Плоскость - складывание
Cтраница 1
 |
Схема расположения макромолекул в кристаллической структуре, построенной из орторомбических элементарных ячеек. [1] |
Плоскость складывания ( 001) обычно параллельна поверхности ламели. Предположение о параллельности плоскости домена оси а подтверждается экспериментально. Так, в пленках, полученных экструзией ( непрерывным выдавливанием расплава через щель), методом поляризационной спектроскопии установлено, что ось а направлена вдоль течения расплава. Из этого следует, что большая ось домена преимущественно всегда направлена при течении расплава вдоль приложенного напряжения сдвига. [2]
Плоскости складывания в различных секторах кристалла ( выделенных на рис. 3, а диагоналями, идущими от центра к вершине) должны иметь различные направления. Ромбовидный кристалл полиэтилена состоит из четырех 110 областей однородных складок с одинаковыми свойствами, причем эти области могут деформироваться различно в зависимости от направления действия растягивающих сил. [3]
Считают, что плоскостью складывания изотактического полипропилена является плоскость ( 010), доказательством чего является реакция образцов полипропилена на различные направления приложений деформирующей силы. [4]
Полагают, что когезия между смежными плоскостями складывания мала, так как они связаны только силами Ван-дер - Ваальса. Было обнаружено 17 - 2Э, что напряжения, приложенные нормально к плоскостям складывания, могут привести к их разделению, тогда как напряжения, действующие в других направлениях, могут привести к образованию волокон, по-видимому, являющихся результатом распрямления молекул. [5]
Существование доменов складывания с различным направлением плоскостей складывания предопределяет возможность образования трещин по границам между доменами. [6]
Несколько доменов, соединяясь друг с другом по плоскостям складывания, образуют первичные структурные элементы - кристаллиты, из которых в процессе охлаждения возникают пластинчатые промежуточные структуры - ламели. [7]
Кристаллографическая плоскость, в которой молекулы складываются, называемая обычно плоскостью складывания [224], по-видимому, параллельна растущей грани кристалла. В пределах этой плоскости соседние сегменты одной и той же молекулы связаны в вершине или основании ламели складкой, а вдоль цепи - ван-дер-ваальсовыми силами. [8]
На рисунке можно видеть образование возвышений в направлениях, которые задаются плоскостями складывания. В многослойных кристаллах наличие зацеплений между молекулами из различных слоев препятствует образованию дырок и увеличивает свободную поверхностную энергию, что ускоряет отжиг ( агломерация, см. разд. Стэттон [116] получил когерентные макроскопические пленки, образованные тщательно уложенными в стопки монокристаллическими ламелями, которые осаждались при фильтрации в процессе отжига в температурном интервале от 120 до 137 С. [9]
Типичной особенностью структуры ромбовидного кристалла ПЭ является его секторный ( доменный) характер, связанный с различной ориентацией плоскостей складывания при переходе от одной области кристалла к другой, так что пластина имеет квадратное строение. У четырехсекторных ромбических кристаллов ПЭ растущими гранями являются плоскости ( ПО), причем сектора могут несколько отклоняться от правильного расположения по отношению к своим соседям. Поэтому диагонали ромбических кристаллов также могут являться дефектными местами. [10]
До сих пор мы рассматривали в применении к плоским кристаллам только способ складывания ( ПО) [010], однако существуют и другие возможные варианты способов складывания. Например, петли в последовательных плоскостях складывания молекул могут подниматься или опускаться уступами направлении [001] на расстояние пс, где п - целое число, ас - высота элементарной ячейки. Случай, когда п 0, относится к плоским кристаллам, о которых говорилось выше, но при п 1 ( или большем значении) должны получаться пустотелые пирамиды, конечно, при том условии, что длина складок остается постоянной, а плоскости складывания образуют правильные уступы в одном направлении. [11]
Полагают, что когезия между смежными плоскостями складывания мала, так как они связаны только силами Ван-дер - Ваальса. Было обнаружено 17 - 2Э, что напряжения, приложенные нормально к плоскостям складывания, могут привести к их разделению, тогда как напряжения, действующие в других направлениях, могут привести к образованию волокон, по-видимому, являющихся результатом распрямления молекул. [12]
Наиболее полно изучена деформация монокристаллов полиэтилена ( ПЭ), которые могут быть получены в различных структурных формах: в виде ромбовидных кристаллов, ромбовидных с усеченными вершинами полых пирамид, а также морщинистых кристаллов, в которых вследствие коллапса образовались складки. Типичной особенностью структуры ромбического кристалла ПЭ является его секторный ( доменный) характер, связанный с различной ориентацией плоскостей складывания при переходе от одной области кристалла к другой, так что пластина имеет квадрантное строение. В таких кристаллах ось с, совпадающая с осями макромолекул, ориентирована перпендикулярно поверхности пластины, а оси а и Ъ совпадают с длинной и короткой диагоналями соответственно. [13]
Существуют косвенные доказательства типов складывания в полимерах. Так, в большинстве случаев растущими гранями кристалла полиэтилена из раствора являются грани ( 110) и, следовательно, ( ПО) - плоскость складывания. [14]
По-видимому, кристаллы не могут легко принимать в себя соседние молекулярные складки, лежащие в той же плоскости ( 001), ив этом случае взаимодействие отталкивания может быть понижено путем расположения последовательных плоскостей складывания уступами. Очень возможно, что кристаллы полиэтилена никогда не осаждаются из раствора в виде плоских чешуек, и те из них, которые полностью высушены с образованием незначительных изломов или без всяких изломов ( см. рис. 10а), являются скорее однообразно рассеченными, а не сморщенными под действием поверхностного натяжения. Можно отметить, что если полая пирамида при высушивании оседает, то напряжения раскола будут больше в плоскостях, которые более или менее нормальны радиальному направлению. Из рис. 14 видно, что более плотно упакованными плоскостями изгибов, испытывающими относительно большие напряжения раскола, будут плоскости ( 310), ( 530) и ( 210); это как раз те плоскости, в которых наблюдается образование морщин. [15]
Страницы: 1 2