三丙二醇等结构玻璃体系平动与转动自由度特征时间的测量与分析

发布时间：2020-05-31 22:11

【摘要】：玻璃化转变一直是凝聚态物理研究领域的热点问题之一,在过去的近一个世纪中,每年都有很多文章出现在世界顶级杂志上。在现阶段,研究者为了获得体系在较大时间范围内的弛豫时间,大多通过联用几种方法的方式进行测量,但每种方法在同一过程中能够测量的范围相对较小。本课题组在前期探索出一种通过在体系中定量掺入离子作为探针在一次测量过程中获得较大时间范围内体系的平动和转动自由度特征时间的方法。但在前期的研究中,所研究的样品种类较少。因此,对更多体系的介电谱进行研究,获得其动力学信息,验证这一方法的普遍性与适用性是有必要的。本文对三丙二醇、一缩二丙二醇、1,2-戊二醇和1,3-丙二醇的定量掺入探针离子的样品与原始样品进行了测量,得到了体系的平动与转动自由度特征时间,并对样品自身携带杂质离子与定量掺入探针离子得到的结果进行了比较与分析;对难以定量掺入探针离子的邻苯二甲酸而丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、三乙酸甘油酯和甲基丙烯酸环己酯样品,通过其自身携带的杂质离子为探针的方式,得到了平动与转动自由度特征时间。主要结论有:1)三丙二醇、一缩二丙二醇、1,2-戊二醇和1,3-丙二醇样品,分别掺入浓度为0.1‰、0.3‰、0.5‰的探针离子,在1Hz-10~6 Hz系列频率下,以1.5K/min为升降温速率,测量得到了样品复介电常数随温度的变化结果,通过介电谱观察到了α-弛豫过程与离子扩散行为,经过分析得到了样品较大时间尺度内的平动与转动自由度特征时间,发现二者的变化趋势是重合的。这进一步验证了通过定量掺入离子获得较大时间尺度内体系动力学特征时间的方法的正确性与适用性。2)对未定量掺入探针离子的三丙二醇、一缩二丙二醇、1,2-戊二醇和1,3-丙二醇的原始样品进行了测量,发现在样品的介电谱中仍然体现出了α-弛豫过程与离子扩散行为,说明样品自身携带有一定的杂质离子。将通过自身携带离子作为探针而得到的平动与转动自由度特征时间与按一定比例掺入探针离子而得到的结果进行对比,发现它们随温度的变化趋势基本是重合的。这一结论对难以找到合适的离子进行定量掺入的样品来说,提供了使用该方法进行研究的办法,扩大了该方法的使用范围。3)通过自身携带的杂质离子作为探针离子在前期研究中未涉及到的难以定量掺入探针离子的邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、三乙酸甘油酯和甲基丙烯酸环己酯样品进行了研究,得到了样品的平动与转动自由度特征时间,两者的变化趋势是重合的。本文在更多的体系中验证了通过离子探针的方式获得较大时间范围内平动与转动自由度特征时间的方法普遍性与适用性。
【图文】：

ight E4991B 射频阻抗分析仪、ZXQ-3 型真空泵及自制样品室（如图-NB 型宽频阻抗分析仪可在 3μHz-20MHz 频率范围内高精度的测量物介电常数；Keysight E4991B 射频阻抗分析仪的测量频率范围为 1M子天平量程为 180g/30g，精度为 0.01mg。

-”一，Klmi
【学位授予单位】：伊犁师范学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O469

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 李艳伟;孙昭艳;安立佳;;玻璃与玻璃化转变[J];大学化学;2016年03期

2 张香云;袁子洲;冯雪磊;崔立治;李断弦;;高温结构弛豫对非晶复合材料力学性能的影响[J];稀有金属;2015年02期

3 汪卫华;;非晶态物质的本质和特性[J];物理学进展;2013年05期

4 毕岚;梁忠诚;;宽频介电谱在离子液体导电机理方面的研究进展[J];南京邮电大学学报(自然科学版);2012年06期

5 陈聪;李维仲;宋永臣;翁林岽;张宁;;甘油-水-氯化钠三元溶液中甘油浓度对甘油自扩散系数的影响[J];化学学报;2012年08期

6 汪卫华;;金属玻璃研究简史[J];物理;2011年11期

7 张晋鲁;帕尔哈提·苏比;黄以能;;玻璃的淬火无序和自触发无序特征及其玻璃化转变研究[J];伊犁师范学院学报(自然科学版);2008年03期

8 张晋鲁;周恒为;王丽娜;黄以能;;典型自触发无序材料玻璃化转变的液态簧振动力学谱研究[J];伊犁师范学院学报(自然科学版);2008年02期

9 梁建勋;于伟东;;玻璃化转变过程对升温速率依赖性[J];东华大学学报(自然科学版);2007年05期

10 李青会;干福熹;顾冬红;;关于中国古代玻璃研究的几个问题[J];自然科学史研究;2007年02期

相关博士学位论文 前2条

1 王利近;非晶固体的结构和振动特性和玻璃化转变的关联[D];中国科学技术大学;2014年

2 郭晶;大块非晶合金玻璃形成能力与液体脆性的研究[D];山东大学;2008年

相关硕士学位论文 前4条

1 毕东阳;宽频介电技术在单羟基醇玻璃形成体弛豫动力学上的应用[D];燕山大学;2012年

2 李亚维;生物系统中玻璃化转变的初步研究[D];南京理工大学;2006年

3 余大启;过冷液体结构及其晶体成核过程的分子动力学研究[D];清华大学;2006年

4 张思华;扩散激活能的尺寸效应[D];吉林大学;2004年

，

本文编号：2690532