电场诱导下二嵌段共聚物的相图—自洽场理论研究

发布时间：2017-08-02 13:16

  本文关键词：电场诱导下二嵌段共聚物的相图—自洽场理论研究

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【摘要】：嵌段共聚物一个独特的性能就是能够自组装成有序的纳米结构,可以方便地调整各嵌段的比例和嵌段间的互相作用。嵌段共聚物能够自发地形成有序的纳米结构,由于其巨大的潜在技术应用价值,已经被广泛地研究。本文中我们利用实空间自洽场理论研究了二嵌段共聚物在外加电场情况下的相图。我们对层状结构,柱状结构,体心立方结构和椭球结构进行了观察研究,并且仔细分析了它们各部分的分布。为了探究二嵌段共聚物分别在强弱两种电场下的相行为,我们具体地研究了两种类型的相图。第一种类型的相图由Flory-Huggins相互作用参数和嵌段体积分数构成。实验中,在外加电场作用下我们观察到了一个以体心立方结构排列的椭球结构,作为一个稳定相出现在相图中。我们对相图中各个相之间的相边界变化进行了讨论。另一种相图是根据电场下两个嵌段的不同介电常数对相结构的影响来确定的。我们确定了相图中椭球相的具体范围,分析不同电场强度下介电常数对椭球和六角柱相之间相变的影响。然后,我们还研究了介电常数与椭球结构的离心率之间的关系。寻找电场朝向[001]电场方向时,影响sphere-cylinder相变过程中临界场强的相关因素。最后,考虑到实际应用中电场存在缺陷的可能性,简要进行了相关的缺陷研究。通过分析、对比,研究中我们所获得的众多结论与前人的实验和理论研究结果相一致。
【关键词】：二嵌段共聚物 自洽场理论 电场 相图 相边界
【学位授予单位】：温州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O631.3
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 前言9
• 1.2 嵌段共聚物9-10
• 1.3 外电场下的嵌段共聚物10-11
• 1.4 本文的主要研究内容与意义11-13
• 第二章 模型与理论方法13-17
• 2.1 引言13
• 2.2 电场中的自洽场方法13-15
• 2.3 数值方法15-17
• 第三章 强弱电场下二嵌段共聚物的相图17-33
• 3.1 引言17-18
• 3.2 相结构18-22
• 3.2.1 典型的相结构18-19
• 3.2.2 椭球相的具体构象19-22
• 3.3 f_A -x_(AB)平面上的相图22-28
• 3.3.1 强电场下f_A -x_(AB) 相图22-25
• 3.3.2 弱电场下f_A -x_(AB)相图25-28
• 3.4 k_A -k_B 平面的相图28-33
• 第四章 电场作用下椭球结构离心率与电场缺陷研究33-37
• 4.1 介电常数对椭球结构离心率的影响33-34
• 4.2 电场下相变的临界电场随介电常数变化的研究34-36
• 4.3 相变过程中的缺陷研究36-37
• 第五章 总结与展望37-39
• 参考文献39-45
• 致谢45-47
• 攻读硕士期间发表的论文47

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本文编号：609478