А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Температурний коефіцієнт - швидкість - звук

Температурний коефіцієнт швидкості звуку показує, на скільки метрів в секунду збільшується швидкість звуку в речовині при підвищенні його температури на ГС.

Для температурного коефіцієнта швидкості звуку формула (313) дає правильний знак, якщо за сумарний обсяг дірок приймати зміна обсягу при плавленні і подальшому підвищенні температури.

Акустичними методами Тс визначається зі зміни температурного коефіцієнта швидкості звуку. У склоподібного стану при незмінному характері молекулярної рухливості швидкість звуку лінійно залежить від температури. Вище Тс, коли починає розморожувати сегментальная рухливість, температурний коефіцієнт швидкості звуку різко змінюється. Точка на шкалі температур, в якій спостерігається найбільш різкий злам температурної залежності швидкості звуку, приймається за Тс. В цьому випадку виміряні значення Тс можуть залежати від частоти акустичних коливань, і фактично вимірюється температура механічного склування.

Акустичними методами температура склування визначається зі зміни температурного коефіцієнта швидкості звуку. У склоподібного стану при незмінному характері молекулярної рухливості швидкість звуку лінійно залежить від температури. Вище Tg, коли починає розморожувати сегментальная рухливість мікроброуновского типу, температурний коефіцієнт швидкості звуку різко змінюється. точка на шкалою температур, в якій спостерігається найбільш різкий злам температурної залежності швидкості звуку (рис. 32), приймається за температуру склування. Такий спосіб вимірювання Tg добре узгоджується з визначеннями температури склування, наведеними вище. Дійсно, склоподібного стану характеризується умовою o) Tjl, якому відповідав би лінійна залежність швидкості звуку від температури, причому температурний коефіцієнт швидкості звуку нижче Т8 порівняно невисокий.
 Температурний перехід при 7110 С характеризується найбільш різким зміною температурного коефіцієнта швидкості звуку.

У всіх досліджених зразках поліаміду 12 що мають різну термічну передісторію, спостерігається зміна температурного коефіцієнта швидкості звуку при Т 167 С.

Метою цієї роботи було з'ясування впливу зміни енергетичної структури сплавів Bi-Sb на абсолютні значення і температурні коефіцієнти швидкості звуку в тій області температур, де відбувається перерозподіл носіїв між валентної смугою і смугою провідності.

У всіх зразків поликапроамида з різною термічною передісторією має місце температурний перехід при 32 С, який виявляється по зміні температурного коефіцієнта швидкості звуку. Збільшення ча-стсти в 6 разів не впливає на температуру цього переходу.

На температурній залежності швидкості звуку (рис. 77) в сополімеру поліефірів, одержаних одностадійним способом, спостерігаються принаймні три точки, в яких змінюється температурний коефіцієнт швидкості звуку. Мабуть, кожен з цих температурних переходів пов'язаний з розморожуванням певного виду молекулярного руху.

Формула (174) залишається в силі і в тому випадку, якщо температурний перехід фіксується не тільки по піку tg6 але і будь-яким іншим способом, наприклад за зміни температурного коефіцієнта швидкості звуку.

Так як молекулярна вага бічного відгалуження у ПС вище, ніж у ПВХ, а отже, вище і молекулярна вага повторюваного ланки основному ланцюзі, то не дивно, що і температурний коефіцієнт швидкості звуку Ас /АГ при Т Tg у ПС вище, ніж у ПВХ.

Залежність швидкості ультразвуку від температури в насичених парах. Однак, розширивши область досліджуваних температур (в сторону низьких температур) і підібравши насичені пари з малим коефіцієнтом загасання звуку (етиловий спирт, етилацетат), ми експериментально виявили зміна знака температурного коефіцієнта швидкості звуку в насичених парах цих речовин.

Залежність акустичних властивостей полікарбонату (Макролон від температури. З малюнка видно, що існують принаймні дві області, для яких характерне помітна зміна вязкоупругих властивостей. Найбільш різка зміна температурного коефіцієнта швидкості звуку відбувається при температурі 139 С, яка і є температурою склування макролону. .

На графіку з f (Т) (див. Мал. 64) в аморфному ПЕТФ спостерігаються чотири температурні переходу. Найбільш різка зміна температурного коефіцієнта швидкості звуку відбувається при 74 С. Цей перехід пов'язаний з розморожуванням мікроброуновского сегментального руху і відповідає температурі склування полімеру. Удавана енергія активації, що відповідає цьому релаксаційних процесів, знайдена по зсуву температури переходу при збільшенні частоти коливань, становить 120 ккал /моль.

НП, модифікованого бурштинової (п 2) кислотою, спостерігаються чотири температурні переходу: при 7 - 46 С, Т2 - 25 С, Т312 С і Г498 С. Вище - 25 С температурний коефіцієнт швидкості звуку має найбільшу величину. У зв'язку з цим можна припускати, що даний перехід відповідає Склування сополимера Г2 Tg - - 25 С. Удавана енергія активації цього переходу становить 76 ккал /моль.

При температурі нижче області склування температурний коефіцієнт швидкості звуку зростає з підвищенням концентрації пластифікатора. Зниження швидкості звуку з підвищенням вмісту пластифікатора слід розглядати як результат ослаблення ван-дер-Баал-Совських сил між ланцюгами макромолекул полівінілхлориду під дією молекул пластифікатора. Про вплив будови пластифікатора можна сказати, що при однаковому складі внутрішнє розсіювання звуку в усіх випадках тим більше, ніж більш лінійна молекула пластифікатора. Можна вважати, що температура, при якій починається зміна температурного коефіцієнта швидкості звуку, ідентична температурі переходу в склоподібний стан.

До другого виду температурних переходів в кристалічних полімери відносяться фазові переходи. Виявилося, що поблизу температури фазового переходу змінюється температурний коефіцієнт швидкості звуку, швидкість звуку падає, a tg6 проходить через максимум. Зауважимо, що наукова інформація, яку видобувають із акустичних вимірювань поблизу температури плавлення, обмежена.

В склоподібного стану при неизмен ном характер молекулярної рухливості швидкість звуку лінійно залежить від температури. Вище Ті, коли починає розморожувати сегментальная рухливість мікроброуновского типу, температурний коефіцієнт швидкості звуку різко змінюється. Точка на шкалі температур, в якій спостерігається найбільш різкий злам температурної залежності швидкості звуку (див. Рис. 9), приймається за температуру склування.

Вище були з'ясовані причини, за якими максимуми різних вязкоупругих функцій, що відповідають одному і тому ж релаксаційних процесів, виявляються розташованими при різних температурах. Зауважимо, що при найбільш низькій температурі завжди лежить температурний перехід, що фіксується по зміні температурного коефіцієнта швидкості звуку. В аморфних полімерах температурні переходи мають релаксаційний характер. У кристалічних полімерах до температурних переходів належать і термодинамічні фазові переходи. Якщо температурний перехід обумовлений релаксаційним процесом, то з підвищенням частоти він повинен зміщуватися в бік більш високих температур. Температури переходів, виміряні різними дослідниками в будь-якому полімері, на однакових частотах і при використанні одного і того ж виду деформації, як правило, добре узгоджуються між собою.

Прояв кожного нового виду молекулярної рухливості, що приводить до істотних змін на температурної залежності динамічних механічних властивостей, зазвичай трактують як температурний перехід. Температурні переходи можуть визначатися за максимумами на температурної залежності модуля або податливості втрат, tg6 зі зміни температурного коефіцієнта швидкості звуку[4], По якій точці перегину на температурної залежності динамічного модуля пружності.

Виходячи з кластерної моделі, можна вважати, що низькотемпературний перехід Т2 в області склування, виражений зазвичай слабше, обумовлений розморожуванням сегментального руху в невпорядкованих областях аморфного полімеру. Високотемпературний перехід Т Ті в області склування, який проявляється завжди більш чітко і характеризується найбільш сильним зміною температурного коефіцієнта швидкості звуку, мабуть, обумовлений розморожуванням сегментальной рухливості всередині більш упорядкованих областей - антікрісталліческіх кластерів. Цікаво, що температурний інтервал ATi 2 між точками високотемпературного Т і низькотемпературного Т2 переходів, розташованими в головній релаксационной області, в сильному ступені залежить від параметрів, що характеризують сітку зацеплений. Дійсно, якщо виходити з викладених вище уявлень, то потрібно очікувати, що у таких жорстколанцюгових полімерів, ак полисульфон (і2 4) і полікарбонат (Спеціальні школи 3 7), кластери утворені ділянками розпрямлених ланцюгів, і складки ланцюгів в кластерах практично отсутвтвуют.

Такий спосіб вимірювання Tg добре узгоджується з визначеннями температури склування, наведеними вище. Дійсно, склоподібного стану характеризується умовою о) Т; 1 якому відповідав би лінійна залежність швидкості звуку від температури, причому температурний коефіцієнт швидкості звуку нижче Tg порівняно невисокий. Температура, при якій перестає виконуватися ця умова, і є температурою склування Tg; вище цієї температури починає проявлятися ефект розморожування сегментальной рухливості, що приводить до різкої зміни температурного коефіцієнта швидкості звуку.

Найбільший інтерес представляє температурна залежність швидкості звуку в ПВХ. З графіка (див. Рис. 29) видно, що швидкість звуку лінійно залежить від температури і лише в трьох точках змінюється температурний коефіцієнт швидкості звуку.

Для високих температур це відношення має збільшуватися за рахунок швидкого зростання температурного коефіцієнта відносини теплоємність. Проте для визначення показника ступеня в потенціалі сил відштовхування можна користуватися правилом, що випливають з рівняння (350): показник ступеня v у формулі (346) дорівнює подвоєному відношенню температурних коефіцієнтів швидкості звуку і обсягу, взятих для низьких температур.

Акустичними методами Тс визначається зі зміни температурного коефіцієнта швидкості звуку. У склоподібного стану при незмінному характері молекулярної рухливості швидкість звуку лінійно залежить від температури. Вище Тс, коли починає розморожувати сегментальная рухливість, температурний коефіцієнт швидкості звуку різко змінюється. Точка на шкалі температур, в якій спостерігається найбільш різкий злам температурної залежності швидкості звуку, приймається за Тс. В цьому випадку виміряні значення Тс можуть залежати від частоти акустичних коливань, і фактично вимірюється температура механічного склування.

Акустичними методами температура склування визначається зі зміни температурного коефіцієнта швидкості звуку. У стеклообразном стані при незмінному характері молекулярної рухливості швидкість звуку лінійно залежить від температури. Вище Tg, коли починає розморожувати сегментальная рухливість мікроброуновского типу, температурний коефіцієнт швидкості звуку різко змінюється. Точка на шкалі температур, в якій спостерігається найбільш різкий злам температурної залежності швидкості звуку (рис. 32), приймається за температуру склування. Такий спосіб вимірювання Tg добре узгоджується з визначеннями температури стеклования, наведеними вище. Дійсно, склоподібного стану характеризується умовою o) Tjl, якому відповідав би лінійна залежність швидкості звуку від температури, причому температурний коефіцієнт швидкості звуку нижче Т8 порівняно невисокий.

Температурні переходи можуть визначатися по температурної залежності максимумів модуля втрат або податливості втрат, зі зміни температурного коефіцієнта швидкості звука4550 по якій точці перегину на температурної залежності динамічного модуля пружності. Зауважимо, що при найбільш низькій температурі завжди спостерігається температурний перехід, що фіксується по зміні температурного коефіцієнта швидкості звуку.

У роботі[119]ізотермічна стисливість, а отже, і швидкість звуку описані в рамках електронної теорії з використанням методу псевдопотенціалів. Слід зазначити, що розрахунок w згідно з цією теорією досить трудомісткий. Такий розрахунок був виконаний на ЕОМ тільки для температури, близької до температури плавлення металів, тому не можна розрахувати температурний коефіцієнт швидкості звуку і з'ясувати, з якими факторами він пов'язаний.

Такий спосіб вимірювання Tg добре узгоджується з визначеннями температури склування, наведеними вище. Дійсно, склоподібного стану характеризується умовою о) Т; 1 якому відповідав би лінійна залежність швидкості звуку від температури, причому температурний коефіцієнт швидкості звуку нижче Tg порівняно невисокий. Температура, при якій перестає виконуватися ця умова, і є температурою склування Tg; вище цієї температури починає проявлятися ефект розморожування сегментальной рухливості, що приводить до різкої зміни температурного коефіцієнта швидкості звуку.

Зразки ч с-1 4-полібутадієну, наповнені сажею, в порівнянні з ненаполненного виявляють: 1) більш високу швидкість звуку при будь-якій температурі, 2) ті ж температури переходу T s і Td. Крім того, крива залежності Q 1 від Т для наповнених зразків стає більш асиметричною в області більш високого розсіювання. З цих та подібних вимірів, проведених на інших каучуках, можна зробити висновок, що температури переходу, мабуть, мало змінюються при введенні сажі. Температурні коефіцієнти швидкості звуку і коефіцієнта загасання, а також положення точки переходу в склоподібний стан (T s) залишаються незмінними після введення активної сажі. Ці результати підтверджують гіпотезу про те, що сили, відповідальні за покращення механічних властивостей гум, що містять активні наповнювачі, мають переважно фізичну природу; хімічні зв'язки, мабуть, не мають великого значення, особливо при низьких або середніх деформаціях, яким піддається на практиці більшість гумових виробів.

Зазвичай швидкість звуку зростає при підвищенні гідростатичного тиску. Наслідком цього є нелінійний характер поширення ультразвукових хвиль (див. Розд. Результати вимірювання залежності швидкості звуку від тиску використовувалися для оцінки нелінійного параметра В /А (розд. Цей результат видався цікавим у світлі зазначених раніше відмінностей в температурному коефіцієнті швидкості звуку між жирової і нежирової тканиною .

При температурі нижче області склування температурний коефіцієнт швидкості звуку зростає з підвищенням концентрації пластифікатора. Зниження швидкості звуку з підвищенням вмісту пластифікатора слід розглядати як результат ослаблення ван-дер-Баал-Совських сил між ланцюгами макромолекул полівінілхлориду під дією молекул пластифікатора. Про вплив будови пластифікатора можна сказати, що при однаковому складі внутрішнє розсіювання звуку в усіх випадках тим більше, ніж більш лінійна молекула пластифікатора. можна вважати, що температура, при якій починається зміна температурного коефіцієнта швидкості звуку, ідентична температурі переходу в склоподібний стан.

Дійсно, вже давно було помічено, що розраховані з одних і тих же експериментальних даних криві G f (T), tg8 f (T) і J f (T), мають максимуми, що відповідають одному і тому ж релаксаційних процесів при різних температурах. У ґрунтовних експериментах Кріссмана і Пассагліа[7], Присвячених дослідженню гамі-фторхлоретілена, було показано, що температура, при якій спостерігається максимум втрат, залежить від вибору динамічної в'язкопружного функції. Слід зазначити, що якщо теоретично розраховані криві G f (T); G f (T) і tg8 f (T) принаймні якісно узгоджуються з відповідними експериментальними кривими, то крива c f (T) навіть якісно його не передає характеру температурної залежності швидкості звуку. Дійсно, в ряді експериментальних робіт[см., например, 4 ]було показано, що швидкість звуку лінійно залежить від температури і лише при зміні характеру молекулярної рухливості стрибком змінюється температурний коефіцієнт швидкості звуку.

Акустичними методами температура склування визначається зі зміни температурного коефіцієнта швидкості звуку. У склоподібного стану при незмінному характері молекулярної рухливості швидкість звуку лінійно залежить від температури. Вище Tg, коли починає розморожувати сегментальная рухливість мікроброуновского типу, температурний коефіцієнт швидкості звуку різко змінюється. Точка на шкалі температур, в якій спостерігається найбільш різкий злам температурної залежності швидкості звуку (рис. 32), приймається за температуру склування. Такий спосіб вимірювання Tg добре узгоджується з визначеннями температури склування, наведеними вище. Дійсно, склоподібного стану характеризується умовою o) Tjl, якому відповідав би лінійна залежність швидкості звуку від температури, причому температурний коефіцієнт швидкості звуку нижче Т8 порівняно невисокий.