однако, как было отмечено самими Флори и Хаггинсом, идея самосогласованного поля не адекватна при низких и промежуточных концентрациях. Вопрос долгое время оставался открытым. Ныне разрешен экспериментально главным образом с помощью экспериментов по рассеянию нейтронов (рис. 3.1) и теоретически с помощью методов, описанных в гл. 10. К счастью, окончательная картина весьма проста и ее можно объяснить без ссылок на абстрактную теорию.[3, С.72]

г. Еще один интересный случай связан со смесями обычных и дейтерированных цепей. В предыдущих главах мы рассматривали подобные смеси как идеальные, и это действительно справедливо с высокой точностью, если только N не слишком велико. Однако в действительности между мономерами типов (Н) и (D) имеется небольшая разница в величине взаимодействий; соответствующий параметр X был недавно оценен Букингэмом [6]. Показано, что х положительно и в зависимости от рассматриваемого полимера имеет порядок величины от 10~3 до 10~4. Это означает, что при очень больших молекулярных весах (N ^ 104) меченый и немеченый компоненты раствора оказываются несмешиваемыми. Подтверждение этого факта может привести к постановке интересного эксперимента по рассеянию нейтронов.[3, С.108]

Полный текст статьи здесь



ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кауш Г.N. Разрушение полимеров, 1981, 440 с.
2. Монаков Ю.Б. Панорама современной химии России Синтез и модификация полимеров, 2003, 356 с.
3. Жен П.N. Идеи скейлинга в физике полимеров, 1982, 368 с.

На главную