水的玻璃化转变的研究

本文用我们液态低频力学谱方法对玻璃化转变研究领域中一个持续半个多世纪、十分令人困扰的热点水的玻璃化转变问题进行了研究。用表征玻璃化转变最直接的参量力学模量，首次实现对水的玻璃化转变过程的明确表征，得出水的玻璃化转变温度是163K，而不是长期一直认为的136K。另外，水的玻璃化转变表现出不同于传统玻璃化转变的反常耗散行为。研究还表明，水的玻璃化转变温度表现出重要的同位素效应，这是水的玻璃化转变奇异特征的一个反映，也是在玻璃化转变研究中首次观测到同位素效应。     

玻璃化转变机制的串模型与液态低频力学谱研究

本文对近期本课题组在玻璃化转变研究工作进行了扼要的总结.主要包括我们提出的玻璃化转变机制的串模型、发明的一种液态低频力学谱方法、以及用该方法对水的玻璃化转变的表征.     

玻璃化转变机制的串模型与液态低频力学谱研究

本文对近期本课题组在玻璃化转变研究工作进行了扼要的总结。主要包括我们提出的玻璃化转变机制的申模型、发明的一种液态低频力学谱方法、以及用该方法对水的玻璃化转变的表征。     

二甲酸二脂系玻璃化转变的力学谱研究

本文用最近发明的液态低频力学谱方法对二甲酸二脂系列样品进行了测量,验证了该方法的可信性与有效性,并且表明它能够提供物质变化的丰富信息.研究结果还表明,随着分子内部自由度的增加、二甲酸二脂系列的玻璃化转变温度表现出先减小然后又增加、但脆性是先增加后减小的有趣又难以理解反常趋势.     

二甲酸二脂系玻璃化转变的力学谱研究

本文用最近发明的液态低频力学谱方法对二甲酸二脂系列样品进行了测量，验证了该方法的可信性与有效性。并且表明它能够提供物质变化的丰富信息。研究结果还表明，随着分子内部自由度的增加、二甲酸三脂系列的玻璃化转变温度表现出先减小然后又增加、但脆性是先增加后减小的有趣又难以理解反常趋势。     

环氧树脂高温分子链松弛与玻璃化转变特性

环氧树脂是电力设备中广泛应用的一种绝缘材料, 其介电性能受到分子链运动特性的影响. 本文制备了直径为50 mm、厚度为1 mm的环氧树脂试样, 采用差示扫描量热仪和宽频介电谱仪测试了环氧树脂的玻璃化转变温度和介电特性. 实验结果表明, 环氧树脂的玻璃化转变温度为105 ℃, 在玻璃化转变温度以上, 高频段出现了由分子链段运动造成的松弛过程, 低频段出现了由载流子在材料中迁移造成的直流电导过程. 发现环氧树脂不同尺寸分子链段的松弛时间不同, 其松弛时间分布较宽, 计算得到了分子链段在不同温度下的松弛时间分布特性. 分子链松弛峰频率和直流电导随温度的变化关系服从Vogel-Tammann-Fulcher公式. 拟合实验结果得到分子链松弛峰频率和直流电导的Vogel温度和强度系数. 由Vogel温度计算得到了与差示扫描量热测试结果一致的玻璃化转变温度, 约为102 ℃. 结果表明玻璃化转变温度以上环氧树脂的自由体积增大, 分子链段有足够的空间来响应外电场从而产生分子链松弛极化, 载流子有足够的能量在材料中迁移形成电导.     

非晶态聚合物主转变弛豫峰与玻璃化转变过程的相关性研究

从弛豫理论出发,在不同的时效时间和不同降温速率下,测量了非晶聚合物PVC玻璃化转变过程中与时间参量密切相关的α峰峰温(T_α)的响应关系,得出以下结论:1)玻璃化转变温度(T_g)一般是指非晶态聚合物热平衡态与非平衡态的温度转变点(T_t),是温度变化造成的热弛豫过程的直接结果,而α内耗峰是在动态力学测量过程中得到的聚合物玻璃态与高弹态(橡胶态)的分界点处的力学弛豫过程,表现为动态模量锐变过程,是非晶态聚合物热平衡态下的特征内耗峰.两者都与非晶态     

邻苯二甲酸二甲酯系材料的液态簧振动力学谱测量

用液态簧振动力学谱方法对邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯的系列样品进行了测量. 在升温过程中所测温区范围内，结果表明邻苯二甲酸二甲酯样品相继发生了动力学玻璃化转变、过冷液态的结晶、晶体—液态相变和挥发过程，而在邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯样品中仅仅发生了动力学玻璃化转变和挥发过程. 上述实验结果与分析表明，液态簧振动力学谱方法是研究拥有液态过程的可靠和有效的方法，并且能够提供物质变化的丰富信息.     

扫描力显微术在高聚物薄膜玻璃化转变研究中的应用

简述了高聚物薄膜玻璃化转变的复杂性，并结合文章作者的的一些研究结果介绍了扫描力显微术(SFM)在研究高聚物玻璃化转变中的一些方法，包括观察高聚物薄膜形貌的变化，测量其摩擦力、粘附力和弹性模量等物理量的变化，最后指出SFM是研究高聚物薄膜玻璃化转变的有力工具。     

C60,C70晶体的结构,有序—无序相变和玻璃化转变

自从Ｗ．Ｋｒａｔｓｃｈｍｅｒ等用石墨电弧法制备出克量级的Ｃ６０的方法问世以来，人们对Ｃ６０固体的性质进行了多方面的研究。本仅就Ｃ６０、Ｃ７０晶体的结构，有序－无序相变和玻璃化转变的实验和理论工作做一扼要的总结。     

邻苯二甲酸二酯系玻璃材料中裂纹愈合效应研究

用最近发明的一种能够实时检测玻璃材料中应力诱导裂纹(stress cracking)和裂纹愈合(crack-healing)的新方法(RMS-L-CH)对邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯的系列玻璃材料中应力诱导裂纹和裂纹愈合效应进行了测量,对裂纹愈合效应的现象及其与玻璃化转变的关系进行了深入的研究与讨论.结果进一步验证了RMS-L-CH方法的有效性,并且表明该方法可能提供一种表征玻璃化转变过程和研究玻璃化转变机理的新手段.     

Patchy胶体粒子的结晶、玻璃化和凝胶化问题

本文探讨了中性多缔合位点Patchy胶体粒子系统的相图及其相关问题. 在研究中,计入了分子间的硬芯Lennard-Jones势和缔合作用,进而阐明了系统的流体相(F),无规密积相(RCP)和面心立方相(FCC)之间转变的相态结构. 在体系丰富的相结构中,F-F,F-RCP及F-FCC相转变以及描述粒子间联结性的溶胶-凝胶转变相互影响,致使一些相态在不同相互作用强度时可以呈现亚稳态和稳态. 同时,本文重点阐述了缔合能量以及patch数目对体系的临界温度、临界密度、临界三相点以及溶胶-凝胶转变等的调控机制.     

液态簧振动力学谱在蛋白质水凝胶脱水变性过程的应用研究

本文用液态簧振动力学谱(RMS-L)方法, 对典型蛋白质水凝胶鸡蛋清的脱水变性过程进行了测量, 结果表明, 随水含量的减少, 鸡蛋清至少存在4个力学谱的显著变化过程. 基于此结果并结合力学谱的理论分析, 作者推测, 随水含量的减少, 鸡蛋清可能依次存在下述4个状态: 1) 类体水(bulk-likewater) 的蛋白质水凝胶态; 2) 键合水 (bond water) 的蛋白质水凝胶态; 3) 键合水和键合蛋白质(bonding protein) 的混合态; 4) 键合蛋白质态. 而蛋白质的空间构型(spatial configuration)转变即变性, 主要发生在拥有键合水的蛋白质通过失水向键合蛋白质转变的混合态. 这表明RMS-L对鸡蛋清脱水变性过程的检测是有效的, 所得结果对蛋白质变性机理、以及蛋白质水凝胶态的深入研究也应具有参考价值. 关键词： 力学谱 蛋白质水凝胶 蛋白质变性     

液态金属高温结构转变特性的模拟研究

对液态金属Al的高温结构转变特性进行了分子动力学模拟研究,获得各种键型原子组态变化的重要结果.并利用Honeycutt-Anderson键型指数所定义的小原子团类型与一定的有序度相对应的观点,对模拟结果及其在选择恰当的材料凝固起始温度中的重要指导作用,进行了相应的讨论. 关键词：     

丙三醇浓溶液玻璃化转变与结构松弛参数DSC分析

利用差示扫描量热仪研究了5种高浓度丙三醇水溶液(60%、70%、80%、90%、100%)的玻璃化转变行为,以考察水分含量和升降温速率对其玻璃化转变行为和结构松弛参数的影响.采用4种线性升降温速率(10、15、20、25K/min)获得玻璃化转变的相关参数.利用GordonTaylor方程对玻璃化转变温度的分析结果表明,水对丙三醇增塑常数的计算结果与升降温速率和玻璃化转变温度的读取方法有很大关系.玻璃化转变过程的比热容变化不仅随水分含量的增加而增加,而且与升降温速率也有一定的依赖关系.结构松弛活化能的计算结果表明,随体系水分含量的增加,体系的结构松弛活化能和动力学脆度都逐渐降低.随水分含量的变化,热力学脆度和动力学脆度表现出相反的变化趋势.     

通过宏观物理量的变化预测甘油-水低温保护液的玻璃化转变温度

利用等温等压下的分子动力学模拟方法预测了60 wt%甘油水溶液的玻璃化转变温度(Tg).在90～250 K的温度范围内,模拟计算体系的宏观物理量如恒压热容、密度、周期性单元体积、特征原子的径向分布函数和氢键的形成几率等状态参数,通过这些参数随温度的变化规律来预测甘油水溶液的Tg值.结果表明: 60%的甘油水溶液的预测Tg值(160.06～167.51 K)与DSC实验测定结果(163.60～167.10 K)和DMA实验测定结果(159 K)十分吻合.     

Sn-Bi合金熔体可逆液液结构转变的研究

本文采用直流四电极电阻法研究了Sn-Bi系合金熔体在连续几轮的升降温过程中电阻率随温度的变化规律.结果表明,Sn-Bi合金熔体在连续几轮的升降温过程都出现了电阻率随温度的异常变化.由于电阻率是结构敏感物理参数之一,电阻率随温度的异常变化间接表明合金熔体发生了温度诱导的液态结构转变,而且转变具有一定的可逆性.对比纯锡和纯铋的电阻率实验结果,可以认为结构转变的可逆性主要与合金中Sn的有关.     

聚甲基丙烯酸甲酯/镓纳米复合物的动力学弛豫行为

通过原位自由基聚合方法制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以及含镓(Ga)质量分数为11.3%和13.5%的PMMA/Ga纳米复合材料.在玻璃化转变温度及以上温区,利用能量耗散技术研究PMMA/Ga纳米复合物的动力学弛豫行为,发现随着Ga含量的增加,复合物的α弛豫峰移向高温但峰高降低.此外,还定量研究了Ga含量对PMMA/Ga复合物的α' 弛豫的影响,并作出了相应的解释. 关键词： 相对能量耗散 玻璃化转变 力学弛豫     

共聚聚醚酯酰胺的多重转变及其相态结构

以自行合成的N ,N’ 双 (对甲酯基苯甲酰 )丁二胺 (T4T)为硬段 ,市售平均分子质量为 10 0 0的聚氧丁撑(PTMO10 0 0 )和 1,5 戊二醇 (PDO)的混合体系为软段 ,制备出了PTMO10 0 0 /PDO不同摩尔比的一系列共聚聚醚酯酰胺(T4T PTMO10 0 0 /PDO) .应用H1 NMR分析了单体T4T的化学组成及纯度 ,用差示扫描量热法 (DSC)、动态力学分析(DMA)研究了共聚物的熔融转变及玻璃化转变 ,发现当PDO含量超过 40 %摩尔分数时 ,共聚物显示出两个玻璃化转变和两个熔融转变 ,并且两个玻璃化转变温度均不随组成的改变而变化 ,而熔点则随PDO含量的增加而逐渐提高 .由此认为 ,共聚物中存在两个完全分离的无定形相区和两个具有不同结晶结构的结晶相区 .另外 ,推断有一些PDO链以邻近折叠 (adjacentre entry)的形态位于结晶相的边缘     

纳米低温保护剂水合及玻璃化性质的DSC研究

利用差示扫描量热仪（DSC）研究了羟基磷灰石（HA）纳米微粒对丙三醇溶液冻结过程中水合性质及玻璃化性质的影响．实验结果表明在中高浓度HA纳米颗粒对溶液水合性质影响显著．与未加纳米颗粒的溶液相比,溶液结晶量减少,未冻水含量增大．在较低浓度溶液中,加入纳米颗粒后玻璃化温度变化不明显,但反玻璃化温度明显升高;当溶液浓度达到6...