Исследование вязкоупругих свойств жидкостей акустическим методом при частоте 40 кГц тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.06 ВАК РФ

Дамдинов, Баир Батуевич АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Улан-Удэ МЕСТО ЗАЩИТЫ
2000 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.06 КОД ВАК РФ
Диссертация по физике на тему «Исследование вязкоупругих свойств жидкостей акустическим методом при частоте 40 кГц»
 
Автореферат диссертации на тему "Исследование вязкоупругих свойств жидкостей акустическим методом при частоте 40 кГц"

' 3 Ой

2 О 7Г]

На правах рукописи

ДАМДИНОВ БАИР БАТУЕВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЯЗКОУПРУГИХ СВОЙСТВ ЖИДКОСТЕЙ АКУСТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ ПРИ ЧАСТОТЕ 40 кГц

01.04.06 - Акустика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва - 2000

Работа выполнена в Отделе физических проблем при Президиуме Бурятского научного центра СО РАН

Научные руководители:

доктор физико-математических наук

профессор

Сандитов Д.С.

кандидат физико-математических наук Бадмаев Б.Б.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук Есипов И.Б.

кандидат физико-математических наук Денисов Д.А.

Ведущая организация:

Физический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова

Защита диссертации состоится 2 2 НО?! о Р Я 2000 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 130.02.01 в ГНЦ РФ «Акустический институт имени академика Н.Н.Андреева» по адресу: 117036, г. Москва, ул. Шверника, 4

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНЦ РФ «Акустический институт имени академика Н.Н.Андреева»

Автореферат разослан_20_октября_ 2000 г.

вза.л^оз

Ьъе£.&83с.1}02>

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат физико-математических наук

Литвинов В.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В теориях жидкостей Френкеля и др. период релаксации оценивается на основании скорости самодиффузии, приравниванием г к времени оседлого существования отдельных молекул. Такие подсчеты дают для маловязких жидкостей значения % порядка 10"'° - 10"" сек.[1,2]. Следовательно, для таких жидкостей сдвиговая упругость могла быть обнаружена именно при этих же периодах сдвиговых колебаний и меньше.

Однако, в работах Базарона, Деряпша, Булгадаева было доказано, что все жидкости обладают измеримым значением сдвиговой упругости при частоте сдвиговых колебаний 105 Гц. Таким образом, эксперимент опровергает значения периода релаксации сдвиговых напряжений, полученных на основании рассмотрения скорости самодиффузии. Это говорит о том, что в жидкостях существует неизвестная ранее низкочастотная вязкоупругая релаксация, определяемая, по-видимому, коллективными взаимодействиями больших групп молекул. Было также обнаружено, что тангенс угла механических потерь для всех исследованных жидкостей меньше 1. В соответствии с реологической моделью Максвелла это означает, что частота релаксации этого процесса ниже частоты эксперимента. Поэтому для полного понимания природы данного вязкоупругого релаксационного процесса в дальнейшем необходимы систематические исследования, в частности в зависимости от частоты и температуры.

Таким образом, изучение структуры жидкостей, выявление природы релаксационных процессов, протекающих в них, имеют важное фундаментальное значение для развития представлений о природе жидкого состояния вещества.

Целью работы является исследование низкочастотных вязкоупругих свойств жидкостей акустическим резонансным методом при частоте сдвиговых воздействий 40 кГц. В качестве объектов исследования были выбраны различные по вязкости и строению жидкости. Для реализации поставленной цели необходимо решение следующих задач:

I. Создание экспериментальной установки для применения резонансного

метода исследования на частоте 40 кГц. I. Измерение комплексного модуля сдвига жидкостей при частоте сдвиговых колебаний 40 кГц.

3. Исследование вязкоупругих свойств смесей растворов природных

полимеров и пропиточных растворов. 1. Построение приближенной модели вязкоупругого поведения жидкостей при низких частотах.

Диссертация выполнена в соответствии с научным направлением 'Радиофизика и электроника, акустика" Отдела физических проблем при Лрезидиуме Бурятского научного центра СО РАН.

Научная новизна полученных в диссертации результатов заключается в ом, что впервые:

. Создана экспериментальная установка для исследования вязкоупругих

свойств жидкостей при частоте 40 кГц.

2. Резонансным акустическим методом при 40 кГц получены основные вязкоупругие характеристики жидкостей: низкочастотный комплексный модуль сдвига и тангенс угла механических потерь.

3. Показано, что с уменьшением частоты (с 74 кГц до 40 кГц) модуль сдвига жидкостей уменьшается, а тангенс угла механических потерь растет, оставаясь меньше 1.

4. Для трактовки низкочастотной сдвиговой упругости жидкостей предложена кластерная модель.

Практическая ценность.

1. Полученные результаты полезны при совершенствовании технологии пропитки пористо-капиллярных твердых тел, в частности древесины, так как большинство технологических процессов существенно зависит от вязкоупругих свойств пропиточных растворов (креозота, битума и пека в дизельном топливе).

2. Полученная информация о механических характеристиках исследованных жидкостей, широко использующихся в современной технике, в частности, в виде смазочных веществ, может быть полезна для создания эффективных смазок, повышающих надежность машин.

3. Проведенные эксперименты по исследованию низкочастотной сдвиговой упругости жидкостей имеют важное значение для прогнозирования ряда практически важных свойств этих систем.

На защиту выносятся:

1. Разработанная и созданная экспериментальная установка для исследования вязкоупругих свойств жидкостей акустическим резонансным методом при частоте 40 кГц.

2. Новые экспериментальные данные по модулю сдвиговой упругости, по тангенсу угла механических потерь и по эффективной вязкости для различных жидкостей при частоте 40 кГц.

3. Установление зависимостей вязкоупругих свойств исследованных жидкостей от частоты, концентрации, температуры и амплитуды воздействия.

4. Экспериментальное установление факта экстремального поведения модуля сдвиговой упругости и тангенса угла механических потерь при повышении концентрации смеси растворов природных полимеров.

5. Экспериментальные результаты, показывающие существенное уменьшение модуля упругости и вязкости пропиточных растворов с увеличением амплитуды сдвигового периодического воздействия.

6. Кластерная модель, согласно которой низкочастотный вязкоупругий релаксационный процесс обусловлен наличием динамически* микронеоднородностей в структуре жидкостей.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы были представлены нг

следующих конференциях и семинарах: на региональной научной конференции

"Исследования в области молекулярной физики" (Улан-Удэ, 1994, 1996 гг.)

международно» научной конференции "Достижения в области гетерогенных сред" (Москва, 1995 г.), VI и X сессиях Российского Акустического Общества (Москва, 1997, 2000 гг.), 9-й Сибирской школе молодых ученых (Новосибирск, 1998 г.), научном семинаре Акустического института РАН "Акустика неоднородных сред" (Москва 1999 г.), на Байкальской школе по фундаментальной физике (Иркутск, 1999 г.), на II конгрессе Словенского акустического общества (Любляна, 2000 г.), на ежегодных сессиях БИЕН СО РАН и ОФП БНЦ СО РАН, ВСГТУ, БГУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.

Структура н объем диссертации.

Диссертация состоит из введения и 4 глав с выводами, заключения и списка литературы. Содержит 108 страниц текста, 28 рисунков, 12 таблиц. Список литературы состоит из 143 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследований, сформулирована цель и задачи, отмечены практическая ценность, новизна работы и основные положения, которые выносятся на защиту.

Первая глава п.1.1. рассматривает теоретические представления о жидком состоянии вещества. В силу сложности строения жидкостей и характера теплового движения их молекул теория жидкого состояния развита значительно слабее соответствующих теорий газового и кристаллического состояний вещества. В настоящее время фактически нет общепризнанной теории жидкостей. Изучение жидкости идет главным образом, во-первых, в направлении строгой статистической теории, во-вторых, в виде различных численных и модельных приближенных теорий. Согласно имеющимся данным, не существует идеально вязких жидкостей. Реальные жидкости обнаруживают как вязкие, так и упругие свойства. Исследование вязкоупругих свойств жидкостей проводится обычно различными акустическими методами.

В п. 1.2. проводится анализ реологической модели Максвелла и краткий збзор методов исследования вязкоупругих свойств жидкостей. Существующие заботы в основном относятся к изучению высокочастотной сдвиговой релаксации, связанной с тепловым движением отдельных кинетических единиц кидкостей. Особый интерес представляют работы Базарона, Деряпша, зулгадаева [3] (п.1.3.), в которых впервые обнаружена сдвиговая упругость кидкостей при достаточно низкой частоте 74 кГц. Данное неизвестное ранее :войство носит фундаментальный характер и требует дальнейшего (сестороннего исследования.

Вторая глава посвящена резонансному акустическому методу ^следования вязкоупругих свойств жидкостей при низких частотах.

В п.2.1. кратко рассмотрена теория метода. Сущность резонансного К'тода измерения сдвиговой упругости жидкостей заключается в следующем. 1ьезокварцевый кристалл в виде прямоугольного бруска контактирует своей ерхней горизонтальной поверхностью с прослойкой жидкости, накрытой

твердой накладкой. Накладка с прослойкой жидкости находится на одном из концов пьезокварца. При тангенциальных колебаниях пьезокварца прослойка жидкости испытывает сдвиговые деформации. Если прослойка жидкости обладает упругими свойствами, то резонансная частота системы будет возрастать. Действие только диссипативных сил вязкого трения в прослойке жидкости привело бы к уменьшению резонансной частоты.

Таким образом, резонансный метод измерения комплексного модуля сдвига жидкостей основан на изучении влияния, которое оказывают силы добавочной связи на резонансные свойства пьезокварца [3-5].

Комплексный сдвиг резонансной частоты пьезокварца находится приравниванием изменений импедансов (далее просто импедансов) жидкости и пьезокварца. Импеданс жидкости равен отношению силы Fo, действующей со стороны жидкости на пьезокварц, к скорости частиц жидкости v0 у поверхности пьезокварца.

imi® , rr ткН. /П

Z. = —tg(xH + arctg-) С)

1 кН ГП|

Импеданс пьезокварца определяется отношением силы Ф„, действующей со стороны пьезокварца на жидкость, к скорости элементов пьезокварца q0 в месте контакта с жидкостью. Импеданс пьезокварца определяется следующим выражением

Z„ = icQ р q ctgkl (2)

Волновое число пьезокварца считается комплексным, поскольку взаимодействие с пленкой жидкости и накладкой изменяет как резонансную частоту, так и его затухание. Это приводит к изменению фазы колебания. Следовательно, должно выполняться равенство: kl - б = я/2. Изменение фазы можно выразить через комплексный сдвиг частоты пьезокварца s = Дш1/с, откуда имеем: kl = л/2 + Дсо!/с. Подставляя это выражение в (2) и приравняв с выражением для импеданса жидкости (1) для комплексного сдвига частоты пьезокварца, получим [4]:

ди - 2SG *к I + CQS(2KH - ф) Мш sin(2KH-<p) Учитывая, что G* = o)2pi/K2, к = р - ia, и, перейдя к линейным частотам, из выражения (3) получим действительную и мнимую части сдвигов частот:

,S (G'P + G"a)sin( 2PH - cp') + (G'a - G"p)sh(2aH + <p") (4) 4jt2MfQ ch(2aH + ф" ) - cos( 2PH - <p')

f„_ S (G"p - G'a)sin( 2PH - <p') +■ (G"a + G'P)sh(2aH + ф" ) (5) 4n2Mf0 ch(2aH + ф") - cos( 2PH - ф')

где G' и G"- действительная и мнимая части комплексного модуля сдвига прослойки жидкости.

Масса накладки достаточно велика, и ее можно считать практически покоящейся, поэтому выражения (4) и (5) принимают вид:

лг=

(О'Р + Са^ш 2(3Н + (в'а - 0"Р)бЬ 2аН 0)

1л-М("0 сЬ 2аН - соя 2рн

5 (С'Р - О'а^т 2рН -I- (0"а + О'Р^ЬгаН (7)

сЬ2аН-со5 2рН

Из выражений (6) и (7) видно, что действительный и мнимый сдвиги частот являются функциями толщины пленки, примем с увеличением последней должны наблюдаться затухающие осцилляции ДГ и ДР\ Формулы (6) к (7) предельно упрощаются при малой толщине пленки жидкости, когда Н«^, где к - длина сдвиговой волны:

С=-§-, • (8)

О =---. (9)

Из этих формул следует, что при наличии у жидкости объемного модуля сдвига действительный п мнимым сдвиги частот ДГ и ДГ' должны быть пропорциональны обратной величине толщины пленки, причем мнимый сдвиг частоты равен изменению затухания колебательной системы ДР'= Да/2, где Да - изменение ширины резонансной кривой пьезокварца.

Важным достоинством данного резонансного метода измерения сдвиговых механических свойств жидкостей является возможность исследования жидкостей без ограничении па величину вязкости, от тысячных долей пуаза до К)1' пуаз.

В данной работе впервые резонансный метод исследования был применен на частоте 40 кГц.

13 и.2.2. рассмотрена экспериментальная установка для возбуждения колебании кристалла пьезокварца на основной резонансной частоте.

Стабильность частоты и пределы ее плавного изменения были достаточны для решения задач настоящей работы. В установке применялся пьезокварц Х-18,5° среза в форме бруска с прямоугольным сечением с резонансной частотой 40 кГц, с массой 13,81 г. и размерами 5.5x1.3x7.0 мм'.

В нашей работе при измерении комплексного модуля сдвига жидкостей при малых толщинах, когда Н«Х, применена кварцевая накладка в виде цилиндра с площадью основания 0,2 см и массой - 0,2 г. При цилиндрической накладке легко получалась равномерная по толщине пленка. Из теории метода исследования следует, что для измерения вязкоупругих свойств жидкостей, когда толщина прослойки жидкости гораздо меньше длины сдвиговой волны, необходимо измерять толщины жидкой прослойки в широких пределах [3].

13 данной работе мы воспользовались интерференционным методом измерения толщины. Оптический путь луча света 5 в пленке жидкости равен:

5 = 2пН ссзт +к/2, (10)

где И - толщина пленки жидкости в зазоре, п - показатель преломления жидкости, который в данном случае меньше показателя преломления пьезокварца и накладки, г - угол преломления света в жидкости. Величина к/2

представляет собой добавочную разность хода, возникающую при отражении света от границы накладка - жидкость.

Условие затемнения поля зрения для двух соседних порядков интерференции записывается в следующем виде:

шЯ., = 2nH cos г, ^ j ^

(ш + = 2nH cos г,

где m - порядок интерференции. Исключая из обоих выражений порядок интерференции, для толщины жидкой пленки можно получить следующее выражение:

Н = (12)

Л,, - Х2

На практике удобнее пользоваться номограммой, эквивалентной формуле

(12).

В п.2.3. рассмотрена методика эксперимента. При измерениях комплексного модуля сдвига жидкостей необходимо уделять особое внимание чистоте жидкостей и рабочих поверхностей. Исследуемые жидкости должны хорошо смачивать поверхности пьезокварца и накладки. Этого можно добиться при абсолютной чистоте как жидкостей, так и рабочих поверхностей. Очистка жидкостей производилась по известной в литературе методике. Пьезокварц вместе с накладкой после предварительной очистки органическими жидкостями помещались в хромовую смесь (раствор бихромата калия в серной кислоте) на 10-12 часов, затем после промывки в бидистиллированной воде обрабатывались в тлеющем разряде. В данной работе также применялся метод обработки поверхностей водородным пламенем. Рабочие поверхности пьезокварца и накладки после очистки химическими способами и промывки бидистиллятом обрабатывались струей водородного пламени в течение 2-3 сек.

На первую пару электродов, находящихся с двух сторон пьезокварца на одном из концов, подавалось напряжение с генератора. Со второй пары электродов, на другом конце пьезокварца, снималось напряжение с помощью вольтметра. При помощи вольтметра снималась резонансная кривая пьезокварца при плавном изменении частоты генератора. Первоначально определялись акустические характеристики свободного пьезокварца, а затем с прослойкой жидкости, накрытой накладкой. И так для различных толщин прослойки жидкости.

В п.2.4. проведен анализ погрешностей резонансного метода исследования вязкоупругих свойств жидкостей. Анализ показал, что приведенные приближения достаточно адекватны, а относительная погрешность резонансного метода не превышает 6%.

Третья глава посвящена экспериментальным результатам исследования вязкоупругих свойств жидкостей.

В п.3.1: приводятся результаты исследований различных органических жидкостей при частоте 40 кГц.

Зависимости как действительного, так и мнимого сдвигов резонансной частоты пьезокварца от 1/Н для всех исследованных жидкостей оказались

линейными. По формуле (8) можно определить значения действительных модулей упругости этих жидкостей. Рассчитанные значения модуля сдвиговой упругости С, тангенса угла механических потерь tg9 и вязкостен исследованных жидкостей (при частоте 40 кГц) приведены в таблице 1. Для сравнения в таблице 2 приведены результаты исследования вязкоупругих свойств этих же жидкостей при частоте 74 кГц [4].

Таблица 1.

Вязкоупругие свойства различных жидкостей при частоте 40 кГц

жидкости с-ю-", дин/см2 № Г|м, Пз Чь Пз

Этнленгликоль 22 0,40 0,76 3,24 0,19

Диэтиленгликоль 24 0,51 0,44 5,46 0,32

Триэтиленгликоль 23 0,74 0,65 6,39 0,34

Дибутилфталат 24 0,65 0,29 9,58 0,02

Бутиловый спирт 22 0,94 0,22 17,7 0,03

Олеиновая кислота 19 0,76 0,23 13,8 0,30

Капроновая кислота 24 0,64 0,43 6,95 0,03

Тетраде кап 25 0,56 0,28 8,50 0.02

Пентадекан 24 0,63 0,13 19,42 0,025

Гексадекан 23 0,66 0,12 21,99 0,034

Вазелиновое масло 25 1,13 0,61 10,10 0,26

Таблица 2.

Вязкоупругие свойства различных жидкостей при частоте 74 кГц [4]

ЖИДКОСТИ 1, "С С-Ю"6, дин/см2 Пм, Пз '1т, Пз

Этиленгликоль 22 0,91 0,24 8,61 0,19

Диэтиленгликоль 24 1,22 0,31 9,33 0,32

Триэтиленгликоль 23 1,28 0,27 11,01 0,34

Дибутилфталат 20 0,85 0,21 9,00 0,02

Бугиловый спирт 22 1,03 0,10 22,50 0,03

Олеиновая кислота 19 1,60 0,21 6,97 0,30

Капроновая- кислота 21 0,76 0,32 5,67 0,03

Тетрадекан 23 0,68 0,10 27,07 0,02

Пентадекан 24 0,71 0,09 31,34 0,025

Гексадекан 24 0,75 0,08 37,19 0,034

Вазелиновое масло 25 1,36 0,50 7,36 0,26

Можно видеть, что значения действительного модуля сдвига уменьшаются с уменьшением частоты, а значения тангенса угла механических потерь растет, оставаясь меньше 1. Так, например, для дибутилфталата при частоте 40 кГц модуль сдвига С = 0,65-10й дин/см2, а тангенс угла механических потерь = 0,29. При частоте 74 кГц для дибутилфталата - О' = 0,85-Ю6 дин/см2,= 0,21.

Исследование вязкоупругих свойств гомологического ряда полиэтилсилоксановых жидкостей (ПЭС-жидкостей) проводилось тем же резонансным методом при Н«Х, при частоте 40 кГц. Интерес к исследованию вязкоупругих свойств ПЭС-жидкостей обусловлен их широким применением в технике. Характерными свойствами этих жидкостей являются низкие температуры застывания, повышенная термостойкость, хорошие диэлектрические, а также гидрофобные свойства, значительная сжимаемость, малая величина поверхностного натяжения; вязкость их мало зависит от температуры. Измеренные значения модуля сдвиговой упругости С и тангенса угла механических потерь приведены в таблице 3. Исследования были проведены при комнатной температуре.

Таблица 3.

ЖИДКОСТИ ее С,106 дин/см2 (ё9 Пм, Пз Ль Пз

ПЭС-1 22 1,26 0,18 28,48 0,25

ПЭС-2 22 0,97 0,19 20,85 1,00

ПЭС-3 21 0,85 0,21 16,66 2,00

Для сравнения в таблице 4 представлены результаты исследований тех же жидкостей при частоте сдвиговых колебаний 74 кГц [5].

Таблица 4.

ЖИДКОСТИ 1°С ело6 дин/см2 1ве Пм. Пз Пт, Пз

ПЭС-1 23,2 9,83 0,11 194,48 0,25

ПЭС-2 24,1 4,81 0,63 23,20 1,00

ПЭС-3 24,3 3,45 0,87 15,16 2,00

В п.3.2. представлены результаты для смесей растворов природных полимеров. В качестве объектов исследования были выбраны природные полимеры: коллаген и карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ). Выбор КМЦ был обусловлен тем, что в соединительных тканях коллаген связан с полисахаридами, образовывая белково-углеводные комплексы.

ю

В первую очередь были найдены значения основных вязкоупругих свойств: действительного модуля сдвига С и тангенса угла механических потерь для исходных компонентов смеси (2% растворов коллагена и КМЦ в воде). Затем исходные компоненты смешивались в различных соотношениях и определялись те же параметры. На Рис.1. и Рис.2. представлены результаты исследования смесей коллагена с КМЦ в зависимости от концентрации коллагена в КМЦ (к) при частоте 40 кГц.

В таблице 5 представлены результаты исследования смесей коллагена с КМЦ в зависимости от концентрации коллагена в КМЦ.

Таблица 5.

Концентрационные зависимости вязкоупругих свойств смесей коллагена с карбоксиметилцеллюлозой при 40 кГц.

к, % Сс С-Ю"6, дин/см2

0 20 0,363 0,292

9.09 20.0 0,267 0,405

14.3 18.8 0,241 0,440

16.7 17.8 0,220 0,456

20 18.3 0,193 0,469

25 18.2 0,207 0,451

33.3 19.0 0,215 . 0,431

50 19.5 0,246 0,378

66.7 19.1 0,327 0,363

75 20.0 0.367 0,346

100 17.5 0,493 0,318

Нами были также проведены исследования вязкоупругих свойств этих же смесей при частоте 74 кГц. На Рис.3, и Рис.4, показаны результаты для модуля сдвига и тангенса угла механических потерь. В таблице б приведены

0,6

50

коирнгра^я, %

?нс. 1. Зависимость С от концентрации коллагена в карбоксометил-целлюлозе при 40 кГц

Рис.2. Зависимость от концентрации коллагена в карбоксометил-целлюлозе при 40 кГц

П

результаты исследования вязкоупругих свойств данных полимерных смесей при 74 кГц.

Рис.3. Зависимость действительного Рис.4. Зависимость tg9 от концентрации модуля сдвига от концентрации коллагена в КМЦ при 74 кГц

коллагена в КМЦ при 74 кГц

Таблица 6.

Концентрационные зависимости вязкоупругих свойств смесей коллагена с карбоксиметилцеллюлозой при 74 кГц.

к, % С'С СЮ"6, дин/см2 1В9

0 19,1 0,803 0,139

9,09- 20,0 0,344 0,243

14,3 18,8 0,248 0,357

16,7 17,8 0,229 0,398

20 18,3 0,227 0,456

25 18,2 0,232 0,430

33,3 19,0 0,266 0,293

50 19,5 0,334 0,241

66,7 19,1 0,442 0,238

75 20,0 0,515 0,230

100 17,5 0,645 0,180

Проведенные исследования показали, что для описания зависимости модуля упругости от состава смеси недостаточно применения чисто механических моделей. Для полного выяснения сдвиговых свойств смесей полимеров необходимо исследование в зависимости от частоты и температуры.

В п.З.Э. рассмотрены результаты исследований пропиточных растворов.

С целью получения новых качеств пористо-капиллярные тела подвергают пропитке специальными растворами. Это, в первую очередь, относится к древесине. Так, с целью повышения срока службы изделия из древесины обычно подвергают антисептированию путем их пропитки специальными

растворами. При разработке технологии пропитки раньше учитывались только взаимодействие жидкости со стенками капилляра, вязкоупругие свойства пропиточных растворов, являющиеся определяющими факторами в большинстве технологических процессов, не рассматривались. Были проведены исследования вязкоупругих свойств различных пропиточных растворов: битума и пека в дизельном топливе, а также креозота. Пек - органические остатки целлюлозного производства.

Для всех исследованных концентраций раствора пека в дизельном топливе получаются линейные зависимости сдвигов частот от обратной толщины прослойки жидкости. Это говорит о том, что данные растворы обладают постоянным модулем сдвига. Вычисленные вязкоупругие свойства растворов пека в дизельном топливе представлены в таблице 7. Табличные значения вязкости растворов были определены нами с помощью вискозиметра ВПЖ-2.

Таблица 7.

Концентрационные зависимости вязкоупругих свойств

Жидкость С, 10", дин/см2 С, 10\ дин/см" Лм, Пз & Пт. Пз

пек 50 % 0,56 0,13 5,55 0,23 0,561

пек 40 % 0,54 0,14 4,81 0,26 0,245

пек 25 % 0,50 0,16 3,83 0,32 0,097

пек 12,5 % 0,43 0,13 3,62 0,30 0,040

Дизтопливо 0,42 0,12 3,49 0,28 0,023

Для ускорения процесса пропитки пористо-капиллярных тел пропиточные растворы подвергают ультрозвуковому воздействию. Поэтому была исследована зависимость вязкоупругих свойтств пропиточных растворов от амплитуды сдвигового воздействия. В качестве объектов были выбраны растворы пека в дизельном топливе (Рис.5, и Рис.6). Видно, что с увеличением амплитуды сдвигового воздействия уменьшается модуль сдвига, а тангенс угла механических потерь проходит через максимум.

Следующим объектом исследования стали растворы битума в дизельном топливе различной концентрации. Результаты исследований растворов битума в дизельном топливе представлены в таблице 8.

Таблица 8.

Концентрационные зависимости вязкоупругих свойств раствора

Жидкость С, Ю6, С, 10й, дин/см2 Лм- Пз

дин/см2

Битум 20 % 1,36 0,39 0,29 3,13

Битум 10 % 0,78 0,22 0,28 1,82

Битум 5 % 0,56 0,15 0,27 1,28

Дизтопливо 0,45 0,12 0,28 0,99

Было проведено исследование температурной зависимости вязкоунругих свойств креозота. Показано, что модуль упругости креозота уменьшается экспоненциально в зависимости от температуры. Зависимость тангенса угла механических потерь имеет два максимума, что говорит, вероятно, о наличии

, 5 20

10

0.05

0,1 А/Н

20

2 "

0,05

0.1

ЛН

Рис.5. Зависимость действительного сдвига частоты от амплитуды сдвига для 50% раствора пека в дизельном топливе.

1 - толшииа прослойки 1,96 мкм,

2 - толшииа прослойки 1,1 мкм.

Рис.6. Зависимость мнимого сдвига частоты от амплитуды сдвига для 50% раствора иска в дизельном топливе.

1 - толшииа прослойки 1,96 мкм,

2 - толщина прослойки 1,1 мкм.

двух релаксационных частот, связанных с двумя видами релаксации в креозоте.

В четвертой главе предложена кластерная модель для интерпретации низкочастотной сдвиговой упругости жидкостей.

В п.4.1. даны «Вводные замечания», после которых рассмотрены «Быстрые и медленные физические процессы (а и Х-процсссы) релаксации в аморфных полимерах» (п.4,2.).

В 11.4.3. «Кластерные модели енльновязких жидкостей и стекол» обсуждаются релаксационная теория Исаковича-Чабап [6], дырочно-кластсрная модель Сандитова с сотр. [7,8] и другие модели.

В п.4.4. излагается предлагаемая нами модель. Мы сравниваем низкочастотную релаксацию в жидкостях с А.-процсссом релаксации в аморфных полимерах (выше температуры стеклования), который объясняется распадом относительно долговечных физических узлов молекулярной сетки. Согласно модели Исаковича-Чабан [6] сильновязкая жидкость рассматривается как микронеодпородная среда, состоящая из двух динамических компонентов: упорядоченных микрообластей - кластеров, расположенных в неупорядоченной рыхлоупакованной матрице. При внешних воздействиях кластеры испытывают перестройку, что выражается в диффузионном обмене "дырками" -возбужденными молекулами между этими двумя компонентами. Время жизни кластеров должно быть больше периода звуковых колебаний. По отношению к ним не делается других ограничений.

о

Микронеоднородность характерна не только для сильновязких жидкостей, но и для простых жидкостей с малой вязкостью, т.е. является характерной чертой структуры всех жидкостей. Между сильновязкими и слабовязкими жидкостями нет принципиального качественного различия. Есть лишь количественное различие, а именно время жизни кластеров у простых жидкостей существенно меньше, чем у сильновязких жидкостей.

С этих позиций низкочастотная вязкоупругая релаксация жидкостей обусловлена распадом и восстановлением таких флуктуационных кластеров -динамических микронеоднородностеЙ структуры, которые с течением времени образуются и распадаются [7]. Предполагается, что распад кластера происходит путем перехода "связанная молекула - свободная молекула", напоминающего распад капли жидкости за счет испарения отдельных молекул. Такой многоступенчатый процесс характеризуется большим временем релаксации т. Таким образом, время жизни кластера велико не из-за кинетических единиц крупных размеров, а вследствие большого числа связанных молекул г, входящих в кластер.

В свою очередь, из-за достаточно большого времени жизни кластер не успевает реагировать на внешние низкочастотные воздействия, а это и эзначает, что жидкость при низких частотах (порядка 105 Гц) ведет себя как упругое твердое тело. Предварительная оценка, проведенная в рамках кластерной модели, приводит к сравнительно высокому значению среднего тела кинетических единиц, входящих в кластер г » 103-105, что вполне эазумно.

Энтропийная трактовка предэкспоненциального множителя В в «вестном уравнении времени релаксации приводит к выводу о том, что ¡еличина Вл. для низкочастотного релаксационного процесса в г раз больше, (ем в случае высокочастотного релаксационного перехода.

По приближенной формуле

-КМ'

де Т) и Тг - температуры максимумов на спектре внутреннего трения -Т) юответственно при частотах у=40 кГц и у=74 кГц. Для вазелинового масла юлучена следующая оценка энергии активации: и~21,6 кДж/моль ~5ккал/моль). По-видимому, вязкоупругая релаксация в жидкостях относится к шзкоэнергетическим физическим процессам. На температурной зависимости ангенса угла механических потерь вазелинового масла при частоте 40 кГц юлучены два максимума. По аналогии с группой А-процессов релаксации в ¡олимерах мы полагаем, что в этой системе имеют место два А-процесса :изкочастотной релаксации, соответствующие двум разным типам структурных шзических узлов - кластеров.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана и создана экспериментальная установка для исследования вязкоупругих свойств жидкостей акустическим методом при частоте сдвиговых воздействий 40 кГц.

2. Резонансным акустическим методом с применением пьезокварцевого вибратора впервые получены значения действительного и мнимого модулей сдвига, тангенса угла механических потерь различных жидкостей при частоте 40'кГц (этиленгликоль, дибутилфталат, бутиловый спирт, олеиновая кислота, гексадекан, вазелиновое масло и др.).

3. В результате сравнения полученных данных с ранее проведенными исследованиями на частоте 74 кГц впервые установлено, что с уменьшением частоты сдвиговых воздействий модуль сдвига жидкостей уменьшается, а тангенс угла механических потерь увеличивается, оставаясь меньше единицы.

4. Проведено исследование вязкоупругих свойств смесей растворов природных полимеров при двух частотах 40 и 74 кГц. Показано, что при содержании 20% коллагена в карбоксиметилцеллюлозе (КМЦ) наблюдается минимум модуля упругости и максимум тангенса угла механических потерь. Установлено, что предел прочности на разрыв твердых пленок, полученных методом полива растворов этой смеси, проходит через минимум при той же концентрации 20% коллагена в КМЦ.

5. Проведено исследование низкочастотной сдвиговой упругости пропиточных растворов (битума и пека в дизельном топливе, креозота) при различных температурах и амплитудах сдвиговой деформации. Показано существенное влияние амплитуды сдвигового периодического воздействия на вязкоупругие свойства пропиточных растворов.

6. Предложено дальнейшее развитие идеи об аналогии между низкочастотным релаксационным процессом в жидкостях и медленным ^-процессом релаксации в аморфных полимерах. Выдвинута гипотеза о микронеоднородном строении жидкостей, согласно которой в структурах жидкостей имеются флуктуационные кластеры-динамические упорядоченные микрообласти, которые с течением времени образуются и распадаются. Развито представление о том, что механизм низкочастотной вязкоупругой релаксации в жидкостях связан с распадом кластера, который представляет собой многоступенчатый процесс с относительно большим временем релаксации.

7. В рамках кластерной модели впервые проведена оценка энергии активации процесса низкочастотной вязкоупругой релаксации в вазелиновом масле. Высказано предположение о том, что низкочастотная релаксация в жидкостях относится к низкоэнергетическим процессам. Проведена оценка среднего числа молекул (кинетических единиц) в кластере, которое имеет порядок величины: т. ~ 103 для вазелинового масла, г « 104-10б для эластомеров.

Литература

1. Matheson A.J. Molecular acoustics. London, New York, 1970, 290 p.

2. Reddy B.R., Reddy D.L. Ultrasonic measurements in ethylacetate and n-butanol //Indian J.Pure and Appl.Phys., 1999, v.37, №1, pp. 13-19.

3. Базарон У.Б., Дерягин Б.В., Булгадаев А.В. Измерения сдвиговой упругости жидкостей и их граничных слоев резонансным методом // ЖЭТФ, 1966, т.51, в.4, с.969-981.

4. Базарон У.Б., Дерягин Б.В., Будаев О.Р. Измерение комплексного модуля сдвига жидкостей. //ДАН СССР, 1972,т.205, №6, с. 1326-1327.

5. Badmaev В.В., Budaev O.R., Dembelova T.S. Propagation of shear waves in polymer liquids //Acoust. physics, 1999, v.45, №5, pp.603-609.

6. Исакович M.A., Чабан И.А. Распространение волн в сильновязких жидкостях //ЖЭТФ, 1966, т.50, в.5, с.1343-1363.

7. Бартенев Г.М., Сандитов Д.С. Релаксационные процессы в стеклообразных системах. Новосибирск: Наука, 1986, 238 с.

8. Сандитов Д.С., Цыдыпов Ш.Б., Сандитов Б Д. Сангадиев С.Ш. Дырочно-кластерная модель стеклообразных твердых тел и их расплавов. // Физика и химия стекла, 2000, т.26, №3, с.322-325.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Очирова Е.Р., Бадмаев Б.Б., Иванова М.Н., Дамдинов Б.Б., Сандитов Д.С. Исследование температурной зависимости низкочастотного комплексного модуля сдвиговой упругости жидкостей // Тезисы II Межд. Симпоз. "Достижения в области структур, и гетероген. среды", 1995, Москва, с.24.

2. Дембелова Т.С., Дамдинов Б.Б., Бадмаев Б.Б., Будаев О.Р. Сдвиговые волны в жидкостях. // Сборник трудов 6 сессии Российского акустического общества "Акустика на пороге XXI века", 1997, Москва: Изд-во МГГУ, с.31-34.

3. Дамдинов Б.Б., Бадмаев Б.Б., Будаев О.Р..Иванова М.Н. Низкочастотная сдвиговая упругость жидкостей. // Сборник трудов 6 сессии Российского акустического общества "Акустика на пороге XXI века", 1997, Москва: Изд-во МГГУ, с.35-38.

4. Бадмаев Б.Б., Дамдинов Б.Б., Очирова Е.Р. Применение резонансного метода исследования динамических свойств жидкостей на частоте 40 кГц. // "Методы и средства измерений физических величин", тезисы докл. IV Всеросс. научно-техн. конф., Нижний Новгород, 1999, с. 15

5. Дамдинов Б.Б., Эрдынеев Б.Б. Исследование сдвиговой упругости смесей природных полимеров // Материалы Байкальской школы по фундамент, физике, 1999, Иркутск, т.2, с.359-362.

6. Лайдабон Ч.С., Дамдинов Б.Б., Алексеев Ю.С., Бадмаев Б.Б. Исследование вязкоупругих свойств пропиточных растворов. // Сборник трудов 10 сессии Российского акустического общества. "Физическая акустика. Распространение и дифракция волн", 2000, Москва: ГЕОС, с.48-51.

7. Дамдинов Б.Б., Эрдынеев Б.Б., Рогов В.Е., Бадмаев Б.Б. Исследование смесей растворов природных полимеров. // Сборник трудов 10 сессии Российского акустического общества. "Физическая акустика. Распространение и дифракция волн", 2ООО, Москва: ГЕОС, с.52-55.

8. Бадмаев Б.Б., Бальжинов С.А., Дамдинов Б.Б., Дембелова Т.С. Сдвиговая упругость жидкостей и ее зависимость от частоты. // Сборник трудов 10 сессии Российского акустического общества. "Физическая акустика. Распространение и дифракция волн", 2000, Москва: ГЕОС, с.40-43.

9. Дамдинов Б.Б., Бадмаев Б.Б. Исследование вязкоупругих свойств ряда органических жидкостей акустическим методом. // Акустический журнал ( в печати).

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Дамдинов, Баир Батуевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ВЯЗКО УПРУГИХ СВОЙСТВ ЖИДКОСТЕЙ

11.СОВРЕМЕННОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ПРИРОДЕ ЖИДКОГО СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА

12 РЕОЛОГИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЯЗКОУПРУГИХ СРЕД

13. НИЗКОЧАСТОТНАЯ СДВИГОВАЯ УПРУГОСТЬ ЖИДКОСТЕЙ

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ СДВИГОВОЙ УПРУГОСТИ ЖИДКОСТЕЙ

РЕЗОНАНСНЫМ МЕТОДОМ

2.1 ТЕОРИЯ МЕТОДА

2.2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА

2.3. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ

2.4. ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТЕЙ РЕЗОНАНСНОГО МЕТОДА.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ

ГЛАВ А 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЯЗКОУПРУГИХ СВОЙСТВ РЯДА ОРГАНИЧЕСКИХ

ЖИДКОСТЕЙ

3.2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЯЗКОУПРУГИХ СВОЙСТВ СМЕСЕЙ ПРИРОДНЫХ ПОЛИМЕРОВ 64 3.3. ВЯЗКОУПРУГИЕ СВОЙСТВА ПРОПИТОЧНЫХ РАСТВОРОВ

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ

ГЛАВА 4. КЛАСТЕРНАЯ МОДЕЛЬ НИЗКОЧАСТОТНОЙ СДВИГОВОЙ

УПРУГОСТИ ЖИДКОСТЕЙ

4.1. ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ

4.2.БЫСТРЫЕ И МЕДЛЕННЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ РЕЛАКСАЦИИ (а

И Х-ПРОЦЕССЫ) В АМОРФНЫХ ПОЛИМЕРАХ

4 3. КЛАСТЕРНЫЕ МОДЕЛИ СИЛЬНОВЯЗКИХ ЖИДКОСТЕЙ И СТЕКОЛ 84 44 КЛАСТЕРНАЯ МОДЕЛЬ НИЗКОЧАСТОТНОЙ ВЯЗКОУПРУГОЙ

РЕЛАКСАЦИИ В ЖИДКОСТЯХ

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ

 
Введение диссертация по физике, на тему "Исследование вязкоупругих свойств жидкостей акустическим методом при частоте 40 кГц"

Актуальность проблемы. Исследование физических свойств жидкостей относится к числу сложных и актуальных проблем физики конденсированного состояния вещества. Вместе с тем использование жидкостей в качестве горючего, окислителей, смазочных масел, хладагентов и теплоносителей, продуктов химической технологии требует знания их вязкостных, тепло- и электропроводящих, а также упругих свойств в широком интервале изменения плотности, температуры и частоты.

Вязкоупругие параметры сред являются их важнейшими характеристиками. Реологические измерения являются мощным косвенным методом исследования физико-химических свойств веществ и их состояния.

Исследование вязкоупругих свойств жидкостей наиболее удобно проводить акустическими методами. Акустические методы остаются единственным инструментом, позволяющим получить значения модулей сдвиговой упругости (О' и С), которые характеризуют вязкоупругое поведение.

Одним из методов исследования вязкоупругих свойств жидкостей является изучение реакции жидкости на сдвиговые воздействия с определенной частотой. Принято считать, что значения модулей сдвиговой упругости жидкостей можно определить только в высокочастотном режиме, поскольку согласно классическим теориям, сдвиговая упругость жидкостей может быть обнаружена только при частотах 109 Гц и выше, сравнимых с частотой перескоков отдельных частиц жидкости. Однако в работах Базарона, Дерягина и Булгадаева [1,2] была обнаружена сдвиговая упругость у различных жидкостей при относительно низкой частоте 74 кГц. Обнаружение сдвиговой упругости при частотах сдвиговых колебаний порядка Ю5 Гц, независимо от вязкости и полярности, свидетельствует о том, что существуют некоторые пробелы в представлениях о природе жидкого состояния вещества. Было предположено, что в жидкости имеется низкочастотный вязкоупругий релаксационный процесс с периодом релаксации, намного превышающим время оседлого существования отдельных частиц жидкости. Было также обнаружено, что тангенс угла механических потерь для всех исследованных жидкостей меньше 1. В соответствии с реологической моделью Максвелла это означает, что частота релаксации этого процесса ниже частоты эксперимента. Поэтому. для полного понимания природы данного вязкоупругого релаксационного процесса в дальнейшем необходимы систематические исследования, в частности в зависимости от частоты и температуры.

Таким образом, изучение структуры жидкостей, выявление природы релаксационных процессов, протекающих в них, имеют важное фундаментальное значение для развития представлений о природе жидкого состояния вещества.

Целью работы является исследование низкочастотных вязкоупругих свойств жидкостей акустическим резонансным методом при частоте сдвиговых воздействий 40 кГц. В качестве объектов исследования были выбраны различные по вязкости и строению жидкости. Для реализации поставленной цели необходимо решение следующих задач:

1. Создание экспериментальной установки для применения резонансного метода исследования на частоте 40 кГц.

2. Измерение комплексного модуля сдвига жидкостей при частоте сдвиговых колебаний 40 кГц.

3. Исследование вязкоупругих свойств смесей растворов природных полимеров и пропиточных растворов.

4. Построение приближенной модели вязкоупругого поведения жидкостей при низких частотах.

Диссертация выполнена в соответствии с научным направлением "Радиофизика и электроника, акустика" Отдела физических проблем при Президиуме Бурятского научного центра СО РАН.

Научная новизна полученных в диссертации результатов заключается в том, что впервые:

1. Создана экспериментальная установка для исследования вязкоупругих свойств жидкостей при частоте 40 кГц.

2. Резонансным акустическим методом при 40 кГц получены основные вязкоупругие характеристики жидкостей: низкочастотный комплексный модуль сдвига и тангенс угла механических потерь.

3. Показано, что с уменьшением частоты (с 74 кГц до 40 кГц) модуль сдвига жидкостей уменьшается, а тангенс угла механических потерь растет, оставаясь меньше 1.

4. Для трактовки низкочастотной сдвиговой упругости жидкостей предложена кластерная модель.

Практическая ценность.

1. Полученные результаты полезны при совершенствовании технологии пропитки пористо-капиллярных твердых тел, в частности древесины, так как большинство технологических процессов существенно зависит от вязкоупругих свойств пропиточных растворов (креозота, битума и пека в дизельном топливе).

2. Полученная информация о механических характеристиках исследованных жидкостей, широко использующихся в современной технике, в частности, в виде смазочных веществ, может быть полезна для создания эффективных смазок, повышающих надежность машин.

3. Проведенные эксперименты по исследованию низкочастотной сдвиговой упругости жидкостей имеют важное значение для прогнозирования ряда практически важных свойств этих систем.

На защиту выносятся:

1. Разработанная и созданная экспериментальная установка для исследования вязкоупругих свойств жидкостей акустическим резонансным методом при частоте 40 кГц.

2. Новые экспериментальные данные по модулю сдвиговой упругости, по тангенсу угла механических потерь и по эффективной вязкости для различных жидкостей при частоте 40 кГц.

3. Установление зависимостей вязкоупругих свойств исследованных жидкостей от частоты, концентрации, температуры и амплитуды воздействия.

4. Экспериментальное установление факта экстремального поведения модуля сдвиговой упругости и тангенса угла механических потерь при повышении концентрации смеси растворов природных полимеров.

5. Экспериментальные результаты, показывающие существенное уменьшение модуля упругости и вязкости пропиточных растворов с увеличением амплитуды сдвигового периодического воздействия.

6. Кластерная модель, согласно которой низкочастотный вязкоупругий релаксационный процесс обусловлен наличием динамических микронеоднородностей в структуре жидкостей.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы были представлены на следующих конференциях и семинарах: на региональной научной конференции "Исследования в области молекулярной физики" (Улан-Удэ, 1994, 1996 гг.), международной научной конференции "Достижения в области гетерогенных сред" (Москва, 1995 г.), VI и X сессиях Российского Акустического Общества (Москва, 1997, 2000 гг.), 9-й Сибирской школе молодых ученых (Новосибирск, 1998 г.), научном семинаре Акустического института РАН "Акустика неоднородных сред" (Москва 1999 г.), на Байкальской школе по фундаментальной физике (Иркутск, 1999 г.), на II конгрессе Словенского акустического общества (Любляна, 2000 г.), на ежегодных сессиях БИЕН СО РАН и ОФП БНЦ СО РАН, ВСГТУ, БГУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения и 4 глав с выводами, заключения и списка литературы. Содержит 108 страниц текста, 28 рисунков, 12 таблиц. Список литературы состоит из 143 наименований.

 
Заключение диссертации по теме "Акустика"

выводы данной диссертационной работы можно сформулировать следующим образом:.

1. Разработана и создана оригинальная ячейка к экспериментальной установке, которая позволяет исследовать вязкоупругие свойства жидкостей при частоте сдвиговых воздействий 40 кГц акустическим методом в случае малых углов сдвиговой деформации.

2. Резонансным акустическим методом с применением пьезокварцевого вибратора впервые получены значения действительного и мнимого модулей сдвига, тангенса угла механических потерь различных жидкостей при частоте 40 кГц (этиленгликоль, дибутилфталат, бутиловый спирт, олеиновая кислота, гексадекан, вазелиновое масло и др.). Важным достоинством примененного акустического резонансного метода является отсутствие ограничений на величину вязкости исследуемых жидкостей.

3. В результате сравнения полученных данных с ранее проведенными исследованиями на частоте 74 кГц впервые установлено, что с уменьшением частоты сдвиговых воздействий модуль сдвига жидкостей уменьшается, а тангенс угла механических потерь увеличивается, оставаясь меньше единицы.

4. Проведено исследование вязкоупругих свойств смесей растворов природных полимеров при двух частотах 40 и 74 кГц. Показано, что при определенном соотношении компонентов смеси наблюдается минимум модуля упругости и максимум тангенса угла механических потерь. Такая точка экстремума в случае смеси коллагена и карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) имеет место при содержании 20% коллагена в КМЦ. Установлено, что предел прочности на разрыв твердых пленок, полученных методом полива растворов этой смеси, проходит через минимум при той же концентрации 20№ коллагена в КМЦ.

5. Проведено исследование низкочастотной сдвиговой упругости пропиточных растворов (битума и пека в дизельном топливе, креозота) при различных температурах, частотах и амплитудах сдвиговой деформации. Показана важная роль вязкоупругих свойств пропиточных растворов при их взаимодействии со стенками капилляра. Эту роль нужно учитывать при разработке технологии ускорения пропитки пористо-капиллярных сред (в частности древесины). При ультразвуковом воздействии на растворы с целью ускорения процесса пропитки необходимо учитывать зависимость вязкоупругих свойств пропиточных растворов от амплитуды сдвигового воздействия.

6. Предложено дальнейшее развитие идеи Бартенева и Сандитова об аналогии между низкочастотным релаксационным процессом в жидкостях и медленным Х-процессом релаксации в аморфных полимерах. Выдвинута гипотеза о микронеоднородном строении жидкостей. Предполагается, что в структурах жидкостей имеются флуктуационные кластеры-динамические упорядоченные микрообласти, которые с течением времени образуются и распадаются. Развито представление о том, что механизм низкочастотной вязкоупругой релаксации в жидкостях связан с распадом кластера, который представляет собой многоступенчатый процесс с относительно большим временем релаксации (напоминающий распад капли жидкости за счет последовательного испарения отдельных молекул).

7. В рамках кластерной модели впервые проведена оценка энергии активации процесса низкочастотной вязкоупругой релаксации в вазелиновом масле: и « 22 кДж/моль. Высказано предположение о том, что низкочастотная релаксация в жидкостях относится к низкоэнергетическим процессам. Энтропийная трактовка предэкспоненциального множителя В в уравнении времени релаксации приводит к выводу о том, что величина этого множителя В^ для низкочастотного релаксационного процесса в ъ раз больше, чем в случае высокочастотного релаксационного перехода, связанного с подвижностью отдельных молекул: В>=гВ, где ъ - среднее число молекул (кинетических единиц) в кластере. Для ъ получены оценки ъ «

103 (вазелиновое масло), z ~ 104-10ft (эластомеры).

Таким образом в диссертационной работе впервые исследована низкочастотная вязкоупругая релаксация в жидкостях акустическим резонансным методом на частоте 40 кГц. Предложено развитие кластерной модели для интерпретации низкочастотной вязкоупругой релаксации в жидкостях.

Автор искренне благодарен д.ф.-м.н., профессору Д.С. Сандитову, к.ф.-м.н. Б.Б. Бадмаеву, к.ф.-м.н. O.P. Будаеву, Е.Р. Очировой, М.Н. Ивановой и всему коллективу лаборатории молекулярной физики, за поддержку, внимание и помощь в работе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подводя итоги проведенных исследований, основные результаты и

 
Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Дамдинов, Баир Батуевич, Улан-Удэ

1. Михайлов И.Г., Соловьев В.А., Сырников Ю.П. Основы молекулярной акустики. М.: Наука, 1964, 340 с.

2. Brai М., Kaatze U. Ultrasonic and hypersonic relaxations of monobydric alcohol/water mixtures. //J.Phys.Chem, 1992, v.96, pp.8946-8955.

3. Бордюк H.A., Русаковский C.M., Иванищук C.H., Колуиаев Б.С. Исследование акустических свойств смесей полимеров. //Акуст. журнал, 1998, т.44, №1, с.21-24.

4. Кузьмин С.В., Маломуж Н.П. Акустические свойства сильновязких жидкостей. //Акуст. журнал, 1983, т.29, в.5, с.638-644.

5. Алиев А.Э., Саидов А.А., Хабибуллаев П.К., Шиндер И.И. Релаксационные процессы и диагностика фазовых состояний в некоторых конденсированных средах. //Акуст. журнал, 1996, т.42, №3, с.322-333.

6. Sharma S.C., Rani В., Kaur D., Syngal M. Ultrasonic studies on mixtures of di-lsopropyl ether or di-n-butyl ether with cyclohexane and some aromatic compounds. //Acustica, 1994, v.80, pp. 186-189.

7. Перепечко И.И. Акустические методы исследования полимеров. М.: Химия, 1973,290 с.

8. Боголюбов Н.Н. Проблемы динамической теории в статистической физике. М.: Наука, 1946,205 с.

9. Фишер И.З. Статистическая теория жидкостей. М.: Физматгиз, 1961, 280 с.

10. Mori Н. Statistical-mechanical theory of transport in fluids.//Phys. Rev., 1965, v.33, №3, p.423-455.

11. Зубарев Д.Н. Неравновесная статистическая термодинамика. М.: Наука, 1971,4.15 с.

12. Бонч-Бруевич В.Л., Тябликов С.В. Метод функций Грина в статистической механике. М.: Физ-мат.,1961, 312 с.

13. Юхновский И.Р., Головко М.Ф. Статистическая теория классических равновесных систем. Киев: Наукова думка, 1980, 372 с.

14. Лагарьков А.Н., Сергеев В.М. Метод молекулярной динамики в статистической физике. //УФН, 1978, т. 125, вып.З, с.409-448.

15. Evans D.J. Thermal conductivity of the Lennard-Jones fluid by molecular dynamics.//Can.Journ.Phys., 1985, v.25, №2, p.773-781.

16. Дой M., Эдварде С. Динамическая теория полимеров. М.: Мир, 1998, 440 с.

17. Соловьев А.Н. Применение приближенной теории свободного объема для расчета некоторых свойств жидкостей. //В кн. Теплофизические свойства жидкостей и газов при высоких температурах и плазмы. Т.2, М.: ГЭИ, 1969, с.119-127.

18. Хилл Т.Л. Статистическая механика. М.: Иностр. литература, 1961, 349 с.

19. Сандитов Д.С., Бартенев Г.М. Физические свойства неупорядоченных структур. Новосибирск: Наука, 1982, 259 с.

20. Бартенев Г.М., Сандитов Д.С. Релаксационные процессы в стеклообразных системах. Новосибирск: Наука, 1986, 238 с.

21. Данилов В.И. Строение и кристаллизация жидкостей. М.: Изд-во АН СССР, 1956,212 с.

22. Гиршфельдер Дж., Кертисс Ч., Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. М.: Иностр. литература, 1961, 930 с.

23. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. М.,Л.: Изд.АН СССР, 1959, 458 с.

24. Корнфельд М.Н. Упругость и прочность жидкостей. М.: Гостехиздат, 1951, 193 с.

25. Бернал Дж.Д. Геометрический подход к структуре жидкости //Успехи химии, 1961, т.30, в. 10, с. 1312-1323.

26. Bernal J.D. The structure of liquids. //Proc.Roy.Soc., 1964, v.280, №1382, pp.299-322.

27. Bernal J.D. Geometry of the structure of monoatomic liquids. //Nature, 1959, v.185, №4706, pp.68-70.

28. Бернал Дж.Д., Фаулер P. Структура воды и ионных растворов. //УФН, 1934, т. 14, в.5, с.586-643.

29. Самойлов О.Я. Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов. М.: Изд-во АН СССР, 1957, 162 с.

30. Hall L. The origin of ultrasonic absorbtion in water. //Phys. Rev., 1948, v.7, pp.775-781.

31. Franc H.S., Wen W. Structural aspects of ion-solvent infraction in aqueous solution. //Disc. Farad. Soc., 1957, №24, pp.133-140.

32. Мартынов Г.А. Проблема фазовых переходов в статистической механике. //УФН, 1999, т. 169, №6, с.595-624.

33. Саркисов Г.Н. Приближенные уравнения теории жидкостей в статистической термодинамике классических жидких систем. //УФН, 1999, т.169, №6, с.625-642.

34. Andrade da Costa E.N. A theory of the viscosity of liquids. //Phylos. Magaz., 1934, v.17, pp.497-511.

35. Hirai N., Eynng H. Bulk viscosity of polymeric systems //J.Polymer Sci., 1959, v.37,Nl, pp.51-70.

36. Фабелинский И. JT. О макроскопической и молекулярной сдвиговой вязкости. //УФН, 1997, т. 167, №7, с.721-733.

37. Sato Т., Okajama Н., Kashiwase Y., Motegi R., Nakajama H. Shear horizontal acoustic plate mode viscosity sensor. //J.Appl.Phys., 1993, v.32, pp.2392-2395.

38. Ballantine D.S., White R.M, Martin S.J., Ricco A.J., Zellers E.T., Frye G.C., Wohltjen H. Acoustic wave sensors. New York: Academic Press, 1997, 436 p.

39. Литовиц Т., Дэвис К. Структурная и сдвиговая вязкость в жидкостях. //В кн. Физическая акустика, М.: Мир, 1968, т.2А, с.298-370.

40. Choi H.J., Vinay S.J., Jhon M.S. Rheological properties of particle suspensions in a polymeric liquid. //Polymer, 1999, v.40, pp.2869-2872.

41. Longin P.Y., Verdier C., Piau M. Dynamic shear rheology of high molecular weigth polydimethylsiloxaes: comprarison of rheometry and ultrasound. //J.Non-Newton.Fluid Mech., 1998, v.76, pp.213-232.

42. Phan-Thien N., Safari-Ardi M. Linear viscoelastic properties of flour-water doughs at different water concentrations. //J.Non-Newton.Fluid Mech., 1998, v.74, pp.137-150.

43. See H., Maher A.-M., Field J., Pfister В., Swam M., Phan-Thien N. Measurements of the viscoelastic properties of bituminous materials using an oscillating needle technique. //Rheol.Acta, 1999, v.38, pp.443-450.

44. Mankar R.B., Saraf D.N., Gupta S.K. Viscoelastic behavior of polymerizing systems. //Rheol.Acta, 1999, v.38, pp.84-89.

45. Matheson A.J. Molecular acoustics. London, New York, Sydney, Toronto, 1970, 290 p.

46. Ферри Дж. Вязкоупругие свойства полимеров. М.: Иностр. литература, 1963,535 с.

47. Мэзон У. Пьезоэлектрические кристаллы и их применение в ультраакустике. М.: Иностр. литература, 1952, 720 с.

48. Мак-Скимин Г. Ультразвуковые методы измерения механических характеристик жидкостей и твердых тел. //В кн. "Физическая акустика" под ред У.Мэзона, М.: Мир, т.1, с. Научные труды ВУЗов Литовской ССР, Ультразвук, 1974, в.6, с.5-22.

49. Воларович М.П., Дерягин Б.В., Леонтьева А.А. Измерение модуля сдвига стекловидных систем в интервале размягчения //Журн. физ.химии, 1936, т.8, в.4, с.479-485.

50. Корнфельд М. Упругие и прочностные свойства жидкостей //ЖЭТФ, 1943, т.13, с.116-122.

51. McSkimin H.I., Andreatch P. Measurement of Dynamic shear Impedance of low viscosity Liquids at Ultrasonic Frequencies //J.Acoust.Soc.Am, 1967, v.42, pp.248-252.

52. Moore R.S., McSkimin H.I., Ginewsku, Andreatch P. Defection of Vitrons in Pentachlorbiphenil at 40 MHz and the High-Frequency Mechanical Properties of Chlorinated Biphemls //J.Chem.Phys, 1969, v.50, pp.466-472.

53. Meistor R., Marhoeffer C., Schamanda R., Cotter L., Litovitz T. The visco-elasticproperties of high-viscosity liquids //J.Appl.Phys, 1960, v.31, pp.854-859.

54. Hersfeld F., Litovitz T.A. Absorption and dispersion of ultrasonic waves. New-York London, 1959, 205 p.

55. Литовиц Т., Дэвис К. Структурная и сдвиговая вязкость в жидкостях //В кн.: Физическая акустика, т.2А, М.: Мир, 1968, с.298-370.

56. Wolff О., Seydel Е., Johannsmann D. Viscoelastic properties of thin films studied with quartz crystal resonators. //Farad.Disc., 1997, 1 107, pp.91-104.

57. Tenan M.A., Soares D.M. The quartz crystal microbalance: A tool for probing viscous/viscoelastic properties of thin films //Braz.J.Phys., 1998,v.28,№4, pp.405412.

58. Савченко B.E., Грибова JI.К., Сахаров В.В. Применение кварцевых резонаторов для исследования вязкоупругости тонких пленок. //Сб. трудов X сессии РАО, Акустические измерения и стандартизация, 2000, М.: ГЕОС, т.2, с.123-128.

59. Исакович М.А., Чабан И.А. Распространение волн в сильновязких жидкостях //ЖЭТФ, 1966, т.50, в.5, с. 1343-1363.

60. Табидзе А.А., Кошкин Н.И. Исследование скорости поперечных волн в переохлажденных жидкостях //Журн.физ.химии, 1974, т.48, в. 10, с.2608-2609.

61. Старунов B.C., Тиганов Е.В. Фабелинский И.Л. Тонкая структура в спектре теплового крыла линии Рэлея в жидкостях //Письма в ЖЭТФ, 1967, т.5, с.317-319.

62. Бердыев А.А., Лежнев Н.Б. О поперечном звуке в жидкостях //Письма в ЖЭТФ, 1971, т.13, с.49-51.

63. Баранский К.Н., Север Г.А., Величкина Г.С. Распространение поперечныхгиперзвуковых волн в маловязких жидкостях //Письма в ЖЭТФ, 1971, т. 13, с.52-54.

64. Григорьев С.Б., Манучаров Ю.С., Михайлов И.Г., Хакимов О.Ш. О релаксации объемной и сдвиговой вязкостей в растительных маслах //Вестник ЛГУ, 1973, N16, в.З, с.56-59.

65. Григорьев С.Б., Михайлов И.Г., Хакимов О.Ш. Измерение сдвиговых вязкоупругих свойств некоторых жидкостей //Акуст.журн., 1974, т.20, в.1, с.44-48.

66. Голик А.З. О связи сжимаемости и сдвиговой вязкости со структурой вещества в жидком состоянии. //УФЖ, 1962, т.7, №8, с.806-812.

67. Голик А.З., Скрышевский А.Ф., Адаменко И.И. Молекулярная структура циклических парафинов (циклогексана и циклооктана). //УФЖ, 1969, т. 14, №1, с.116-120.

68. Голик А.З., Адаменко И.И. Вязкость и сруктура циклических и линейных парафинов. //УФЖ, 1969, т.14, №1, с.121-124.

69. Rupprecht A., Kaatze U.J. Model of noncritical concentration fluctuations in binary liquids. Verification by ultrasonic spectrometry of aqueous systems and evidance of hydrophobic effects. //J.Phys.Chem.A., 1999, v.103, №32, pp. 64856491.

70. Reddy B.R, Reddy D.L. Ultrasonic measurements in ethylacetate and n-butanol. //Indian J.Pure and Appl.Phys., 1999, v.37, №1, pp. 13-19.

71. Сборник доладов I Всесоюзн. Симп. по акустической спектроскопии. //Ташкент, 1976, 168 с.

72. Акустическая спектроскопия, квантовая акустика, акустоэлектроника. //Материалы II Всесоюзн. Симп. по акустической спектроскопии, Ташкент, 1978,276 с.

73. Бердыев А.А., Хемраев Б., Шубина М.Г. Поглощение ультразвуковых волн в некоторых растительных маслах. //Изв. АН Туркм.ССР, серия ФТХ и ГН, 1969, №3, с. 105-107.

74. Григорьев С.Б., Михайлов И.Г., Хакимов О.Ш. Измерение сдвиговых вязкоупругих свойств некоторых жидкостей. //Акуст. журн., 1974, 20, вып.1, с.44-48.

75. Бородин В.Н., Григорьев С.Б., Михайлов И.Г. Низкочастотная акустическая релаксация в бензине. //Акуст. журн., 1975, 21, вып.5, с.824-825.

76. Григорьев С.Б., Денисов Б.И., Михайлов И.Г., Акустические и динамические вязкоупругие свойства эфиров акриловой и метакриловой кислот. //Акуст. журн., 1980, 26, вып.5, с.678-684.

77. Кольцова И.С., Михайлов И.Г., Трофимов Г.С. Структурная акустическая релаксация во взвесях взаимодействующих частиц. //Акуст. журн., 1980, 26, вып.4, с.582-586.

78. Махкамов С., Хабибуллаев П.К., Халиулин М.Г. Об акустической релаксации в некоторых карбоновых кислотах. //Акуст. журн., 1974, 20, вып.1, с.136-139.

79. Иванов A.A., Хабибуллаев П.К., Халиулин М.Г. О второй области акустической релаксации в этилформиате и пропилформиате. //Акуст. журн., 1976,22, вып.1, с.37-42.

80. Иванов A.A., Хабибуллаев П.К., Халиулин М.Г., Шарипов ИГА. Акустическая спектроскопия бутилового, амилового и гептилового эфиров масляной кислоты. //Акуст. журн., 1981, 27, вып.З, с.391-398.

81. Бердыев A.A., Мухамедов В.А., Троицкий В.М., Хемраев Б. О поглощении ультразвуковых волн в вязких жидкостях выше дисперсионной области. //Акуст. журн., 1981, 27, вып.4, с.481-486.

82. Колесников Г.И., Старунов B.C., Фабелинский И.Л. Распространение продольных и сдвиговых гиперзвуковых волн в жидкостях. //Акуст. журн., 1976, 22, вып.5, с.776-777.

83. Ноздрев В.Ф. Применение ультраакустики в молекулярной физике. М.: Физматгиз, 1958, 456 с.

84. Голик А.З., Чолпан П.Ф. Исследование скорости ультразвука в некоторых полисилоксанах. //Акуст. журн., 1961, 7, вып.1, с.33-39.

85. Манучаров Ю.С., Моисеев А.И., Рахмонов Р.К., Соловьев В.А. К вопросу о динамической сдвиговой вязкоупругости жидкостей. //Акуст. журн., 1990, т.36, в.6, с.1059-1064.

86. Базарон У.Б., Дерягин Б.В., Булгадаев A.B. О сдвиговой упругости граничных слоев жидкостей //ДАН СССР, 1965, т. 160, в.4, с.799-803 .

87. Базарон У.Б., Дерягин Б.В., Булгадаев A.B. Исследование сдвиговой упругости жидкостей и их граничных слоев динамическим методом //ДАН СССР, 1966, т. 166, в.З, с.639-643.

88. Базарон У.Б., Дерягин Б.В., Булгадаев A.B. Измерения сдвиговой упругости жидкостей и их граничных слоев резонансным методом //ЖЭТФ, 1966, т. 51, в.4, с.969-981.

89. Бадмаев Б.Б., Бальжинов С.А., Дамдинов Б.Б, Дембелова Т.С. Сдвиговая упругость жидкостей и ее зависимость от частоты. //Сб. трудов X сессии РАО, Физическая акустика. Распространение и дифракция волн, 2000, М.: ГЕОС, т.1, с.40-43.

90. Бадмаев Б.Б., Дембелова Т.С., Иванова М.Н., Очирова Е.Р. Импедансный метод измерения сдвиговой упругости жидкостей. //Сб. трудов X сессии РАО, Физическая акустика. Распространение и дифракция волн, 2000, М.: ГЕОС, т.1, с.44-47.

91. Базарон У.Б., Дерягин Б.В., Занданова К.Т. Исследование сдвиговой упругости жидкостей при различных углах сдвига //ДАН СССР, 1972, т.206, N 6, с.1325-1328.

92. Занданова К.Т., Дерягин Б.В., Базарон У.Б., Будаев O.P. Комплексный модуль сдвига жидкостей и его зависимость от угла сдвиговой деформации //Докл.АН СССР, 1974, т.215, N 2, с.309-312.

93. Бадмаев Б.Б., Базарон У.Б., Будаев O.P., Дандарон Л.Б., Дерягин Б.В., Занданова К.Т., Ламажапова Х.Д. Исследование низкочастотного комплексного модуля сдвига жидкостей. //Коллоид, журнал, 1982, т.44, №5, с.841-845.

94. Бадмаев Б.Б., Базарон У.Б., Будаев О.Р и др. Исследование низкочастотного комплексного модуля сдвига жидкостей //Коллоидный журнал, 1982, т.44, №5, с.841-846.

95. Базарон У.Б., Бадмаев Б.Б., Дембелова Т.С, Очирова Е.Р. Вязкость жидкостей при малых градиентах скорости течения //Механика композиционных материалов и конструкций, 1999, т.5, №3, с.33-38.

96. D.D.Joseph, A.Narain and O.Riccius, Shear wave speeds and elastic moduli for different liquids, Part I. Theory //J.Fluid Mech. 1986. - v.171. - pp.289-308.

97. D.D.Joseph, O.Riccius and M.Arney, Shear waves speeds and elastic moduli for different liquids, Part II, Experiments //J.Fluid Mech. 1986. - v.171. - pp.309338.

98. Ю2.Хайкин С.Э., Лисовский Л.П., Саломонович А.Е. О силах "сухого" трения. //ДАН СССР, 1939, т.24, с. 134-136.

99. ЮЗ.Глюкман Л.И. Пьезоэлектрические кварцевые резонаторы. Л.: Энергия, 1969,260 с.

100. Базарон У.Б., Дерягин Б.В., Будаев О.Р. Измерение комплексного модуля сдвига.жидкостей. //ДАН СССР, 1972, т.205, №6, с. 1326-1327.

101. Базарон У.Б., Дерягин Б.В., Будаев О.Р. Измерение комплексного модуля сдвига жидкостей //Докл.АН СССР, 1972, т.205, N 6, с. 1326-1327.

102. Бадмаев Б.Б., Базарон У.Б., Дерягин Б.В., Будаев О.Р. Измерение сдвиговых механических свойств полиметилсилоксановых жидкостей //Докл.АН СССР, 1982, т.266, N 4, с.885-889.

103. Осипов К.Д., Пасынков В.В. Справочник по радиоизмерительным приборам. ч.2, М.: Изд-во Сов. радио, 1960, 450 с.

104. Будаев О.Р., Базарон У.Б. О влиянии чистоты рабочих поверхностей на измеряемый модуль сдвига жидкостей //В сб. Исследования в области физики конденсированного состояния вещества, Улан-Удэ, 1976, с.60-65.

105. Будаев О.Р., Занданова К.Т., Бадмаев Б.Б., Базарон У.Б. Влияние состояния поверхностей тела на измеряемые значения модуля сдвига жидкостей //В сб. Поверхностные силы и граничные слои жидкостей. М.: Наука, 1983, с. 160164.

106. ПО.Очирова Е.Р., Бадмаев Б.Б., Иванова М.Н., Дамдинов Б.Б., Сандитов Д.С. Температурная зависимость низкочастотной сдвиговой упругости триэтиленгликоля. //Сб. «Исследования в области молекулярной физики», 1994, Улан-Удэ, с.36-38.

107. Дамдинов Б.Б. Пьезокварцевые резонаторы и их применение при исследовании вязкоупругих свойств жидкостей. //Сборник трудов молодых ученых Байкальск. региона, вып. Физика. Химия, Улан-Удэ, 1999, с.9-14.

108. Дамдинов Б.Б., Бадмаев Б.Б., Будаев О.Р.,Иванова М.Н. Низкочастотная сдвиговая упругость в жидкостях. //Сборник трудов 6 сессии Российского акустического общества "Акустика на пороге XXI века", 1997, Москва: Изд-во МГ.ГУ, с.35-38.

109. Дамдинов Б.Б., Бадмаев Б.Б. Исследование вязкоупругих свойств органических жидкостей акустическим методом. //Акустический журнал (в печати).

110. Дамдинов Б.Б., Бадмаев Б.Б., Дембелова Т.С. Низкочастотные вязкоупругие параметры жидкостей. //Сборник трудов научно практ. конф. ВСГТУ, Улан-Удэ, 1998, с.31-35.

111. Дамдинов Б.Б., Бадмаев Б.Б., Иванова М.Н. Сдвиговая упругость жидкостей при частотах сдвиговых колебаний 40 кГц. //Сборник трудов научно практ. конф. ВСГТУ, Улан-Удэ, 1998, с.69-71.

112. Будаев O.P. Исследование комплексного модуля сдвиговой упругости жидкостей: Дисс.канд.физ.-мат.наук, Калининский университет, Калинин, 1974, 135 с.

113. Базаров Л.Б., Дамдинов Б.Б., Бадмаев Б.Б. Сдвиговая упругость полиэтилсилоксановых жидкостей при частоте 40 кГц. //Сборник трудов научно практ. конф. ВСГТУ, Улан-Удэ, 1998, с.36-39.

114. Дембелова Т.С. Экспериментальное исследование низкочастотного комплексного модуля сдвига полимерных жидкостей: Дисс.канд.техн.наук, ВСГТУ, Улан-Удэ, 111 с.

115. Дамдинов Б.Б., Эрдынеев Б.Б., Бадмаев Б.Б., Рогов В.Е. Исследование смесей растворов природных полимеров. //Сб. трудов X сессии РАО, Физическая акустика. Распространение и дифракция волн, 2000, М.: ГЕОС, т. 1, с.52-55.

116. Дамдинов Б.Б., Эрдынеев Б.Б. Исследование сдвиговой упругости смесей природных полимеров //Материалы Байкальской школы по фундамент, физике, 1999, Иркутск, т.2, с.359-362.

117. Полимерные смеси, под ред Д.Пола и С.Ньюмена, М.: Мир, 1981, 400 с.

118. Харук Е.В. Проницаемость древесины газами и жидкостями. Новосибирск: Наука, 1976, 188 с.

119. Kasahara T., Hirose H., Wada Y., Tsuyuki U. Rheological Properties of asphalt manufactured from petroleum oils of different origins. //Jap. Journ.of Appl. Phys., 1964, v.3, №11, pp.687-691.

120. Чабан И.А. Микроскопическая модель низкотемпературных аномалий в диэлектрических стеклах. //ФТТ, 1979, т.21, №5, с. 1444-1450.

121. Сандитов Д.С., Козлов Г.В., Белоусов A.B., Липатов Ю.С. Кластерная модель и модель флуктуационного свободного объема полимерных стекол. //Физика и химия стекла, 1994, т.20, №1, с.3-12.

122. Сандитов Д.С., Цыдыпов Ш.Б., Сандитов Б.Д., Сангадиев С.Ш. Дырочно-кластерная модель стеклообразных твердых тел и их расплавов. //Физика и химия стекла, 2000, т.26, №3, с.322-325.

123. Козлов Г.В., Новиков В.У. Синергетика и фрактальный анализ сетчатых полимеров. М.: Изд-во «Классика», 1998, 112 с.

124. Козлов Г.В., Сандитов Д.С. Ангармонические эффекты и физико-механические свойства полимеров. Новосибирск: Наука, 1994, 279 с.

125. Бартенев Г.М., Структура и релаксационные свойства эластомеров. М.: Химия, 1979, 288 с.

126. Бартенев Г.М., Бартенева А.Г. Релаксационные свойства полимеров. М.: Химия, 1992, 394 с.

127. Маломуж Н.П., Шапиро М.М. Особенности кластеризации молекул в вязких жидкостях. //ЖФХ, 1997, т.71, №3, с.468-474.

128. Маломуж Н.П., Степанян P.P. Кластеризация в сильновязких жидкостях. //ЖФХ, 1998, т.72, №4, с.609-615.

129. Малиновский В.К., Новиков В.Н., Соколов А.П. Особенности динамики и пространственных корреляций в генезисе стеклообразного состояния. // Физика и химия стекла, 1996, т.22, №3, с.204-221.

130. Новиков В.Н. Наноструктура и низкоэнергетические колебательные возбуждения в стеклообразных материалах. Автореф. докт. дисс. Новосибирск: Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 1992, 37 с.

131. Сандитов Д.С., Цыдыпов Ш.Б., Сандитов Б.Д., Сангадиев С.Ш. Дырочно-кластерная модель и универсальные свойства стеклообразных твердых тел и их расплавов. // В кн. Взаимодействие излучений и полей с веществом.

132. Материалы второй Байкальской школы по фундаментальной физике, ИГУ и ИСЗФ СО РАН, 1999, с.340-346.

133. Сандитов Д.С. Ангармонизм колебаний квазирешетки и модель флуктуационных дырок в стеклообразных твердых телах и их расплавах. //Физика и химия стекла, 1991, т.41, №6, с. 1-23.

134. Сандитов Д.С., Сангадиев С.Ш. Новый подход к интерпретации флуктуационного свободного объема аморфных полимеров и стекол. //ВМС, 1999, т.41, №6, с.977-1000.

135. Дамдинов Б.Б., Сандитов Д.С., Бадмаев Б.Б. О природе низкочастотного вязкоупругого релаксационного процесса в жидкостях.//Сб. Трудов БГУ, Улан-Удэ: Изд-во БГУ, 2000, с. 6-7.

136. Дамдинов Б.Б., Сандитов Д.С. Кластерная модель низкочастотной сдвиговой упругости жидкостей. //В кн. II конф. по фунд. и приклад, проблемам физики. 2000, Улан-Удэ, БНЦ СО РАН (в печати)

137. Бадмаев Б.Б., Иванова М.Н., Бальжинов С.А. Температурная зависимость сдвиговой упругости вазелинового и касторового масел //Тезисы I конф. по фунд. и прикл. проблемам физики, Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 1999, с.62-64.