Cтраница 1
Молекулярно-кинетический подход позволяет учесть особенности влияния реальной природы контактирующих полимеров и расположенной между ними межфазной зоны на основные закономерности образо-ания и поведения адгезионных соединений. В этом плане он является необходимым дополнением к термодинамическому анализу явления адгезии. Его самостоятельное значение определяется также возможностью обоснования роли технологических факторов в процессах адгезионного взаимодействия высокомолекулярных соединений. [1]
Молекулярно-кинетический подход к исследованию опирается на изучение молекулярного ( микродискретного) строения газа и поэтому лучше соответствует реальным условиям. Однако использование дифференциальных уравнений в частных производных требует возврата к гипотезе о квазисплошности среды и квазинепрерывности полей ее характеристик. Возникающее противоречие снимается с помощью перехода к макроскопическому описанию свойств и процессов через микроскопические свойства отдельных молекул среды, структура и элементарные процессы в которой дискретны. Этот переход осуществляется с помощью функций распределения Максвелла или Больцмана. При этом свойства среды выступают как осредненные по всем молекулам и как непрерывные функции координат и времени. [2]
При молекулярно-кинетическом подходе могут быть получены соотношения для определения долговечности адгезионных соединений с учетом возможности не только адгезионного, но и когезионного разрушения адгезионного соединения. [3]
В рамках молекулярно-кинетического подхода к адгезии фундаментальное значение имеет проблема, связанная с различием свойств полимеров в объеме и поверхностных слоях, что требует получения объективной оценки характеристик переходных и граничных слоев. При рассмотрении этих проблем основной акцент сделан на учете роли гибкости и подвижности макромолекул в процессах адгезионного взаимодействия полимеров, причем для анализа адгезии полимеров на макроскопическом уровне первостепенное значение имеет проявление реологических эффектов. [4]
В рамках молекулярно-кинетического подхода понятия поверхности конденсированных фаз и границы раздела между ними наполнены реальным содержанием. Подход Гиббса, рассмотренный в разд. Уже Ван-дер - Ваальс считал, что даже в простейшей системе жидкость-газ межфазная поверхность представляет собой слой конечной толщины, плотность которого уменьшается по мере приближения к геометрической границе раздела фаз от р, до рд. Строго говоря, такое заключение справедливо только для области температур, близких к критическим, однако оно вытекает и из решеточной модели жидкости. Анализ молекулярных функций распределения показывает, что изменение плотности конденсированной фазы в переходном слое имеет ступенчатый осциллирующий характер с постепенным затуханием осцилляции при переходе к жидкой фазе с периодом, близким к среднему межмолекулярному расстоянию. Подобная дискретность подтверждается результатами оптических измерений. При плавном изменении плотности луч эллиптически поляризован. Подобные эффекты связаны с влиянием толщины реальных зон между контактирующими фазами. В общем случае эта величина имеет, очевидно, конечные значения, увеличивающиеся с ростом температуры вплоть до бесконечности в критической точке. [5]
Для дисперсных систем неприменим и молекулярно-кинетический подход. Трудно представить, что твердые частицы в общем случае подчиняются функциям распределения молекул жидкости. Возможно, такая аналогия могла бы быть формально успешной для квазигомогенных суспензий, но для гетерогенных систем со сравнительно инерционными частицами она явно не применима. Поэтому более правомерно изучение дисперсной и дисперсионной сред каждой в отдельности как сплошных ( феноменологический подход), а всего потока в целом - как гетерогенной системы с макродискретностью, требующей введения специфических функций распределения. [6]
С другой стороны, в 1927 - 1928 гг. Косселем и Странским был развит молекулярно-кинетический подход к рассмотрению кристаллизационных явлений. Важную роль в их теории играет так называемое положение на половине кристалла. Это положение является самовоспроизводимым: если кристалл достаточно большой, то присоединение или отрыв одной частицы от1 этого положения не вызывает никаких изменений - ни геометрических, ни энергетических. Эти свойства положения полукристалла превращают его в своеобразный эталон сравнения вероятностей элементарных процессов отрыва и присоединения и к другим местам на поверхности кристалла. Из нее следует, что рост плотноупакованных граней кристалла энергетически затруднен из-за необходимости предварительного образования стабильных в отношении дальнейшего роста двумерных комплексов. [7]
Основной термодинамической предпосылкой образования адгезионных соединений является смачивание твердого тела ( субстрата) жидкостью ( адгезивом); молекулярно-кинетический подход учитывает реологические закономерности этого процесса. Изложение теоретических представлений об адгезии необходимо не только для выявления ответственных за нее параметров, но и для направленного их регулирования - прежде всего с целью повышения адгезионной способности контактирующих фаз. [8]
![]() |
Зависимость энергии активации термодеструкции пленок полистирола ( 1 и полиметилметакрилата ( 2 на танталовом субстрате от их толщины. [9] |
Подводя итог сказанному, подчеркнем, что если в термодинамическом плане решающее влияние на взаимодействие адгезива и субстрата оказывает энергетика контактирующих фаз, то в рамках молекулярно-кинетического подхода аналогичную роль выполняет подвижность макромолекул в переходных j и граничных слоях полимеров. [10]
Молекулярно-кинетический подход, основанный на законах статистической физики, позволяет наиболее полно объяснить взаимосвязь между макроскопическими, термодинамическими величинами и поведением молекул полимера. [11]
Термодинамический подход не позволяет вскрыть внутреннюю природу необратимости реальных процессов в макроскопических системах. Молекулярно-кинетический подход позволяет проанализировать причины такой необратимости реальных процессов и определенной направленности энергетических превращений в природе. [12]
Рассмотрим далее распределение молекул по скоростям. Распределение по скоростям было впервые выведено Максвеллом ( 1860 г.) на основании молекулярно-кинетического подхода. [13]
Установление характера связи макроскопических свойств систем с микроскопическими явлениями, протекающими-в них постоянно, является главной задачей статистической физики. Задачей статистической термодинамики, как составной части статистической физики, является изучение особенностей и макроскопических характеристик различных тепловых и энергетических процессов на основе молекулярно-кинетического подхода к изучаемым явлениям. [14]
Релаксационные свойства полимеров проявляются на разных уровнях молекулярной и надмолекулярной организации. Молекулярно-кинетический подход и методы релаксационной спектрометрии рассмотрены в гл. [15]