Вязкость - Вязкость аморфных материалов

Химия - Вязкость - Вязкость аморфных материалов

28 февраля 2011

Оглавление:
1. Вязкость
2. Сила вязкого трения
3. Вязкость газов
4. Вязкость жидкостей
5. Вязкость аморфных материалов
6. Относительная вязкость

Вязкость аморфных материалов, это термически активизируемый процесс:

$\eta=A\cdot\exp\left,$

где Q — энергия активации вязкости, T — температура, R — универсальная газовая постоянная и A — некоторая постоянная.

Вязкое течение в аморфных материалах характеризуется отклонением от закона Аррениуса: энергия активации вязкости Q изменяется от большой величины Q_H при низких температурах на малую величину Q_L при высоких температурах. В зависимости от этого изменения аморфные материалы классифицируются либо как сильные, когда $\left<Q_L$ , или ломкие, когда $\left\geq Q_L$ . Ломкость аморфных материалов численно характеризуется параметром ломкости Доримуса $R_D=\frac{Q_H}{Q_L}$ : сильные материалы имеют R_D < 2, в то время как ломкие материалы имеют $R_D\ge 2$ .

Вязкость аморфных материалов весьма точно аппроксимируется двуэкспоненциальным уравнением:

$\eta=A_1\cdot T\cdot \left\cdot\left$

с постоянными A₁, A₂, B, C и D, связанными с термодинамическими параметрами соединительных связей аморфных материалов.

В узких температурных интервалах недалеко от температуры стеклования T_g это уравнение аппроксимируется формулами типа VTF или сжатыми экспонентами Кольрауша.

Вязкость

Если температура существенно ниже температуры стеклования T < T_g, двуэкспоненциальное уравнение вязкости сводится к уравнению типа Аррениуса

$\eta=A_LT\cdot\exp\left,$

с высокой энергией активации Q_H = H_d + H_m, где H_d — энтальпия разрыва соединительных связей, то есть создания конфигуронов, а H_m — энтальпия их движения. Это связано с тем, что при T < T_g аморфные материалы находятся в стеклообразном состоянии и имеют подавляющее большинство соединительных связей неразрушенными.

При $T\gg T_g$ двуэкспоненциальное уравнение вязкости также сводится к уравнению типа Аррениуса

$\eta=A_HT\cdot\exp\left,$

но с низкой энергией активации Q_L = H_m. Это связано с тем, что при $T\gg T_g$ аморфные материалы находятся в расправленном состоянии и имеют подавляющее большинство соединительных связей разрушенными, что облегчает текучесть материала.

<<< Аэрозоль

Гель >>>

Химики
Бытовая химия
Химические вещества
Химические законы и уравнения
История химии
Лабораторная техника

Химическое машиностроение
Награды в области химических наук
Химическая номенклатура
Химическое образование
Химические общества
Химическая промышленность

Разделы химии
Химические реакции
Химические свойства
Химическая связь
Химические системы
Химические теории