Низкочастотные сдвиговые вязкоупругие свойства жидких сред тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

На правах рукописи

БАДМАЕВ Бадма Банзаракцаевич

НИЗКОЧАСТОТНЫЕ СДВИГОВЫЕ

Специальность 01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Улан-Удэ - 2004

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

Научный консультант: доктор физико-математических наук,

профессор Саидитов Дамба (ангадиевич, Бурятский государственный университет, г. Улан-Удэ

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

МессерлеВладимир Ефремович, Восточно-Сибирский государственный технологический университет, г. Улан-Удэ

доктор физико-математических наук, профессор Селезнев Владимир Дмитриевич, Уральский государственный технический университет, г. Екатеринбург

доктор физико-математических наук, профессор Есипов Игорь Борисович, Акустический институт им. акад. Н.Н.Андреева, г. Москва

Ведущая организация: Иркутский государственный технический

университет

Защита диссертации состоится 19 марта 2004 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.039.03 в ВосточноСибирском государственном технологическом университете.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВосточноСибирского государственного технологического университета.

Автореферат разослан

Отзывы просим направлять по адресу: 670013, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40в, ВСГТУ, ученому секретарю диссертационного совета

Ученый секретарь диссертационного совета, к т н.

Заятуев Х.Ц

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Создание общей теории жидкого состояния вещества является одной из важнейших задач современной молекулярной физики. Решение этой проблемы требует всесторонних теоретических и экспериментальных исследований структуры и физико-механических свойств жидких сред.

В этой связи изучение структуры жидкости и характера теплового движения молекул, выяснение природы релаксационных процессов различными методами представляет научный и практический интерес. Измерение динамических сдвиговых свойств жидкости акустическими методами является одним из прямых подходов к исследованию природы и характера процессов перестройки межмолекулярной структуры жидкости. Они позволяют получить информацию о вязкоупругих свойствах жидкостей (о динамическом модуле сдвига, о тангенсе угла механических потерь), а также установить связь этих свойств с происходящими в них релаксационными процессами.

Важнейшей структурной характеристикой жидкости является период релаксации г- время перехода из неравновесного в равновесное состояние. В теории жидкости Френкеля период релаксации оценивается (по скорости самодиффузии) приравниванием этого периода ко времени оседлого существования отдельных молекул и для маловязких жидкостей равен 10-11- 10'12 с. Оценка времени релаксации неравновесного состояния по реологической модели Максвелла дает также значение г порядка 10-10 с. Следовательно, динамическая сдвиговая упругость может быть обнаружена именно при таких периодах сдвиговых колебаний.

В работах У.Базарона, Б.Дерягина и А.Булгадаева (ЖЭТФ. 1966, Т.51, В.4) впервые было показано, что жидкость, независимо от вязкости и полярности, обладает сдвиговой упругостью при частоте сдвиговых колебаний порядка 105 Гц. Данное необычное свойство было обнаружено при исследовании граничных слоев жидкостей, которые, как известно, под действием поверхностных сил твердого тела приобретают особые свойства, отличные от свойств жидкости в объеме.

Детальное исследование данного свойства для различных жидкостей в зависимости от толщины слоя показало, что сдвиговая упругость является свойством жидкости в объеме.

Таким образом, время релаксации в эксперименте У.Базарона и сотрудников не совпадает с численным значением периода релаксации неравновесного состояния, полученным на основании скорости самодиффузии отдельных частиц. Это говорит о том, что в жидкостях наряду с высокочастотным рела ксацион ны м^ 1^0ц^сс(^м~с^й€ствует

низкочастотная вязкоупругая релаксация, определяемая, по-видимому, коллективными взаимодействиями больших групп молекул. Время релаксации процесса перегруппировки больших групп молекул может на много порядков превышать время оседлого существования отдельной молекулы. Поэтому всестороннее экспериментальное и теоретическое исследование обнаруженного свойства является актуальной задачей и имеет фундаментальное значение для понимания природы жидкого состояния вещества.

Первостепенное значение имеет исследование возможности распространения низкочастотных сдвиговых волн в толстом слое жидкости. Важность этой задачи определяется еще и тем, что измерения сдвиговой упругости проводились в сравнительно тонких слоях и обнаруженное свойство могло быть приписано к особым свойствам граничных слоев.

Цель работы заключалась в экспериментальном и теоретическом исследовании низкочастотной (105 Гц) сдвиговой упругости жидких сред для доказательства существования в них низкочастотного вязкоупругого релаксационного процесса, обусловленною определенной перестройкой межмолекулярной структуры. Поставленная цель определила необходимость решения ряда задач, основными из которых являются:

- экспериментальное доказательство существования низкочастотной сдвиговой упругости в жидких средах;

- доказательство возможности распространения низкочастотных сдвиговых волн в жидкостях; измерение вязкоупругих характеристик жидкостей по параметрам сдвиговой волны;

- измерение вязкоупругих параметров жидких сред: органических жидкостей, гомологического ряда нормальных углеводородов, полиметил- (ПМС) и полиэтилсилоксановых (ПЭС) жидкостей, смесей природных полимеров и пропиточных растворов;

- исследование корреляции между измеряемой сдвиговой упругостью и динамической вязкостью при изменении последней в широком диапазоне;

- изучение вязкоупругих свойств жидкостей на тpex фиксированных частотах: 74, 40 и 10 кГц, оценка характера изменения вязкоупругих параметров с изменением частоты;

- разработка методики измерения вязкости жидкостей при малых градиентах скорости течения;

- построение приближенной кластерной модели строения жидкости для объяснения низкочастотной вязкоупругой релаксации.

Основная часть исследований и разработок по теме диссертации имела целевую практическую направленность и выполнялась в рамках

госбюджетных работ Отдела физических проблем при Президиуме Бурятского научного центра СО РАН и грантов РФФИ №95-01-00601, №98-01-00503, №98-01-00504.

Научная новизна полученных в диссертации результатов заключается в следующем:

- Разработан и создан ультразвуковой интерферометр для сдвиговых волн. Впервые экспериментально доказано распространение низкочастотных сдвиговых волн в жидкостях, по параметрам которых рассчитаны модули сдвига жидкостей.

- Экспериментально реализовано три способа измерения комплексного модуля сдвига жидкостей, проведены сравнение и анализ экспериментальных результатов, полученных тремя способами, и показано, что они удовлетворительно согласуются между собой.

- Акустическим резонансным методом показано, что все исследованные жидкие среды: гомологические ряды нормальных углеводородов, жидкости разных классов, смеси полимеров и пропиточные растворы - обладают комплексным модулем сдвига при частоте сдвиговых колебаний порядка 105 Гц.

- Измерены модуль сдвига и тангенс угла механических потерь ПМС и ПЭС жидкостей, проанализированы особенности поведения этих параметров от степени удлинения и усложнения структуры цепочек. Установлена корреляция между измеряемой сдвиговой упругостью и динамической вязкостью для гомологического ряда нормальных углеводородов, ПМС и ПЭС жидкостей.

- Создана экспериментальная установка для исследования вязкоупругих свойств жидкостей при частоте сдвиговых колебаний 10 кГц с использованием резонаторов из изотропных материалов с электромагнитным методом возбуждения.

- Учтено влияние асимметрии колебательной системы на измерения сдвиговой упругости жидкостей резонансным методом.

- Измерены основные вязкоупругие характеристики жидкостей при трех фиксированных частотах (10, 40 и 74 кГц), прослежен характер изменения измеренных параметров с частотой.

- Разработан вискозиметр для исследования вязкости жидкостей при предельно малых градиентах скорости течения. Обнаружена повышенная динамическая вязкость жидкостей и гистерезис вязкого течения при предельно малых градиентах скорости.

- Предложена кластерная модель жидкости, согласно которой низкочастотный вязкоупругий релаксационный процесс обусловлен наличием динамических микронеоднородностей в структуре жидкости.

На защиту выносятся следующие положения:

1.Взаимодействие системы пьезокварц - прослойка жидкости -накладка дает три способа измерения низкочастотного комплексного модуля сдвига жидкостей акустическим резонансным методом. Первый способ реализуется при толщине жидкой прослойки мною меньшей длины сдвиговой волны; второй способ связан с распространением сдвиговой волны в жидкости; третий аналогичен импедансному методу Мэзона и основан на полном затухании сдвиговой волны в толстом слое исследуемой жидкости.

2.Характер и параметры распространения низкочастотных (105 Гц) сдвиговых волн в жидкостях определяют комплексный модуль сдвиговой упругости жидкостей. Результаты измерения комплексного модуля сдвига жидкостей, полученные различными методами при разных толщинах жидкой прослойки подтверждают, что низкочастотная сдвиговая упругость является объемным свойством жидкостей.

3. Наличие сдвиговой упругости жидкостей при частотах сдвиговых колебаний 105 Гц указывает на существование в них низкочастотного вязкоупругого релаксационного процесса, определяемого коллективными взаимодействиями больших групп молекул (кластеров). Причем тангенс угла механических потерь меньше единицы, следовательно, согласно реологической модели Максвелла, частота релаксации такого процесса ниже частоты эксперимента.

4. Резонансным методом с применением пьезокварцевого резонатора впервые получены значения действительного и мнимого модулей сдвига, тангенса угла механических потерь и эффективной вязкости для гомологического ряда жидкостей: углеводородов, полиметил-, полиэтилсилоксановых жидкостей при частотах сдвиговых воздействий 105 Гц . Выяснено, что для гомологов существует корреляция между сдвиговой упругостью и вязкостью. Показано экстремальное поведение вязкоупругих характеристик смесей полимеров и различных пропиточных растворов в зависимости от концентрации.

5. Разработана методика измерения сдвиговой упругости жидкостей при частоте 10 кГц с применением резонаторов из изотропных материалов с электромагнитным методом возбуждения. Впервые измерены вязкоупругие свойства жидких сред при частотах 10 и 40 кГц. Показано, что с уменьшением частоты модуль сдвига уменьшается, а тангенс угла механических потерь растет.

б.Эффективная вязкость, рассчитанная по модели Максвелла с одним временем релаксации, для всех исследованных жидкостей превышает значения табличной вязкости. Измерения динамической вязкости жидкостей при предельно малых градиентах скорости течения

на созданном вискозиметре по разработанной методике показали, что по мере уменьшения скорости течения вязкость жидкостей растет, это связано со структурированием жидкости. Обнаруженное явление гистерезиса вязкого течения жидкостей при предельно малых градиентах скорости свидетельствует о наличии крупномасштабных долгоживущих структурных образований в жидкостях.

7. Модель о микронеоднородном строении жидкостей предполагает, что в структуре жидкости имеются флуктуационные кластеры - динамические упорядоченные микрообласти. Механизм низкочастотной вязкоупругой релаксации в жидкостях связан с распадом кластера, который представляет собой многоступенчатый процесс с относительно большим временем релаксации. Энергия активации процесса низкочастотной вязкоупругой релаксации на примере вазелинового масла равна: И = 22 кДж/моль, среднее число молекул в кластере для вазелинового масла составляет ~103 единиц.

Научная достоверность результатов подтверждается согласием теоретических и экспериментальных данных, сопоставлением результатов, полученных тремя методами, а также соответствием с данными других исследователей.

Практическая ценность.

1. Полученные в диссертации результаты исследования физико-механических свойств полимерных жидкостей и их смесей могут быть использованы при разработке высокоэффективных консистентных смазочных средств, повышающих износостойкость и надежность машин и механизмов. Численные данные по вязкоупругим свойствам исследованных жидких сред могут использоваться как характеристики в различных приложениях.

2.Результаты исследования вязкоупругих свойств пропиточных растворов (креозот, битум, ПЕК и растворы лаков) применяются при совершенствовании ультразвуковой пропитки и сушки пористо-капиллярных тел, в частности древесины, бетонов, обмоток якорей электромашин.

3. Обнаруженный эффект повышения вязкости при малых градиентах скорости течения жидкостей имеет важное значение для объяснения процессов, в которых преобладают медленные течения, например в грунтоведении, почвоведении, в процессах фильтрации жидкостей и растворов через искусственные и естественные мембраны.

4. Результаты данной диссертационной работы могут быть использованы и уже используются в практике дальнейших научных исследований вязкоупругих свойств жидких сред.

5.Методика измерения вязкости при малых градиентах скорости течения используется в научно-исследовательской работе совместно с

НПП "Квант", г. Москва, для исследования динамической вязкости рабочих жидкостей молекулярио-злектронных информационных систем, применяемых в современной технике. Совместно с Уфимским нефтяным институтом выполнялись хоздоговорные НИР по исследованию реологических свойств нефти и нефтепродуктов Башкирских месторождений. По заказу Ленинградского филиала Института машиноведения АН СССР (Инженерный центр "Износостойкость") проведены исследования сдвиговых механических свойств смазочных масел с различными присадками.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на следующих конференциях и совещаниях: IV-я Всесоюзная конференция "Методика и техника ультразвуковой спектроскопии" (Вильнюс, 1980). International Conference on Surface Sciences (Moscow, 1981, 1991, 1995). International Symposium «Advances in Structured and Heterogeneous Continua» (Moscow, 1993, 1995). Всесоюзные совещания по механизмам релаксационных процессов в стеклообразных системах (Улан-Удэ, 1976, 1985). Международная конференция "Акустика неоднородных сред" (Новосибирск, 1991, 1994, 1998, 2000, 2002). Всероссийская научно-техническая конференция "Методы и средства измерения" (Нижний Новгород, 1999). VI, X, XI и XIII сессии Российского Акустического Общества (Москва, 1997, 2000, 2001, 2003). Байкальская школа по фундаментальной, физике (Иркутск, 1999). Международная конференция "Потоки и структуры в жидкостях" (Санкт-Петербург,

1999). 2nd Congress of Slovenian Acoustical Society (Slovenia, Lyublyana,

2000). 14-й Семинар по межмолекулярному взаимодействию и конформациям молекул, (Плес, 2001), 17th International Congress on Acoustics (Italy, Rome, 2001). International Conference on Ultrasonics, (Holland, Delft, 2001), I and II International Conference «Physics of Liquid Matter: Modern Problems» (Ukraine; Kiev 2001, 2003). 9lh International Congress on Sound:and .Vibration (USA, Orlando, 2002). 16th International Symposium on Nonlinear Acoustics (Moscow, 2002). XIIth International Conference on Surface Sciences (Zvenigorod, 2002). 5-й World Congress on Ultrasonics (France, Paris, 2003). Ежегодные сессии Отдела физических" проблем Бурятского научного центра СО РАН, Восточно-Сибирского государственного технологического университета, Бурятского государственного университета.

Личный вклад автора состоит в постановке задачи исследования, ее теоретическом обосновании и экспериментальном выполнении, в интерпретации полученных результатов и их обобщении. В опубликованных работах, составляющих диссертацию, автору принадлежит определяющий вклад.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 53 работы, из них в центральной печати 15 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 8 глав, выводов и списка литературы. Содержит 287 страниц текста, 74 рисунка, 19 таблиц и список литературы из 315 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, поставлены цели и задачи исследований, сформулированы положения, определяющие новизну и практическую ценность полученных результатов, кратко изложено содержание работы.

В первой главе диссертации приводится краткое изложение существующих представлений о вязкоупругих свойствах жидкостей. Рассмотрены основные положения статистической теории жидкостей, а также различные приближенные теории. Особое внимание уделено представлениям о характере теплового движения частиц жидкости, основанным главным образом на работах Френкеля (параграфы 1.1 и 1.2).

По Френкелю, жидкости занимают промежуточное положение между газами и твердыми телами не только по своему строению, но и по характеру теплового движения, заключающегося в комбинации колебательного и трансляционного движений частиц. Вдали от критической точки превалирует колебательный тип движения,' который и ответственен за близость жидкостей и кристаллов.

Согласно общепринятым представлениям тепловое движение в жидкости состоит из нерегулярных колебаний частиц около временных положений равновесия с характерной частотой - период

колебаний. Перемещение частиц жидкости осуществляется в виде активированных скачков с преодолением некоторого потенциального барьера, разделяющего два соседних временных положения равновесия. В случае несферических частиц должны быть добавлены вращения и вращательные колебания. Если частота активированных скачков частиц 1/г не зависит от приложенной силы, то возникающий при этом поток частиц оказывается пропорциональным этой силе и приводит к наблюдаемой величине вязкости. Если же к жидкости приложить переменную силу, например, тангенциальные колебания поверхности твердого тела с периодом колебаний много меньше то механизм текучести, не успеет сработать и реакцией жидкости на приложенную силу окажется упругая деформация, т.е. жидкость будет проявлять сдвиговую упругость. При уменьшении частоты внешней силы

скачкообразный механизм движения частиц жидкости приведет сначала к упругостно-релаксационным явлениям с характерным временем релаксации а при еще меньших частотах - к обычному вязкому течению.

Важной характеристикой жидкости является ее поведение при сдвиговых деформациях, поскольку исследование сдвиговых механических свойств жидкостей является одним из прямых методов изучения природы и характера процессов структурной перестройки жидкостей.

Реологические свойства жидкостей обычно описываются моделью Максвелла, состоящей из последовательно соединенных упругого и вязкого элементов. Если напряжение сдвига меняется по синусоидальному закону с частотой параметры реологической модели Максвелла связаны с комплексным модулем сдвига вязкоупругой жидкости й = С + ¡С следующими соотношениями:

(I)

(2)

Максвелловская вязкость через действительную часть комплексного сдвига и тангенс угла механических потерь выражается следующим образом:

Пм

(О^в

(3)

По этой формуле можно определить проявляющуюся в эксперименте эффективную вязкость в предположении, что вязкоупругие свойства жидкости могут быть описаны реологической моделью Максвелла.

Существует множество методов измерения вязкоупругих свойств жидкостей (параграф 1.3). Во-первых, это низкочастотные резонаторы, в которых измеряются напряжение и деформация исследуемого материала. К следующей группе относятся резонансные методы измерения комплексного модуля сдвига жидкостей. Здесь измеряется комплексный сдвиг резонансной частоты: упругие силы, возникающие

при сдвшовой деформации жидкости, увеличивают резонансную частоту, а вязкие силы увеличивают затухание колебательной системы. Имеются различные способы реализации данною метода измерения, перекрывающие диапазон от высоких до ультразвуковых частот. При высоких частотах применяются импеданеные методы, в которых определяется характеристическое сопротивление жидкости по измерению комплексного коэффициента отражения сдвиговой волны от границы твердое тело - жидкость.

Низкочастотные резонаторы в основном применяются для исследования вязкоупругих свойств высоковязких жидкостей. Резонансные и импедансные методы могут применяться для исследования и обычных маловязких жидкостей. Все ли методы обнаруживают вязкоупругие свойства у вязких жидкостей и растворов полимеров.

N параграфе 1.4 рассмотрен резонансный метод измерения низкочастотной (105 Гн) сдвиговой упругости тонких слоев жидкостей, разработанный У. Базароном, Б.Дерягиным и А.Булгадаевым. В качестве резонатора применялся пьезокварцевый кристалл. Боковая юринжгальная поверхность пьезокварца совершающая пантенциальные смещения, соприкасаекя с прослойкой жидкости, накрытой кварцевой накладкой. Возрастание резонансной частоты пьезокварца доказывало наличие сдвиговой упругости у прослойки жидкости. Однако обнаруженная низкочастотная сдвиговая упругость иногда приписывается к особым свойствам граничных слоев. Поэтому в данном разделе диссертации подробно рассмотрены особые, отличные от объемных, свойства граничных слоев, возникающие под действием поверхностных сил твердого тела.

Во втором главе в параграфе 2.1 подробно рассмотрен акустический резонансный метод измерения сдвиговой упругости жидкостей. Данный метод по идее аналогичен методу, разработанному Л.Мандельштамом и С.Хайкиным для исследования сил сухого трения.

Метод измерения сдвиговой упругости жидкостей основан на применении пьезокварцевого кристалла Х-18.5° среза, у которого, по иперагурным данным, на грани, перпендикулярной оптической оси, коэффициент Пуассона равен нулю. Это необходимо для выполнения важного требования - отсутствия нормального компонента на рабочей грани пьезокварца. Грань, колеблющаяся на основной резонансной частоте в собственной плоскости, соприкасается на одном конце с прослойкой исследуемой жидкости, накрытой кварцевой накладкой (Рис.I.). При тангенциальных смещениях грани пьезокварца прослойка жидкости будет испытывать деформации сдвига и в ней должны установиться стоячие сдвиговые полны. Накладка при лом будет

практически покоиться. 13 зависимости от толщины прослойки жидкости изменяются параметры резонансной кривой пьезокварца: собственная резонансная частота и ширина резонансной кривой. Если прослойка жидкости обладает сдвиговой упр)гоаью. то резонансная частота будет возрастать по сравнению с частотой свободного пьезокварца. В случае, если бы в прослойке действовали только диссипативные вязкие силы, то резонансная частота должна уменьшаться. Метод отличается высокой чувствительностью и применим в широком диапазоне измеряемых вязкое гей

_а

о

Рис I. Пшокпарцс добавочной спя л.к>. 1-и|,е)ок1!<1рц. 2-прос.юйка жидкое! и. 3-наклаша

В параграфе 2.2 приводится общее решение задачи взаимодействия колебательной системы пьезокварц - прослойка жидкости - накладка. Данная задача решена при предположении, что импеданс жидкости равен импедансу пьезокварца, считая, что исследуемая жидкость обладает комплексным модулем сдвига О*. Действие добавочной связи, осуществляемой прослойкой жидкости, будет выражаться в изменении волнового числа пьезокварца, т.е. в изменении резонансной частоты и затухания.

Решение данной задачи дает следующее выражение для комплексного сдвига резонансной частоты пьезокварца.

где Я - площадь основания накладки. х*~Р~'а ~ комплексное волновое число жидкости, р - его действительная, а - мнимая части, И -толщина жидкой пленки, G* - комплексный модуль сдвига, (р*-

комплексный сдвиг фазы при отражении волны от границы жидкость-накладка, М- масса пьезокварца, -- резонансная частота.

Разделение (4) на действительную и мнимую части дает для сдвигов частот следующие выражения:

На рис.2 показаны зависимости действительного Л[' и мнимого

А/" сдвигов резонансной частоты от толщины прослойки жидкости,

-.5 ......,2

рассчитанные по формулам (5) и (6) при значениях С= 3-10 дин/см и = 0.3. Можно видеть, что сдвиги частот дают затухающие осцилляции, стремящиеся при увеличении толщины прослойки к определенным предельным значениям.

Из анализа выражений (5) и (6) вытекают три способа измерения модуля сдвига жидкостей. Первый способ реализуется при малых толщинах жидкой прослойки, когда толщина много меньше длины

Рис.2. Теоретические зависимости А/'(\) и "(2) от толщины пленки

сдвиговой волны, Н« л. В этом случае, в предположении, что накладка при колебаниях пьезокварца практически покоится формулы (5) и (6) предельно упрощаются и для действительной и

мнимой частей комплексного модуля сдвига получаются следующие расчетные формулы:

4 л-милгн 5

(7)

Для тангенса угла механических потерь будем иметь:

(8)

Мнимый сдвиг резонансной частоты А/ " определяется изменением затухания колебательной системы, т.е. он равен половине изменения ширины резонансной кривой.

Второй способ определения С основан на измерении длины сдвиговых волн Л по экспериментально найденным максимумам затухания (рис.2). Приравнивая к нулю производную по толщине от мнимого сдвига частоты (6), получим положения экстремальных

Я

значений в виде

н=-

где четные значения

относятся к

максимальным, а нечетные значения - к минимальным значениям. Отсюда можно видеть, что в случае с накладкой первый максимум затухания будет наблюдаться при толщине прослойки, равной

со2р

Используя соотношение {х*У~- для С получим следующую

расчетную формулу:

а

С = £/02 рсоь 0-ая1

(9)

где /о - резонансная частота пьезокварца, р - плотность исследуемой жидкости, О - угол механических потерь. Значение Щв определяется по расстоянию между первым минимумом и максимумом действительного сдвига частоты {рис.2). Анализируя выражение (5), можно показать, что расстояние АН между первым минимумом и максимумом действительного сдвига частоты является только лишь функцией

Третий способ, аналогичный известному импедансному методу, основан на измерении предельных значений сдвигов частот, к которым они стремятся при дальнейшем увеличении толщины жидкой

п

прослойки. Выражения (5) и (6) при предельные значения:

И—> оо принимают следующие

4Л>

SG'P в mofeóse tg 2'

SG'fl

(10)

2 Мл2/eos в '

Отметим, что прослойка жидкости находится на одном конце пьезокварца. Поскольку при Н —> оо сдвиговая волна полностью затухает, необходимость в твердой накладке отпадает и всю горизонтальную поверхность пьезокварца можно нагрузить толстым слоем исследуемой жидкости. В этом случае из выражений (10) можно получить для G'nG", а также для tgí? следующие расчетные формулы:

(11)

(12)

Здесь S является площадью всей горизонтальной поверхности пьезокварца. Из формулы (11) видно, что при наличии у жидкостей объемной сдвиговой упругости Aj„" > 4/®' Если же жидкость при частоте эксперимента является ньютоновской, то Af«," = Af.„'. А в акустическом импедансном методе Мэзона действительный и мнимый модули сдвига определяются по выражениям:

(13)

где - активная, X) - реактивная части комплексного сдвигового импеданса. Можно видеть полную аналогию расчетных формул (11) и (13), если положить

В третьей главе в параграфе 3.1 рассмотрена методика исследования, описана экспериментальная установка. Блок-схема экспериментальной установки представлена на рис.3. В работе применялся пьезокварцевый кристалл Х-18.5° среза в форме прямоугольною бруска с размерами 34.7x12x5.5 мм3, массой 6.24 г и резонансной частотой 74 кГц. Выбор данного среза кристалла

обусловлен тем, что у него коэффициент Пуассона равен нулю. Поэтому при сдвиговых деформациях прослойка жидкости должна испытывать чисто сдвиговые деформации. Однако в реальных кристаллах при тангенциальных колебаниях всегда существует нормальный компонент, обусловленный неточностью угла среза, а также взаимодействием кристалла с низкочастотными изгибными колебаниями. Наличие нормального компонента вызывает некоторый отрицательный сдвиг резонансной частоты, что ведет к занижению экспериментально измеренных значений модуля сдвига. Однако влияние нормального компонента и его вклад в измеренные значения вязкоупругих параметров жидкости легко исключались из рассмотрения. Накладка изготовлена из плавленого кварца в виде цилиндра с площадью основания 0.2 см2. Напряжение . с выхода генератора подавалось на первую пару электродов, расположенных на боковых гранях одного конца пьезокварца. Возникающая в пьезокварце переменная ЭДС снимается второй парой электродов, расположенных на другом его конце. Сигнал с электродов подавался на вход измерительного прибора, и снимались резонансные характеристики пьезокварца. Стабильность и изменение резонансной частоты контролировались электронно-счетным частототомером. Толщина исследуемой прослойки жидкости между пьезокварцем и накладкой измерялась методом интерференции света (параграф 3.2). Система пьезокварц - прослойка жидкости - накладка освещается монохроматическим светом и в отраженном свете наблюдается интерференционная картина в тонкой прослойке жидкости. При изменении длины волны падающего света наблюдается периодическое затемнение поля зрения. Зная длины волн двух соседних темных полос можно определить толщину прослойки по

формуле Н =----, где п - показатель преломления жидкости.

Однако на практике удобнее пользоваться номограммой, эквивалентной данной формуле. Номограмма позволяет быстро и точно определять толщину прослойки с точностью до 0.01 мкм.

При измерениях комплексного модуля сдвига жидкостей необходимо уделять особое внимание чистоте жидкостей и рабочих поверхностей (параграф 3.3). Исследуемые жидкости должны хорошо смачивать поверхности пьезокварца и накладки. В противном случае частицы жидкости слабо связаны с поверхностью пьезокварца и при его сдвиговых колебаниях может происходить их проскальзывание, в результате чего занижаются значения измеряемых величин. Жидкости, загрязненные различными примесями, дают заниженные и не повторяющиеся результаты. Очистка жидкостей производилась по известной в литературе методике. В случае спиртов производилось их абсолютирование. Жидкости подвергались многократной перегонке, а также обезгаживались.

Для очистки поверхностей применялись различные методы: очистка в растворителях, в тлеющем разряде. Однако наиболее эффективным оказался 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 с. Степень очистки рабочих поверхностей контролировалась трибометром конструкции Дерягина -Лазарева. Обработка поверхностей водородным пламенем легко гидрофилизирует их, что необходимо при работе с жидкостями, содержащими гидроксильные группы, а при работе с неполярными углеводородными жидкостями поверхности необходимо гидрофобизировать для лучшего смачивания.

Порядок проведения измерений был следующий. Сразу же после очистки на рабочую поверхность пьезокварца наносилась исследуемая жидкость. После определения толщины прослойки измерялись резонансная частота и ширина резонансной кривой при различных толщинах прослойки жидкости.

В четвертой главе в параграфе 4.1 рассмотрены экспериментальные результаты исследования комплексного модуля сдвига жидкостей акустическим резонансным методом при условии Н

Из выражения (7) можно видеть, что при наличии у жидкостей комплексного модуля сдвига зависимости действительного и мнимого сдвига резонансной частоты должны быть пропорциональны обратной

величине толщины прослойки жидкости. Именно такие зависимости получаются со всеми исследованными жидкостями.

На рис. 4 показаны зависимости действительного сдвига частоты пьезокварца от обратной толщины пленки для трех жидкостей триэтиленгликоля, дибутилфталата и воды. Видно, что линейные зависимости сходятся к началу координат, что свидетельствует о наличии у этих жидкостей объемного модуля сдвига. На рис.5 приводятся зависимости мнимого сдвига частоты от обратной толщины прослойки для тех же жидкостей. Зависимости также линейны и. сходятся к началу координат.

Всего исследованы сдвиговые механические свойства свыше 30 жидких сред, различных по строению и вязкости. Вязкости исследованных жидкостей изменяются от 0.01 до 5«105 пуаза. Из/и/с 4 и 5 можно определить значения действительного и мнимого сдвигов резонансной частоты и по выражениям (7) и (8) рассчитать значения действительного модуля сдвига О' и тангенса угла механических потерь

Так, например, для дибутилфталата С =0.82-106 дин/см2, а tg# 0.21. Полученные результаты для других жидкостей приведены в таблице 1.

В первом столбце указаны температуры эксперимента, во втором столбце приведены измеренные значения модуля сдвиговой упругости, в третьем - значения тангенса угла механических потерь. В следующем столбце даны значения табличной вязкости, а в последнем столбце приведены значения вязкости, рассчитанные по формуле (3) реологической модели Максвелла.

Наличие сдвиговой упругости при низких частотах говорит о том. что в жидкостях существует неизвестный ранее низкочастотный вязкоупругий релаксационный процесс, связанный, по нашим предположениям, с коллективными взаимодействиями больших групп молекул. Тот факт, что у большинства обычных жидкостей тангенс угла механических потерь оказывается меньше единицы, говорит о том, что частота наблюдаемого вязкоупругого релаксационного процесса меньше частоты эксперимента, которая составляла 74 кГц.

По реологической модели Максвелла частота релаксации где_/о - частота эксперимента. По данным таблицы 1 можно посчитать, что для дибутилфталата .^„1 = 15.5 кГц, а для бутилового спирта 7.4 кГц. Из таблицы 1 видно, что для обычных жидкостей рассчитанные вязкости оказываются намного больше известных табличных значений. Так, например, для дибутилфталата = 0.2 пуаз, = 9.0 пуаз. Простая механическая модель Максвелла с одним временем релаксации не может адекватно описывать поведения реальных жидкостей.

АГ, ГЦ.

100

Гц

2

Рис.4. Зависимости Л/ от 1/Ядля триэтилеигликоля (1), дибутилфталата (2) и воды (3)

2

1/Н, мки'1

Рис.5. Зависимости А/ от 1 !Н для тричтиленгликоля {1), дибутилфталата (2) и воды (3)

Таблица 1

Вязкоупру.'ие характеристики различных жидкостей

Жидкости 1С СЮ'6, дин/см2 №

Вода 23 0.31 0.3 0.01 2.42

Дибутилфталат 21 0.82 0.21 0.20 9.00

Диметилфталат 23 0.97 0.11 0.16 19.1

Бутиловый спирт 25 1.03 0.10 0.03 22.50

Капроновая кислота 22 0.76 0.32 0.03 5.67

Октиловый спирт 24 1.34 0.16 0.08 18.36

Этиленгликоль 23 0.91 0.24 0.19 8.61

Олеиновая кислота 24 1.63 0.91 0.30 7.06

Триэтиленгликоль 24 1.28 0.27 0.32 11.01

Диэтиленгликоль 23 1.46 0.31 0.34 10.7

Циклогексанол 24 1.12 0.30 0.48 8.81

Вазелиновое масло 24 1.36 0.51 0.99 7.1

Глицерин 24 3.13 1.82 15.00 16.04

ФЗ- 1265 24 1.81 2.00 4.52 9.78

ПМС ■ • 52000 24 2.6 0.5 5-103 98.53

Тем не менее, можно предположить, что при малых сдвиговых колебаниях структура жидкости остается неизменной, и это может соответствовать большим вязкостям, т.е. аномально большим периодам релаксации. Табличная же вязкость будет относиться к жидкости с разрушенной пространственной структурой, соответствующей ламинарному течению в обычных визкозиметрах, где сдвиговые деформации равны бесконечности.

В параграфах 4.2 - 4.4 проведены исследования гомологических рядов жидкостей разных классов.

Для более глубокого понимания механизма низкочастотного вязкоупругого релаксационного процесса важное значение имеет исследование сдвиговой упругости гомологического ряда жидкостей, что, возможно, позволит пройти через частоту релаксации по мере изменения молекулярной массы.

В таблице 2 приведены результаты измерения вязкоупругих параметров гомологического ряда нормальных углеводородов.

Из таблицы 2 можно заметить общую тенденцию к увеличению измеряемого модуля сдвиговой упругости с увеличением молекулярного веса, и уменьшению тангенса угла механических потерь. Для гомологического ряда нормальных углеводородов не удается пройти через частоту релаксации. Рассчитанная вязкость для этих жидкостей намного превышает табличную.

Таблица 2

Вязкоупругие свойства гомологического ряда нормальных __ углеводородов___

Жидкости 1°С СЮ"6, дин/см2 Ъв ЧгП '/.» п

Ундекан 23 0.58 0.18 0.012 7.12

Додекан 24 0.62 0.15 0.015 9.04

Тридекан 22 0.65 0.1 0.019 14.04

Тетрадекан 23 0.68 0.1 0.023 14.7

Пентадекан 22 0.7 0.09 0.028 16.8

Гексадекан 24 0.75 0.08 0.034 20.2

Гептадекан 24 0.85 0.07 0.042 26.11

В таблице 3 представлены результаты исследования девяти ПМС жидкостей с большим различием по величине вязкости. Эти жидкости представляют собой полимеры линейной структуры общей формулы (С7/3)3Л7- О-[^/(СЯз^О^ — Л'(С//3)3. где п может доходить до 2000.

Полученные зависимости действительного и мнимого сдвига резонансной частоты от обратной величины толщины прослойки линейны что свидетельствует о наличии объемной сдвиговой упругости.

Таблица 3

Вязкоупругие свойства полиметилсилоксановых жидкостей

Жидкости е°С <7 '■ 10'6, дин/см2 ?7ь П Чи, П

ПМС - 25 24 0.22 0.35 0.25 1.51

ПМС-100 23 0.6 0.5 1.00 3.22

ПМС-200 22 0.86 0.55 2.00 4.37

ПМС-400 21 1.24 0.75 4.00 5.55

ПМС - 900 22 1.35 0.8 9.00 5.95

ПМС-5384 22 2.12 0.6 53 10.3

ПМС-20000 23 2.36 0.55 200 11.96

ПМС - 52000 24 2.6 05 520 13.91

ПМС-509000 23 6.7 0.15 5-103 98.53

Исследование вязкоупругих свойств гомологического ряда полиэтилсилоксановых жидкостей проводилось тем же резонансным методом при //«Л. Полиэтилсилоксановые жидкости представляют собой либо смесь полимеровлинейной

(С2#5\-О-[57(С2#5)2о\&(С2Н5), и циклической [(С2Я5),570];|

структур, либо полимеры линейной структуры. Эксперименты показали, что зависимости сдвига резонансной частоты от обратной величины толщины жидкой прослойки для всех пяти исследованных жидкостей линейны. Рассчитанные значения модуля сдвиговой упругости О' и тангенса угла механических потерь Щ,0 приведены в таблице 4.

Таблица 4

Вязкоупругие свойства полиэтилсилоксановых жидкостей

Жидкости 1°С бЧО'6 дин/см2 ¡¿в ЧъП Пм, П Число атомов в цепи

ПЭС- 1 23 9.83 0.11 0.03 194.48 2

ПЭС-2 24 4.81 0.63 0.12 23.2 3

ЛЭС-3 24 3.45 0.87 0.14 15.16 4

ПЭС-4 23 2.96 2 0.46 16.1 5

ПЭС-5 24 5.9 6.6 3.88 86.69 15

Анализируя данные таблиц 3 и 4, можно заметить существенное отличие вязкоупругих свойств ПЭС от ПМС жидкостей. Если у ПМС жидкостей с увеличением молекулярной массы или звеньев молекулы п действительный модуль сдвига О' растет, то у ПЭС - жидкостей О' сначала уменьшается и, проходя через минимум, затем возрастает. ПМС жидкости с большими п обладают и большим конформационным набором, легче свертываются, что ведет к увеличению модуля сдвига. ПЭС - жидкости при малых п, вероятно, более структурированы, молекулы более компактны, упорядочены; с возрастанием п увеличивается количество степеней свободы, степень упорядоченности молекул при этом уменьшается, что выражается в уменьшении О'. В дальнейшем удлинение звеньев цепочки ведет к увеличению конформационного набора, молекулы ПЭС способны зацепляться друг за друга с образованием межмолекулярных связей, что ведет к увеличению модуля сдвига.

Изменение тангенса угла механических потерь с увеличением молекулярной массы у полимерных жидкостей проявляется по-разному. У ПМС - жидкостей проходит через максимум, оставаясь при этом меньше единицы. Для ПЭС - жидкостей возрастает, достигая

значений больше единицы. Согласно реологической модели Максвелла частота релаксации наблюдаемого процесса приближается к частоте эксперимента, проходит через нее и в дальнейшем уходит в область высоких частот. Для маловязких ПЭС и ПМС-жидкостей рассчитанная вязкость по модели Максвелла оказывается намного больше известных табличных значений. С увеличением вязкости жидкости сильновязких ПМС уменьшается коэффициент диффузии молекул и, следовательно, диссипация энергии, поэтому рассчитанная максвелловская вязкость для этих жидкостей оказывается меньше табличной.

Наличие максимума в зависимости от вязкости для ПМС,

вероятно, соответствует переходу от одного типа взаимодействия между молекулами к другому. Для вязких ПМС основную роль играют межклубковые связи, осуществляемые участками цепи. Зависимость tg0 от вязкости ПМС - жидкостей, имеющая максимум, аналогична частотной зависимости для вязкоупругой среды, описываемой

моделью Догадкина, Бартенева, Резниковского. Аналогия обусловлена тем, что с увеличением вязкости спектр релаксационных частот полимерной жидкости смещается в область более низких частот. Эта

1

модель применяется для описания реологических характеристик полимеров.

Подобное поведение угла, механических потерь и эффективной вязкости говорит о том, что полимерные жидкости, в отличие от обычных, обладают сложным механизмом релаксационного процесса.

Необходимо отметить, что полученные нами результаты измерения низкочастотного комплексного модуля сдвига полимерных жидкостей близки к результатам Барлоу и Лэмба, полученным другими методами.

В параграфе 4.4 приводятся результаты экспериментального исследования динамических вязкоупругих свойств различных растворов, растворов полимеров, лаков и других жидкостей, которые применяются в технике и технологии. Например, был исследован раствор полистирола (ПС) в толуоле, измерены динамический модуль сдвига О ' и тангенс угла механических потерь а также рассчитана эффективная вязкость ?/м-

В таблице 5 приведены результаты исследования вязкоупругих свойств 10% растворов ПС в толуоле различной молекулярной массы. Во втором столбце приводятся значения молекулярной массы полистирола. В последнем столбике приводятся значения относительной вязкости.

Из таблицы 5 видно, что с уменьшением молекулярной массы полимера уменьшается и динамический модуль сдвига и рассчитанная вязкость. Знание зависимости вязкоупругих свойств от молекулярной массы позволит оценить молекулярную массу различных полимеров но измеренным значениям G'.

Качественный характер изменения О' растворов полистирола в толуоле аналогичен результатам Матесона, который исследовал раствор полистирола в дибутилфталате при различных концентрациях на частоте 40 МГц. Полученные акустическим резонансным методом результаты определения динамического модуля сдвига растворов

Таблица 5

Вязкоупругие свойства 10%-ногораствора полистирола в толуо 1в

N фр. С 106, дин/см2 1&0 Чм, П [Л]. ДлЛг

1 5050 1.990 0.197 2.21 1.20

2 3690 1.672 0.199 1.90 0.90

3 3350 1.375 0.199 1.85 0.82

4 2870 1.038 0.228 0.85 0.71

5 2480- 0.891 0.261 0.64 0.62

6 1860 0.784 0.274 0.59' 0.48

7 1540 0.700 0.354 0.50 0.40

8 480 0.521 0.575 0.26 0.32

полистирола в толуоле согласуются с результатами МакСкимина, который измерил модуль сдвига растворов полистирола в толуоле импедансным методом Мэзона.

В пятой главе в параграфе 5.1 рассмотрено распространение сдвиговых волн' в жидкостях. Доказательство возможности распространения низкочастотных сдвиговых волн в жидкостях явилось бы важным подтверждением того, что наблюдаемая сдвиговая упругость является свойством жидкости в объеме.

Известно, что амплитуда чисто вязкой волны уменьшается на длине волны в раз. Это означает, что исследование бегущих вязких волн практически неосуществимо. Положение существенно изменится, если жидкость будет обладать сдвиговой упругостью. В этом случае глубина проникновения волны будет зависеть от тангенса угла механических потерь. Легко показать, что глубина проникновения вязкоупругой волны определяется выражением

(И)

Для воды (\%в = 0.3) глубина проникновения оказывается немногим больше длины волны, а для гексадекана = 0.08) глубина

проникновения равна уже четырем длинам волн. Таким образом, можно создать ультразвуковой интерферометр на сдвиговых волнах в жидкости и исследовать их распространение.

Акустический интерферометр на продольных волнах является одним из первых и широко применяемых методов измерения скорости и затухания в жидкостях и газах. Чаще всего применяются два вида интерферометра: с отражателем звуковой волны и с отражением волны от свободной поверхности жидкости. Оба вида интерферометра нами осуществлены на сдвиговых волнах в жидкости (параграф 5.2).

Если на горизонтальную поверхность пьезокварца, совершающего тангенциальные колебания, нанести равномерный по толщине слои вязкоупругой жидкости, то в этом слое должны установиться стоячие сдвиговые волны. В зависимости от толщины слоя жидкости будут изменяться параметры резонансной кривой пьезокварца, в частности, когда толщина слоя жидкости будет равна 1/4 длины волны, должен наблюдаться первый максимум затухания пьезокварца. Такой эксперимент был проведен с полиметилсилоксановыми жидкостями Однако в этом эксперименте невозможно добиться равномерности пленки жидкости по толщине из-за краевых эффектов. Поэтому мы поставили эксперимент, при котором жидкость заключена между

пьезокварцем и накладкой. В данном случае первый максимум затухания пьезокварца должен наблюдаться при толщине жидкого слоя, равной половине длины сдвиговой волны.

В эксперименте применена магнитная подвеска накладки, чтобы устранить дополнительные деформации прослойки жидкости за счет нормального компонента колебания пьезокварца. Несмотря на выбор пьезокварца Х-18.50 среза, малая величина нормального компонента всегда существовала, и в экспериментах со стоячими волнами он играл существенную роль. На рис.6 показаны теоретические кривые

зависимости действительного и мнимого сдвигов резонансной частоты от толщины слоя жидкости для различных значений тангенса угла механических потерь при С = 1-Ю^ин/см2, рассчитанные по формуле (9). Видно, что при малом значении угла механических потерь максимумы затухания резко выражены и глубина проникновения волны значительна. С увеличением толщины жидкой прослойки мнимый сдвиг резонансной частоты стремится к предельному значению 4/'<г'

Эксперименты (параграф 5.3), проведенные с помощью интерферометра, показали, что для получения осцилляции сдвигов частот необходимо добиться хорошего сцепления частиц жидкости с рабочими поверхностями пьезокварца и накладки. Однако при изменении толщины слоя в широких пределах рабочие поверхности неизбежно загрязняются, и смачиваемость ухудшается. Несмотря на применение магнитной подвески накладки, влияние нормального

if, Гц

1* *\

• \ ! • 1 \ 1 * / V 1 • / \-1 • / \\ • • / 2 V \ у • \ • /

-ДН-

©\

О \ ЮЯ / \ 200 Н, нки

• \ в \ / • в • \ / /в в \ / _ / - • X / О • / # 1 • в / в О I О • в

о\

в\

РисЛ. Зависимости теоретических (сплошные линии) и экспериментальных (точки) сдвш ов частот от толщины жидкой прослойки для 11МС -52000. 1 - действительный, 2 - мнимый сдниг частот

компонента устраняется не полностью. Поэтому удовлетворительные результаты получены для полиметилсилоксановых жидкостей, которые являются поверхностно - активными средами и хорошо сцепляются с рабочими поверхностями. Кроме того, вязкие жидкости менее подвержены влиянию нормального компонента.

На рис.1 показаны, экспериментальные результаты для ПМС -52000. Кривая I относится к зависимости действительного сдвига частоты от толшины прослойки, а кривая 2 - к мнимому сдвигу частоты. Из графика следует, что для этой жидкости X - 220 мкм. По расстоянию между первым минимумом и максимумом

действительного сдвига частоты для тангенса угла механических потерь получим значение, равное 0.5. По формуле (9) сдвиговая упругость для ПМС-52000 оказывается равной 2.4-106 дин/см2. Это значение немного меньше значения, приведенного в таблице 1, полученного первым способом, когда

На рис.1 сплошными линиями нанесены теоретические кривые, построенные по формулам (5) и (6) для полученных значений упругости и угла механических потерь. Совпадение результатов удовлетворительное. Максимальные значения сдвигов частот несколько меньше теоретических значений. Это говорит о том, что влияние нормального компонента исключается не полностью. С остальными жидкостями пол) чаются аналогичные результаты (табл.6).

Таблица 6

Модули упругости жидкостей, рассчитанные по длине сдвиговых

волн

Жидкости t°C р, г/см3 Л, мкм G'-IO"6, дин/см2 G'-10"6, дин/см2 При Н«Х

ПМС -400 22 0.97 160 1.00 1.24

ПМС-900 23 0.98 170 1.08 1.35

ПМС -5384 23 0.98 200 1.80 2.12

ПМС-20000 24 0.98 210 1.93 2.36

ПМС - 52000 23 0.98 220 2.40 2.60

В параграфе 5.4 приведены экспериментальные результаты исследования сдвиговой упругости жидкостей третьим способом акустического резонансного метода, когда вся горизонтальная поверхность пьезокварца нагружена толстым слоем исследуемой жидкости, в которой наблюдается полное затухание сдвиговой волны.

Данный метод также имеет свои ограничения. В случае жидкостей с малым углом механических потерь Шубина проникновения оказывается настолько большой, что на поверхности пьезокварца невозможно получить такую толщину - жидкость стекает с нее. Поэтому импедансным методом удалось измерить механические свойства вязких полиметилсилоксановых жидкостей и жидкостей с большим значением коэффициента поверхностного натяжения, таких, как вода, гликоли.

На рабочую поверхность пьезокварца после его очистки и обработки водородным пламенем наносился слой исследуемой жидкости возможно большей толщины. Затем измерялись изменения резонансной частоты и затухания. Значение действительного модуля сдвига рассчитано по формуле (12).

В таблице 7 приведены результаты, полученные импедансным методом. В первом столбце указаны температуры эксперимента, во втором - полученные предельные значения мнимого сдвига частоты, в третьем - рассчитанные значения сдвиговой упругости. Для сравнения полученных результатов в пятом столбце приведены значения сдвиговой упругости этих жидкостей для случая, когда

В таблице 7 отсутствуют значения действительного сдвига частоты, т.к. при малых значениях тангенса угла механических потерь величиной (А/~'а)2 можно пренебречь. Например, в случае воды, у которой tgв~ 0,3, вклад за счет 4/"'*, не превышает 3%.

Таким образом, эксперименты по исследованию сдвиговой упругости жидкостей методом стоячих волн и импедансным методом показали, что в жидкости могут распространяться сдвиговые волны.

Таблица 7

Результаты, полученные импеданснымметодом

Жидкости {С А5 г/см 4Г-., Гц с'ю-6, дин/см2 в'10 й, дин/см2 при Н«Х

Вода 24 0.99 13 0.28 0.31

Этиленгликоль 23 1.11 29 0.6 0.91

Триэтиленгликоль 23 1.12 26 1.1 1.27

ПМС- 100 22 0.97 16 0.43 0.6

ПМС-200 23 0.97 20 0.6 0.86

ПМС-400 22 0.97 23 0.88 1.24

ПМС-900 23 0.97 25 1.04 1.35

ПМС-5384 23 0.98 29 1.4 2.12

ПМС - 20000 24 0.98 33 1.8 2.36

ПМС - 52000 23 0.98 37 2.2 2.6

Сравнивая значения действительного модуля сдвига, полученные тремя способами, можно видеть, что наибольшее значение О' получается мри измерении первым способом, когда Н« Л В этом случае чистота рабочих поверхностей и жидкостей хорошо соблюдалась в процессе эксперимента. Нормальный компонент не оказывал влияния, так как накладка подбиралась достаточно малой по массе.

Во втором способе из-за массивности магнитной накладки нормальный компонент существенно влияет на измеряемые значения Л, они несколько меньше истинных значений Кроме того, при варьировании толщины жидкой прослойки в широких пределах (от сотен до 1 мкм) происходит загрязнение как контактирующих поверхностей, так и самой исследуемой жидкости. Поэтому экспериментальные результаты G' несколько ниже, чем при первом способе. Наименьшие значения G получаются при измерении третьим способом. Это объясняется тем, что рабочая поверхность используется не в полной мере, т.к. толщина слоя жидкости из-за мениска по краям меньше, чем в середине пьезокварца.

Таким образом, измерение сдвиговой упругое и жидкостей тремя способами акустического резонансного метода и их удовлетворительное согласие доказывает, что низкочастотная сдвиговая упругость является объемным свойством жидкостей.

В параграфе 5.5 проведена оценка погрешностей измерения сдвиговой упругости с учетом различных факторов, основными из которых являются: а) влияние асимметрии колебательной системы; б) неподвижность накладки при колебаниях кварца; в) однородность деформации сдвига прослойки жидкости; г) погрешность определения толщины жилкой прослойки; д) влияние мениска жидкости на измерения за счет поверхностного натяжения; е) чистота жидкостей и рабочих поверхностей; ж) влияние продольной составляющей колебания пьезокварца. Суммарная погрешность в измерении сдвиговой упругости с учетом этих факторов не превышает 6%

В шестой главе обсуждаются результаты исследования низкочастотной сдвиговой упругости жидкостей при разных частотах (10,40,74 кГц).

Из того факта, что тангенс угла механических потерь у исследованных жидкостей меньше 1, следует, что частота релаксации данного процесса лежит ниже частоты эксперимента, которая составляет 74 кГц. Поэтом) для полного выяснения характера данного релаксационного процесса и для оценки времени или спектра времен релаксации необходимо проведение частотных измерений, что является трудной технической и мел одической задачей Основным недостатком вышеописанного резонансного метода измерения сдвиговой упругости

жидкостей с применением пьезокварцевого кристалла является то, что он работает на строю фиксированной частоте, не допускающей ее варьирование. Для исследования сдвиговой упругости в широком диапазоне частот невозможно проведение измерений на одной установке и даже на установках одного типа. Каждый диапазон частот требует создания отдельных установок. В данной работе для приближенной оценки характера низкочастотного вязкоупругого релаксационного процесса проведены измерения сдвиговой упругости жидкостей при частотах 74, 40 и 10 кГц. Измерения при частотах 74 и 40 кГц проведены резонансным методом, с применением пьезокварцевых резонаторов с соответствующими резонансными частотами (параграфы 6.1 и 6.2). Для исследований сдвиговой упругости жидкостей при частоте 10 кГц нами в качестве резонатора использована тонкая длинная пластинка из изотропного материала, совершающая продольные колебания на основной частоте вдоль длинной оси (параграф 6.3). Проведенные исследования сдвиговой упругости разных жидкостей при трех фиксированных частотах показали, что все они обладают сдвиговой упругостью на этих частотах. Так, например, для бутилового спирта действительный модуль сдвига и тангенс угла механических потерь на 74 кГц равны соответственно дин/см2 и 0.10. При более низких частотах модуль сдвига бутилового спирта уменьшается, а тангенс угла механических потерь увеличивается, оставаясь меньше единицы. На 40 кГц С - 0.94-106 дин/см2, а1ёв- 0.22. При 10 кГц С= 0.72'106 дин/см2, а \°0 0.50. Вероятно, частота релаксации для данной жидкости еще не достигнута и лежит в области меньшей 10 кГц. Можно предположить, что низкочастотная вязкоупругая релаксация имеет один или узкий спектр релаксационных частот. Для полного понимания данного процесса необходимо проведение детальных исследований с узким шагом изменения частоты, что является целью дальнейших экспериментов, которые выходя за рамки данной работы.

В седьмой главе исследована динамическая вязкость жидкостей при предельно малых градиентах скорости течения.

Исследования низкочастотного комплексного модуля сдвиговой упругости жидкостей от угла сдвиговой деформации, проведенные Базароном, Дерягиным и Зандановой, показали, что при малых углах (до 12) наблюдается область линейной упругости, когда напряжение в прослойке жидкости оказывается пропорциональным величине деформации. При дальнейшем увеличении сдвиговой деформации сдвиговая упрутсть начинает уменьшаться, а мнимый модуль проходит через максимальное значение (рис.%). Такое поведение объясняли тем, что при увеличении сдвиговой деформации происходит разрушение

равновесной структуры жидкости, вследствие чего средняя релаксационная частота вязкоупругого процесса сдвигается в область высоких частот. Поэтому, когда частота релаксации окажется равной частоте эксперимента, будет наблюдаться максимум мнимого модуля сдвига.

1.5

О • , -г —- т-----,

О 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25

(АЦ*

РисЯ. Зависимости действительного (I) и мнимого модуля сдвига (2) от угла сдвиговой деформации для диэтиленгликоля

Если рассчитать по реологической модели Максвелла проявляющуюся в эксперименте эффективную вязкость, то оказывается, что в линейной области (т.е. при малых углах деформации) вязкость намного больше известной табличной вязкости (см. таблицу 1). По мере увеличения сдвиговой деформации вязкость уменьшается, стремясь к величине табличной вязкости. На рис.9 показана зависимость эффективной вязкости от величины сдвиговой деформации для диэтиленгликоля. Из данного эксперимента было предположено, что табличная вязкость характеризует вязкость жидкости с полностью разрушенной пространственной структурой, соответствующей ламинарному течению в обычных вискозиметрах. Поэтому возможность прямого измерения вязкости жидкости с неразрушенной равновесной структурой представляет большой интерес.

В параграфе 7.1 рассмотрен разработанный нами вискозиметр, где жидкость перетекает по длинной узкой трубке из одного сосуда в другой под действием определенной разности давлений, при которой создается предельно малый градиент скорости течения. Предполагается, что при элементарных актах вязкого течения структура жидкости мало меняется. Различие объема жидкости в малом сосуде в 100 раз позволяет пренебречь изменениями уровня в большом сосуде по мере истечения жидкости. Изменение уровня жидкости в малом сосуде измерялось вертикальным катетометром с точностью до 0,1 мкм. Такая

'1„„/7

10

уГЯн 0,2

Рис.9. Зависимость эффективной вязкости от величины сдвиговой деформации для диэтилентиколя

точность достигалась увеличением дифракционной картины от границы мениск жидкости - воздух. Для быстрого выравнивания уровней сосуды соединены широкой трубкой с краном. Отсутствие влияния испарения, а также капиллярных и термоосмотических потоков проверялось по сохранению положения менисков жидкости при отсутствии разности уровней в сосудах. Сосуды герметично закрывались и между собой имели воздушное сообщение. Установка располагалась на специальном фундаменте, изолированном от пола здания, чтобы исключить возможные вибрации установки. Вся установка помещалась в специальный блок, который термостатировался с точностью до 0,1 °С.

Из формулы Пуазейля получена зависимость между разностью уровней в сосудах и временем истечения жидкости

где ЛНа - разность уровней в начальный момент времени, г - радиус капилляра, - его длина, - плотность жидкости, - вязкость жидкости, 5 - площадь сечения малого сосуда, из которого вытекает жидкость. Из выражения следует, что если вязкость жидкости при всех градиентах- скорости течения остается постоянной, то зависимость

жидкостей получено отклонение от линейной зависимости

ЛН0 _

времени будет линейной. Для всех исследованных

от времени по мере уменьшения градиента скорости течения. 1 Га рис. 10 представлена зависимость 1п{ЛН0/АН) от времени/ для ПЭС - 1 при различных АН0.

Рис. 10. Зависимость 1п(Д11о/ДН) от времени I для жидкости ПЭС-1 при I) ДН0= 40 мкм, 2) Д110 = 35 мкм, 3)ДНо = 31 мкм

В таблице 8 представлены экспериментальные результаты измерения вязкости при предельно малых градиентах скорости течения для различных жидкостей. Как видно из таблицы, эффективная вязкость ?/„ по модели Максвелла с использованием низкочастотного

модуля сдвига, полученного при малых углах сдвиговых деформаций, превышает табличные значения вязкости Цт-

Измеренная вязкость при предельно малых градиентах скорости течения также больше табличных значений. На рис. 1 ] представлено изменение вязкости жидкости ПЭС - 1 от движущей разности уровней в сосудах. Можно видеть, что при больших градиентах

скорости—---__ течения

зависимость линейная. Однако, начиная с определенною значения разности уровней наблюдается все большее отклонение от

линейной зависимости, что свидетельствует о повышении наблюдаемой вязкости. Так, для ПЭС-1 при начальной разности уровней 40 мкм отклонение от начинается с 33 мкм. При дальнейшем

уменьшении градиента скорости течения вязкость жидкостей будет стремиться к предельному значению, после которого жидкости будут течь с повышенной постоянной вязкостью. При исследовании ряда слабовязких жидкостей (этилацетат, вода) было обнаружено явление гистерезиса вязкого течения, свидетельствующее о существовании в жидкости крупномасштабных долгоживущих структурных образований.

Таблица 8

Значения вязкостей, полученные при малых градиентах скорости

течения

ЖИДКОСТИ С-Ю"6 дин/смг т}„, П 7], П

ПЭС-1 9.83 0.11 194.48 0.03 0.43

Раствор ФЛ-98 в ксилоле 2.66 1.6 12.9 1.24 7.2

Бутиловый спирт 1.3 0.1 22.5 0.03 0.26

Вода 0.31 0.3 2.42 0.01 0.022

Изопропиловый спирт - - - 0.028 0.057

Этилаиетат - - - 0.004 0.0056

Таким образом, исследование повышенной вязкости жидкостей показало, что в жидкостях происходят сравнительно медленные молекулярные процессы, связанные с перестройкой ее структуры. Структуры жидкости в покое и движении, например, при ламинарном течении, совершенно различны. В покое устанавливаются временные связи, приводящие к более упорядоченной структуре с повышенной вязкостью. При механическом воздействии временные зацепления нарушаются, что приводит к значениям табличной вязкости, которая относится к жидкости с разрушенной пространственной структурой, соответствующей ламинарному течению жидкости.

В восьмой главе предложена кластерная модель для интерпретации низкочастотной сдвиговой упругости жидкостей. В параграфе 8.1 даны «Вводные замечания», после которых рассмотрены «Быстрые и медленные физические процессы (а и л-процессы) релаксации в аморфных полимерах» (параграф 8.2). В параграфе 8.3 обсуждаются «Кластерные модели сильновязких жидкостей и стекол»,

релаксационная теория Исаковича-Чабап, дырочно-кластерная модель С'андитова с сотр. и другие модели. В параграфе 8.4 и (.пагается

предлагаемая нами модель. Мы сравниваем низкочастотную релаксацию в жидкостях с Я - процессом релаксации в аморфных полимерах (выше температуры стеклования), который объясняется распадом относительно долговечных физических узлов молекулярной сетки. Согласно модели Мсаковича-Чабан сильновязкая жидкость рассматривается как микронеоднородная 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.

Мы предполагаем, что подобная динамическая структурная 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. 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. Таким образом, время жизни кластера велико не из-за кинетических единиц крупных размеров, а вследствие большого числа связанных молекул входящих в кластер. В свою очередь, из-за достаточно большого времени жизни кластер не успевает реагировать на внешние низкочастотные воздействия, а это и означает, что жидкость при низких частотах (порядка 105 Гц) проявляет упругие свойства. Предварительная оценка, проведенная в рамках кластерной модели, приводит к сравнительно высокому значению среднего числа кинетических единиц, входящих в кластер, равному

Энтропийная трактовка предэкспоненциального множителя В в известном уравнении времени релаксации приводит к выводу о том, что

величина В^ для низкочастотного релаксационного процесса в z раз больше, чем в случае высокочастотного релаксационного перехода. По приближенной формуле

где - температуры максимумов на спектре внутреннего трения

(\%0-Т) соответственно при частотах = 40 кГц и =74 кГц, для вазелинового масла получена следующая оценка энергии активации: II « 21,6 кДж/моль (~5 ккал/моль). По-видимому, элементарный акт вязкоупругой релаксации в жидкостях относится к низкоэнергетическим мелкомасштабным физическим процессам (отрыв частицы от кластера).

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Проведен систематический анализ общего решения задачи взаимодействия колебательной системы пьезокварц - прослойка жидкости - накладка, из которого вытекают три способа определения вязкоупругих свойств жидкостей, при Н « X, по распространению сдвиговой волны и при

2. Разработан ультразвуковой интерферометр на сдвиговых волнах, впервые экспериментально исследовано распространение низкочастотных (74 кГц) сдвиговых волн в жидкостях, по параметрам которых определены комплексные модули сдвигов жидкостей. Создана экспериментальная установка для исследования вязкоупругих свойств жидкостей при частоте сдвиговых колебаний 10 кГц с использованием резонаторов из изотропных материалов с электромагнитным методом возбуждения.

3. Детально изучено влияние чистоты рабочих поверхностей и рабочих жидкостей на экспериментальные результаты. Показано, что в зависимости от смачиваемости рабочих поверхностей экспериментальные результаты могут варьировать в широких пределах. Исследовано влияние асимметрии колебательной системы на измерения сдвиговой упругости жидкостей резонансным методом.

4. Получены новые экспериментальные результаты о динамических вязкоупругих характеристиках полимерных жидкостей, растворах лаков и масел, широко использующихся в современной технике. Исследованы гомологические ряды жидкостей: углеводороды,

полиметил-, полиэтилсилоксановые жидкости. Установлена корреляция между измеряемой сдвиговой упругостью и динамической вязкостью гомологов.

5. Впервые определены вязкоупругие свойства различных по строению жидкостей тремя способами акустического резонансного метода. Удовлетворительное согласие результатов, полученных разными способами, подтверждает, что низкочастотная сдвиговая упругость является объемным свойством' жидкостей: Из наличия объемной сдвиговой упругости у жидкостей установлен факт существования в них неизвестного ранее низкочастотного вязкоупругого релаксационного процесса, объясняемого коллективными взаимодействиями больших групп молекул (кластеров).

6. Впервые проведено систематическое исследование низкочастотной сдвиговой упругости жидкостей при трех разных частотах 74 ,40 и 10 кГц.

7. Сконструирован вискозиметр для измерения вязкости жидкостей при предельно малых градиентах скорости течения. Обнаружена повышенная динамическая вязкость жидкостей и гистерезис вязкого течения, свидетельствующие о структуризации жидкости в покое.

8. Предложена кластерная модель строения жидкостей, согласно которой низкочастотный вязкоупругий релаксационный процесс обусловлен наличием динамических микронеоднородностей в ее структуре.

Список основных опубликованных работ по теме диссертации

1. Базарон У.Б., Дерягин Б.В., Будаев О.Р., Бадмаев Б.Б., Определение низкочастотного комплексного модуля сдвига жидкостей по измерениям длины волн //Докл. АН СССР. 1978. Т.238. №1. С.50-53

2. Бадмаев Б.Б., Занданова К.Т., Будаев О.Р., Дерягин Б.В., Базарон У.Б. Низкочастотный комплексный модуль сдвига воды, этиленгликоля и триэтиленгликоля // Докл. АН СССР. 1980. Т.254. №2. С.381-385

3. Бадмаев Б.Б., Базарон У.Б., Будаев О.Р., Дерягин Б.В., Занданова К.Т., Ламажапова Х.Д. Исследование низкочастотного комплексного модуля сдвига жидкостей. // Коллоидный журнал. 1982. Т.44.№5.С.160-163

4. Бадмаев Б.Б., Базарон У.Б., Дерягин Б.В., Будаев О.Р. Измерение сдвиговых механических свойств полиметилсилоксановых жидкостей // Докл, АН СССР. 1982. Т.266. №4. С.885-889

5. Badmaev В.В., Bazaron U.B., Deryagin B.V and O.R.Budaev. Measurement of the shear elasticity of polymethylsiloxane liquids // Physica. 122B. Norh-Holland Publishing Company. 1983. P.241-245

6. Куни Ф.М., Базарон У.Б., Ламажапова Х.Д., Бадмаев Б.Б. Влияние асимметрии колебательной системы на измерения сдвиговой упругости жидкостей резонансным методом // Коллоидный журнал. 1992.T.54.N2.C.116-122

7. Базарон У.Б., Бадмаев Б.Б., Лайдабон Ч.С., Дерягин Б.В. Сдвиговые механические свойства полимерных жидкостей и их растворов // Докл. АН СССР. 1992. Т.322. N 2. С.307-311

8. B.V.Derjaguin, B.B.Badmaev, U.B.Bazaron, Kh.D.Lamazhapova and O.R.Budaev, Measurement of the low-frequency shear modulus of polymeric liquids // Phys. Chem. Liq. 1995. Vol.29, pp.201-209

9. Ешеева T.C., Бадмаев Б.Б., Будаев О.Р., Дандарон Г.-Н.Б. Исследование низкочастотной сдвиговой упругости полиэтилсилоксановых жидкостей // Механика композиционных материалов и конструкций. 1995. T.I. N 2. С. 90-98

10. Бадмаев Б Б., Будаев О.Р, Дембелова Т.С. Распространение сдвиговых волн в полимерных жидкостях // Акустический журнал. 1999.Т.45.№5.С.610-614

П. 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

12. Бадмаев Б.Б., Дамдинов Б.Б. Исследование вязкоупругих свойств органических жидкостей акустическим методом // Акустический журнал. 2001. т.47. №4. С. 561-563

13. Бальжинов CA., Бадмаев Б.Б., Очирова Е.Р. Экспериментальные исследования вязкоупругих свойств жидкостей с использованием резонаторов // Акустический журнал. 2001. Т.47, №6. С.853-855

14. Badmaev В.В., Damdinov В.В., Ivanova M.N. Experimental acoustical research of nonlinear properties of visco-elastic materials. //Nonlinear Acoustics at the beginning of the 31st Century ed. by O.V.Rudenko and O.A.Sapozhikov. V.2. Moskow. 2003. P.831-834

15. Badmaev В.В., Damdinov B.B., Dembelova T.S. Shear viscoelastic properties of liquids and their boundary' layers. // Advances in Colloid and Interface Science. V. 104. Issues 1-3.2003. P.299-305

16. Бадмаев Б.Б., Деряган Б.В., Будаев О.Р, Базарон У.Б. Определение низкочастотного комплексного модуля сдвига интерферометром с магнитной подвеской накладки // Тез. докл. Всесоюзного семинара-совещания "Молекулярная подвижность и свободный объем некристаллических твердых тел и жидкостей". - Улан-Удэ. 1976. С.30

17. Бадмаев Б.Б., Базарон У.Б., Будаев О.Р. Ультразвуковой интерферометр для исследования вязкоупругих свойств жидкостей. // Тез. IV Всесоюзной конф. "Методика и техника ультразвуковой спектроскопии». - Вильнюс. 1980. С.32

18. Будаев О.Р., Занданова К.Т., Бадмаев Б.Б., Базарон У.Б. Влияние состояния поверхности твердого тела на измеряемые значения модуля сдвига жидкостей // Поверхностные силы и граничные слои жидкостей. М.: Наука. 1983. С.160-163

19. Базарон У.Б., Бадмаев Б.Б., Дандарон Л.Б., Занданова К.Т. Вязкость растворов электролитов с положительной и отрицательной гидратацией скорости течения. // Материалы II Всесоюзной конф. "Механизмы релаксационных процессов в стеклообразных системах". Улан-Удэ. 1985. С.101

20. Будаев О.Р., Бадмаев Б.Б., Базарон У.Б. Вязкоупругие свойства гомологического ряда жидкого полимера на примере ПМС // Материалы II Всесоюзной конф. "Механизмы релаксационных процессов в стеклообразных системах". Улан-Удэ. 1985. С. 102

21. Лайдабон Ч.С, Бадмаев Б.Б., Ламажапова Х.Д., Базарон У.Б. Сдвиговые механические свойства граничных слоев растворов пропиточного лака // Тез. докл. IX Межд. конф. по поверхностным силам. М. 1990. С.45-46

22. Dcrjaguin B.V., Bazaron U.B., Budaev OR, Zandanova К.Г., Laidabon Ch S., Badmacv В В. Investigation of low frequency shear elasticity of liquids, their solutions and boundary layers // Proc.X Inter. Conf. "Surface Forces". Moscow. 1992. p. 18

23. Badmaev В.В., Bazaron U.B., Lamazhapova Kh.D and Budaev O.R. Measurement of low-fiequency complex modulus of polymer liquids // Abs. Inter..Symp. "Advances in structured and heterogeneous continua". M..I993. P.52

24. Bazaron U.B., Zandanova K.T, Lamazhapova Kh.D, Badmaev B.B., Budaev O.R. The definition of threshold of liquids flow by resonance method.. // Proc. Inter. Symp. "Advances in structured and heterogeneous continua". M..1993.P.82

25. Базарон У.Б., Булгадаев А.В., Будаев О.Р., Бадмаев Б.Б. Занданова К.Т., Ламажапова Х.Д. Низкочастотная сдвиговая упругость жидкостей // Сб. "Исследования в области молекулярной физики". -Улан-Удэ: Бурятский научный центр СО РАН 1994. С.5-11

26. Ешеева Т.С., Бадмаев Б.Б., Будаев О Р., Дандарон Г.-Н.Б. Низкочастотная сдвиговая упругость полиэтилсилоксановых жидкостей // Сб "Исследования в области молекулярной физики". - Улан-Удэ: Бурятский научный центр СО РАН. 1994. С. 17-20

27. Бадмаев Б.Б., Будаев О.Р., Ешеева Г.С., Занданова К Т. Очирова Е.Р. Комплексный модуль сдвига жидкости и его зависимость от угла сдвиговой деформации. // Сб. "Акустика неоднородных сред". -Новосибирск. 1995. С. 27-31

28. Будаев О.Р., Ешеева Т.С., Очирова Е.Р., Иванова М.Н., Бадмаев Б Б. Межфазный слой - чувствительная к механическим воздействиям часть гетерогенной системы. // Сб. "Акустика неоднородных сред". -Новосибирск. 1995. С. 44-48

29. Ешеева Т.С., Бадмаев Б.Б., Будаев О.Р., Дандарон Г.-Н.Б. Исследование низкочастотной сдвиговой упругости полиэтилсилоксановых жидкостей // Тез. II Межд. Симп. "Достижения в области структурированной и гетерогенной среды". М. 1995. С.95

30. Очирова Е.Р., Бадмаев Б.Б, Иванова М.Н., Дамдинов Б.Б., .Сандитов Д.С.. Исследование температурной зависимости низкочастотного комплексного модуля сдвиговой упругости жидкостей // Тез. II Межд. Сими. "Достижения в области структурированной и гетерогенной среды". М. 1995. С.24

31. Dembelova T.S., Badmaev ВВ., Budaev O.R. Investigation of mechanical properties of polyetylsiloxane and polymetylsiloxane liguids // Proc of "15 th General tonf. of the condensed matter". Bavena-Stresa. Italy. 1996

32. Дамдинов Б.Б., Бадмаев Б.Б., Будаев О.Р., Иванова М.Н. Низкочастотная сдвиговая упругость в жидкостях // Труды VI Сессии Российского акустического общества (РАО). "Акустика на пороге XXI века". М. 1997. С. 35-38

33. Дембелова Т.С, Дамдинов Б.Б., Бадмаев Б.Б., Будаев О.Р. Сдвиговые волны в жидкостях. // Там же. С. 31-34

34. Badmaev B.B. Dembelova Т.С., Ochirova Ye.R. Liquid structurization at limit decrease of flow velocity gradientes // Intern. Conf. "Fluxes and structures in fluids". 1999. St-.Petersburg. p.7-8

35. Бадмаев Б.Б., Будаев О.Р., Дембелова Т.С. Ультразвуковой интерферометр для сдвиговых волн в жидкостях // Методы и средства измерений физических величин, тез. докл. IV Всеросс. науч.-техн. конф. - Нижний Новгород, 1999. С.З

36. Бадмаев Б.Б., Дамдинов Б.Б., Очирова К.Р. Применение резонансного метода исследования динамических свойств жидкостей на частоте 40 кГц // Методы и средства измерений физических величин. Тез. докл. IV Всеросс. науч.-техн. конф. - Нижний Новгород. 1999. С. 15

37. Базарон- У.Б., Бадмаев Б.Б., Дембелова Т.С. Очирова Е.Р. Вязкость жидкостей при малых градиентах жидкости течения // Материалы Байкальской школы по фундаментальной физике. - Иркутск. 1999.Т.2.С.356-359

38. Лайдабон Ч.С., Дамдинов Б.Б., Алексеев Ю.С, Бадмаев Б.Б. Исследование вязкоупругих свойств пропиточных растворов // Физическая акустика. Распространение и дифракция звука. Сборник трудов X сессии РАО. М: ГЕОС. 2000. T.I. C.48-51

39. Дамдинов.Б.Б., Эрдынеев Б.Б., Бадмаев Б.Б., Рогов В.Е. Исследование смесей растворов природных полимеров. // Там же. С.52-55

40. Бадмаев Б.Б., Бальжинов CA., Дамдинов Б.Б., Дембелова Т.С Сдвиговая упругость жидкостей и ее зависимость от частоты // Там же С.40-43

41. Бадмаев Б.Б., Дембелова Т.С, Очирова Е.Р., Иванова М.Н. Импедансный метод измерения сдвиговой упругости жидкостей частоты // Там же. С.44-47

42. Damdinov B.B., Laidabon Ch.S., Badmaev B.B. Dynamical properties of impregnate solutions. /7 Proc. of the 2nd Congress of Slovenian Acoustical Society, 2000, P.203-206

43. Бадмаев Б.Б., Дембелова Т.С, Будаев О.Р. Исследование низкочастотной вязкоупругой релаксации в жидкостях. /7 Сб. трудов V межд. семинара "Акустика неоднородных сред". Новосибирск. 2000. Вып. 115.С23-26.

44. Dembelova T.S., Badmaev В.В. Acoustical investigation oi rheological properties of polymer liquids //Abs. of the XVII Intern. Congress on Acoustics. Rome. Italy. 2001. P.73.

45. Damdinov B.B., Sanditov D.S., Badmaev В.В. Cluster model of low-frequency visco-elastic relaxation in liquids. // Abs. of the XVII Intern. Congress on Acoustics. Rome. Italy. 2001. P.5.

46. Badmaev B.B., Damdinov B.B. Viscoelastic properties of liquids measured by dynamical resonance method. // Abs. of 1st Intern. Conf. "Physics of liquid matter. Modern problems" Kiev. Ukraine. 2001. P. 119.

47. Badmaev B.B., Dembelova T.S. Investigation of viscoelastic relaxation in liquids. // Abs. of 1st Intern. Conf. "Physics of liquid matter. Modern problems" Kiev. Ukraine. 2001. P.121.

48. Дамдинов Б.Б., Базарон Л.У., Бадмаев Б.Б., Могнонов Д.М. Влияние молекулярной массы полистирола на динамические свойства его растворов // Сб. трудов XI сессии РАО. М.: ГЕОС. 2001. Т.1. С.144-147.

49. Бадмаев Б.Б., Дембелова Т.С. Измерение вязкоупругих свойств жидкостей резонансным акустическим методом // Сб. трудов XI сессии РАО. М.: ГЕОС. 2001. T.I. C.136-139.

50. Бадмаев Б.Б., Бальжинов CA., Дамдинов Б.Б., Дембелова Т.С. Сдвиговая упругость жидкостей при частотах 74, 40 и 10 кГц // "Механика сплошной среды". Вып. 117. - Новосибирск. 2001. С. 122-125.

51. Damdinov B.B., Dembelova T.S., Badmaev В.В., lvanova M.N. Acoustical investigation of liquid shear viscoelastic properties. // Abs. of IX Congress on Sound and Vibration. Orlando. 2002. P. 15.

52. Бадмаев - Б.Б., Будаев О.Р., Дамдинов Б.Б., Дембелова Т.С. Исследование вязкоупругих свойств жидкостей акустическим методом. // Материалы Всероссийской конференции, посвящ. 10-летию РФФИ "Геофизика на рубеже XX и XXI веков". Москва. 2002. Р. 156.

53. Badmaev B.B. Shear viscoelastic properties of liquids and their boundary layers. //Abs. of XII Intern. Conf. "Surface forces". Zvenigorod. 2002. P.49.

Редактор Т. А. Стороженко

Подписано в печать 20 01.2004 г. Формат 60x84 1/16. Уел п л. 2,00 Тираж 100 экз Печать операт., бум писч. Заказ №24

Издательство ВСГТУ. г Улан-Удэ. Ул.Кпючевская, 40в

• - 290t:

ВВЕДЕНИЕ .'.

ГЛАВА I. СДВИГОВЫЕ ВЯЗКОУПРУГИЕ СВОЙСТВА ЖИДКОСТЕЙ.

1.1. Феноменологические теории вязкоупругих свойств жидкостей.

1.2. Молекулярные теории вязкого течения жидкостей.

1.3. Обзор экспериментальных исследований вязкоупругих свойств простых и полимерных жидкостей.

1.4. Исследования низкочастотной сдвиговой упругости жидкостей.

Выводы к главе I.

ГЛАВА II. ТЕОРИЯ АКУСТИЧЕСКОГО РЕЗОНАНСНОГО МЕТОДА ИССЛЕДОВАНИЯ

СДВИГОВОЙ УПРУГОСТИ ЖИДКОСТЕЙ.

2.1. Акустический резонансный метод измерения вязкоупругих свойств жидкостей.

2.2. Теория акустического резонансного метода.

2.3. Анализ общего решения задачи пьезокварц- прослойка жидкости - накладка и вывод расчетных формул.

Выводы к главе II.

ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА.

3.1. Экспериментальная установка, устройство кварцедержателя.

3.2. Оптическая установка для измерения толщины жидкой прослойки.

3.3. Очистка жидкостей и рабочих поверхностей, контроль чистоты обработки поверхностей.

Выводы к главе III.

ГЛАВА IV. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НИЗКОЧАСТОТНОГО КОМПЛЕКСНОГО МОДУЛЯ СДВИГА ЖИДКОСТЕЙ АКУСТИЧЕСКИМ РЕЗОНАНСНЫМ МЕТОДОМ.

4.1. Исследование комплексного модуля сдвига жидкостей при малых толщинах жидкой прослойки.

4.2. Измерение комплексного модуля сдвига гомологического ряда нормальных углеводородов.

4.3. Исследование комплексного модуля сдвига гомологического ряда полиметилсилоксановых (ПМС) и полиэтилсилоксановых (ПЭС) жидкостей.

4.3.1. Полиорганосилоксановые жидкости.

4.3.2. Исследование комплексного модуля сдвига гомологического ряда полиметилсилоксановых (ПМС) жидкостей.

4.3.3. Исследование комплексного модуля сдвига гомологического ряда полиэтилсилоксановых (ПЭС) жидкостей.

4.4. Исследование вязкоупругих свойств смесей природных полимеров и пропиточ! 1ых растворов.

4.4.1. Экспериментальные результаты исследования растворов природных полимеров.

4.4.2. Экспериментальные результаты исследования растворов полистирола в толуоле.

4.4.3. Экспериментальные результаты исследования пропиточных растворов. выводы к главе IV

ГЛАВА V. РАСПРОСТРАНЕНИЕ НИЗКОЧАСТОТНЫХ СДВИГОВЫХ ВОЛН В ЖИДКОСТЯХ

5.1. Измерение комплексного модуля сдвига жидкостей по распространению сдвиговых волн.

5.2. Ультразвуковой интерферометр для сдвиговых волн.

5.3. Экспериментальные результаты.

5.4. Измерение модуля сдвига жидкостей по методу полного затухания сдвиговых волн

5.5. Учет погрешностей измерений.

5.5.1. Учет влияния асимметрии колебательной системы на измерения сдвиговой упругости жидкостей резонансным методом.

5.5.2. Оценка погрешности эксперимента.

Выводы к главе V.

Глава VI. Исследование низкочастотной сдвиговой упругости жидкостей при разных частотах.

6.1. вязкоупругие свойства жидкостей при частоте измерений 74 кГц.

6.2. Исследование низкочастотной сдвиговой упругости жидкостей при частоте 40 кГц

6.3. Сдвиговая упругость жидкостей при частоте сдвиговых колебаний 10 кГц.

6.4. Сравнение и анализ полученных результатов.

Выводы к главе VI.

Глава VII. Исследование динамической вязкости жидкостей при предельно малых градиентах скорости течения.

7.1. Методика исследования и экспериментальная установка.

7.2. Результаты экспериментальных исследований и их анализ.

7.3. Измерение гистерезиса вязкого течения при предельно малых градиентах скорости течения.

Выводы к главе VII.

Глава viп. Кластерная модель низкочастотной сдвиговой упругости жидкостей

8.1. Вводные замечания.

8.2. Быстрые и медленные физические процессы релаксации (а и ^.-процессы) в аморфных полимерах.

8.3. Кластерные модели сильновязких жидкостей и стекол.

8.4. Кластерная модель низкочастотной вязкоупругой релаксации в жидкостях

Выводы к главе VIII

Создание общей теории жидкого состояния вещества является одной из важнейших задач современной молекулярной физики. Решение этой проблемы требует всесторонних теоретических и экспериментальных исследований структуры и физико-механических свойств жидких сред.

В этой связи изучение структуры жидкости и характера теплового движения молекул, выяснение природы релаксационных процессов различными методами представляет научный и практический интерес. Измерение динамических сдвиговых свойств жидкости акустическими методами является одним из прямых подходов к исследованию природы и характера процессов перестройки межмолекулярной структуры жидкости. Они позволяют получить информацию о вязкоупругих свойствах жидкостей (о динамическом модуле сдвига, о тангенсе угла механических потерь), а также установить связь этих свойств с происходящими в них релаксационными процессами.

Важнейшей структурной характеристикой жидкости является период релаксации г- время перехода из неравновесного в равновесное состояние. В теории жидкости Френкеля период релаксации оценивается (по скорости самодиффузии) приравниванием этого периода ко времени оседлого существования отдельных молекул и для маловязких жидкостей равен 10'"

1 'у

10" с. Оценка времени релаксации неравновесного состояния по реологической модели Максвелла дает также значение г порядка Ю"10 с. Следовательно, динамическая сдвиговая упругость может быть обнаружена именно при таких периодах сдвиговых колебаний.

В работах У.Базарона, Б.Дерягина и А.Булгадаева (ЖЭТФ.-1966.-Т.51.-В.4) впервые было показано, что жидкость, независимо от вязкости и полярности, обладает сдвиговой упругостью при частоте сдвиговых колебаний порядка 105 Гц. Данное необычное свойство было обнаружено при исследовании граничных слоев жидкостей, которые, как известно, под действием поверхностных сил твердого тела приобретают особые свойства, отличные от свойств жидкости в объеме.

Детальное исследование данного свойства для различных жидкостей в зависимости от толщины слоя показало, что сдвиговая упругость является свойством жидкости в объеме.

Таким образом, время релаксации в эксперименте У.Базарона и сотрудников не совпадает с численным значением периода релаксации неравновесного состояния, полученным на основании скорости самодиффузии отдельных частиц. Это говорит о том, что в жидкостях наряду с высокочастотным релаксационным процессом, существует низкочастотная вязкоупругая релаксация, определяемая, по-видимому, коллективными взаимодействиями больших групп молекул. Время релаксации процесса перегруппировки больших групп молекул может на много порядков превышать время оседлого существования отдельной молекулы. Поэтому всестороннее экспериментальное и теоретическое исследование обнаруженного свойства является актуальной задачей и имеет фундаментальное значение для понимания природы жидкого состояния вещества.

Первостепенное значение имеет исследование возможности распространения низкочастотных сдвиговых волн в толстом слое жидкости. Важность этой задачи определяется еще и тем, что измерения сдвиговой упругости проводились в сравнительно тонких слоях и обнаруженное свойство могло быть приписано к особым свойствам граничных слоев.

Цель работы заключалась в экспериментальном и теоретическом исследовании низкочастотной (105 Гц) сдвиговой упругости жидких сред для доказательства существования в них низкочастотного вязкоупругого релаксационного процесса, обусловленного определенной перестройкой межмолекулярной структуры. Поставленная цель определила необходимость решения ряда задач, основными из которых являются:

- экспериментальное доказательство существования низкочастотной сдвиговой упругости в жидких средах;

- доказательство возможности распространения низкочастотных сдвиговых волн в жидкостях; измерение вязкоупругих характеристик жидкостей по параметрам сдвиговой волны;

- измерение вязкоупругих параметров жидких сред: органических жидкостей, гомологического ряда нормальных углеводородов, полиметил-(ПМС) и полиэтилсилоксановых (ПЭС) жидкостей, смесей природных полимеров и пропиточных растворов;

- исследование корреляции между измеряемой сдвиговой упругостью и динамической вязкостью при изменении последней в широком диапазоне;

- изучение вязкоупругих свойств жидкостей на трех фиксированных частотах: 74, 40 и 10 кГц, оценка характера изменения вязкоупругих параметров с изменением частоты;

- разработка методики измерения вязкости жидкостей при малых градиентах скорости течения;

- построение приближенной кластерной модели строения жидкости для объяснения низкочастотной вязкоупругой релаксации.

Основная часть исследований и разработок по теме диссертации имела целевую практическую направленность и выполнялась в рамках госбюджетных работ Отдела физических проблем при Президиуме Бурятского научного центра СО РАН и грантов РФФИ №95-01-00601, №9801-00503, №98-01-00504.

Научная новизна полученных в диссертации результатов заключается в следующем:

- Разработан и создан ультразвуковой интерферометр для сдвиговых волн. Впервые экспериментально доказано распространение низкочастотных сдвиговых волн в жидкостях, по параметрам которых рассчитаны модули сдвига жидкостей.

- Экспериментально реализовано три способа измерения комплексного модуля сдвига жидкостей, проведены сравнение и анализ экспериментальных результатов, полученных тремя способами, и показано, что они удовлетворительно согласуются между собой.

- Акустическим резонансным методом показано, что все исследованные жидкие среды: гомологические ряды нормальных углеводородов, жидкости разных классов, смеси полимеров и пропиточные растворы - обладают комплексным модулем сдвига при частоте сдвиговых колебаний порядка 105 Гц.

- Измерены модуль сдвига и тангенс угла механических потерь ГТМС и ПЭС жидкостей, проанализированы особенности поведения этих параметров от степени удлинения и усложнения структуры цепочек. Установлена корреляция между измеряемой сдвиговой упругостью и динамической вязкостью для гомологического ряда нормальных углеводородов, ПМС и ПЭС жидкостей.

- Создана экспериментальная установка для исследования вязкоупругих свойств жидкостей при частоте сдвиговых колебаний 10 кГц с использованием резонаторов из изотропных материалов с электромагнитным методом возбуждения.

- Учтено влияние асимметрии колебательной системы на измерения сдвиговой упругости жидкостей резонансным методом.

- Измерены основные вязкоупругие характеристики жидкостей при трех фиксированных частотах (10, 40 и 74 кГц), прослежен характер изменения измеренных параметров с частотой.

- Разработан вискозиметр для исследования вязкости жидкостей при предельно малых градиентах скорости течения. Обнаружена повышенная динамическая вязкость жидкостей и гистерезис вязкого течения при предельно малых градиентах скорости.

Предложена кластерная модель жидкости, согласно которой низкочастотный вязкоупругий релаксационный процесс обусловлен наличием динамических микронеоднородностей в структуре жидкости.

На защиту выносятся следующие положения: 1. Взаимодействие системы пьезокварц - прослойка жидкости - накладка дает три способа измерения низкочастотного комплексного модуля сдвига жидкостей акустическим резонансным методом. Первый способ реализуется при толщине жидкой прослойки много меньшей длины сдвиговой волны; второй способ связан с распространением сдвиговой волны в жидкости; третий аналогичен импедансному методу Мэзона и основан на полном затухании сдвиговой волны в толстом слое исследуемой жидкости.

2. Характер и параметры распространения низкочастотных (105 Гц) сдвиговых волн в жидкостях определяют комплексный модуль сдвиговой упругости жидкостей. Результаты измерения комплексного модуля сдвига жидкостей, полученные различными методами при разных толщинах жидкой прослойки подтверждают, что низкочастотная сдвиговая упругость является объемным свойством жидкостей.

3. Наличие сдвиговой упругости жидкостей при частотах сдвиговых колебаний 105 Гц указывает на существование в них низкочастотного вязкоупругого релаксационного процесса, определяемого коллективными взаимодействиями больших групп молекул (кластеров). Причем тангенс угла механических потерь меньше единицы, следовательно, согласно реологической модели Максвелла, частота релаксации такого процесса ниже частоты эксперимента.

4. Резонансным методом с применением пьезокварцевого резонатора впервые получены значения действительного и мнимого модулей сдвига, тангенса угла механических потерь и эффективной вязкости для гомологического ряда жидкостей: углеводородов, полиметил-, полиэтилсилоксановых жидкостей при частотах сдвиговых воздействий 105 Гц . Выяснено, что для гомологов существует корреляция между сдвиговой упругостью и вязкостью. Показано экстремальное поведение вязкоупругих характеристик смесей полимеров и различных пропиточных растворов в зависимости от концентрации.

5. Разработана методика измерения сдвиговой упругости жидкостей при частоте 10 кГц с применением резонаторов из изотропных материалов с электромагнитным методом возбуждения. Впервые измерены вязкоупругие свойства жидких сред при частотах 10 и 40 кГц. Показано, что с уменьшением частоты модуль сдвига уменьшается, а тангенс угла механических потерь растет.

6. Эффективная вязкость, рассчитанная по модели Максвелла с одним временем релаксации, для всех исследованных жидкостей превышает значения табличной вязкости. Измерения динамической вязкости жидкостей при предельно малых градиентах скорости течения на созданном вискозиметре по разработанной методике показали, что по мере уменьшения скорости течения вязкость жидкостей растет, это связано со структурированием жидкости. Обнаруженное явление гистерезиса вязкого течения жидкостей при предельно малых градиентах скорости свидетельствует о наличии крупномасштабных долгоживущих структурных образований в жидкостях.

7. Модель о микронеоднородном строении жидкостей предполагает, что в структуре жидкости имеются флуктуационные кластеры — динамические упорядоченные микрообласти. Механизм низкочастотной вязкоупругой релаксации в жидкостях связан с распадом кластера, который представляет собой многоступенчатый процесс с относительно большим временем релаксации. Энергия активации процесса низкочастотной вязкоупругой релаксации на примере вазелинового масла равна: U = 22 кДж/моль, среднее число молекул в кластере для вазелинового масла составляет ~103 единиц.

Научная достоверность результатов подтверждается согласием теоретических и экспериментальных данных, сопоставлением результатов, полученных тремя методами, а также соответствием с данными других исследователей.

Практическая ценность.

1. Полученные в диссертации результаты исследования физико-механических свойств полимерных жидкостей и их смесей могут быть использованы при разработке высокоэффективных консистентных смазочных средств, повышающих износостойкость и надежность машин и механизмов. Численные данные по вязкоупругим свойствам исследованных жидких сред могут использоваться как характеристики в различных приложениях.

2. Результаты исследования вязкоупругих свойств пропиточных растворов (креозот, битум, ПЕК и растворы лаков) применяются при совершенствовании ультразвуковой пропитки и сушки пористо-капиллярных тел, в частности древесины, бетонов, обмоток якорей электромашин.

3. Обнаруженный эффект повышения вязкости при малых градиентах скорости течения жидкостей имеет важное значение для объяснения процессов, в которых преобладают медленные течения, например в грунтоведении, почвоведении, в процессах фильтрации жидкостей и растворов через искусственные и естественные мембраны.

4. Результаты данной диссертационной работы могут быть использованы и уже используются в практике дальнейших научных исследований вязкоупругих свойств жидких сред.

5. Методика измерения вязкости при малых градиентах скорости течения используется в научно-исследовательской работе совместно с HI ill "Квант", г. Москва, для исследования динамической вязкости рабочих жидкостей молекулярно-электронных информационных систем, применяемых в современной технике. Совместно с Уфимским нефтяным институтом выполнялись хоздоговорные НИР по исследованию реологических свойств нефти и нефтепродуктов Башкирских месторождений. По заказу Ленинградского филиала Института машиноведения АН СССР (Инженерный центр "Износостойкость") проведены исследования сдвиговых механических свойств смазочных масел с различными присадками.

Апробация работы.

Основные положения диссертации были представлены на следующих конференциях и совещаниях: IV-я Всесоюзная конференция "Методика и техника ультразвуковой спектроскопии" (Вильнюс, 1980). International Conference on Surface Sciences (Moscow, 1981, 1991, 1995). International Symposium «Advances in Structured and Heterogeneous Continua» (Moscow, 1993, 1995). Всесоюзные совещания no механизмам релаксационных процессов в стеклообразных системах (Улан-Удэ, 1976, 1985). Международная конференция "Акустика неоднородных сред" (Новосибирск, 1991-2002). Всероссийская научно-техническая конференция "Методы и средства измерения" (Нижний Новгород, 1999). VI, X, XI и XIII сессии Российского Акустического Общества (Москва, 1997-2003). Байкальская школа по фундаментальной физике (Иркутск, 1999). Международная конференция "Потоки и структуры в жидкостях" (Санкт-Петербург, 1999). 2nd Congress of Slovenian Acoustical Society (Slovenia, Lyublyana, 2000). 14-й Семинар no межмолекулярному взаимодействию и конформациям молекул,

Плес, 2001), 17th International Congress on Acoustics (Italy, Rome, 2001). International Conference on Ultrasonics, (Holland, Delft, 2001), I and II International Conference «Physics of Liquid Matter: Modern Problems» (Ukraine, Kiev 2001, 2003). 9th International Congress on Sound and Vibration (USA, Orlando, 2002). 16th International Symposium on Nonlinear Acoustics (Moscow, 2002). 12th International Conference on Surface Sciences (Zvenigorod, 2002). 5-й World Congress on Ultrasonics (France, Paris, 2003). Ежегодные сессии Отдела физических проблем Бурятского научного центра СО РАН, ВосточноСибирского государственного технологического университета, Бурятского государственного университета.

Личный вклад автора состоит в постановке задачи исследования, ее теоретическом обосновании и экспериментальном выполнении, в интерпретации полученных результатов и их обобщении. В опубликованных работах, составляющих диссертацию, автору принадлежит определяющий вклад.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 53 работы, из них в центральной печати 15 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 8 глав, выводов и списка литературы. Содержит 287 страниц текста, 74 рисунка, 19 таблиц и список литературы из 315 наименований.

Выводы к главе VIII

1. Выдвинута гипотеза о микронеоднородном строении жидкостей. Предполагается, что в структурах жидкостей имеются флуктуационные кластеры - динамические упорядоченные микрообласти, которые с течением времени образуются и распадаются. Между сильновязкими и маловязкими жидкостями нет принципиальной разницы. Они отличаются количественно, а именно временем жизни кластеров, которое у простых жидкостей с малой вязкостью существенно меньше, чем у сильновязких жидкостей.

2. Предложено дальнейшее развитие идеи Бартенева и Сандитова об аналогии между низкочастотным релаксационным процессом в жидкостях и медленным А,-процессом релаксации в аморфных полимерах. 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.

3. В рамках кластерной модели впервые проведена оценка энергии активации процесса низкочастотной вязкоупругой релаксации в вазелиновом масле: U и 22 кДж/моль. Энтропийная трактовка предэкспоненциального множителя В в уравнении времени релаксации приводит к выводу о том, что величина этого множителя В*, для низкочастотного релаксационного процесса в z раз больше, чем в случае высокочастотного релаксационного перехода: B^=zB, где z — среднее число молекул в кластере, которое для вазелинового масла равно около z и 103, а у эластомеров - z « 104-106.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подводя итоги проведенных исследований, основные результаты и выводы данной диссертационной работы можно сформулировать следующим образом:

1. Проведен анализ общего решения акустической задачи взаимодействия колебательной системы пьезокварцевый резонатор — прослойка жидкости - накладка, на основе которого реализованы три способа акустического резонансного метода измерения низкочастотной сдвиговой упругости жидкостей: первый способ реализуется при толщине жидкой прослойки много меньшей длины сдвиговой волны; второй способ связан с распространением сдвиговой волны в жидкости; третий аналогичен известному импедансному методу и основан на полном затухании сдвиговой волны в толстом слое исследуемой жидкости. Два последних способа впервые реализованы в данной работе.

2. Разработан ультразвуковой интерферометр на сдвиговых волнах в жидкости. Впервые экспериментально исследовано распространение сдвиговых волн в жидкостях.

3. Подробно изучено влияние чистоты контактирующих с жидкостью поверхностей и самой жидкости на экспериментальные результаты, рассмотрено влияние асимметрии колебательной системы и мениска жидкости на измерения сдвиговой упругости жидкостей.

4. Акустическим резонансным методом исследованы низкочастотные (105Гц) вязкоупругие свойства жидких сред. Согласие результатов, полученных тремя способами, убедительно доказывает, что низкочастотная сдвиговая упругость жидкостей является неотъемлемым свойством жидкости в объеме.

5. Наличие сдвиговой упругости жидкостей при частотах сдвиговых колебаний порядка 105 Гц доказывает существование в них неизвестного ранее низкочастотного вязкоупругого релаксационного процесса, объясняемого коллективными взаимодействиями больших групп молекул (кластеров). Для всех исследованных жидких сред тангенс угла механических потерь меньше единицы, следовательно, частота релаксации этого процесса ниже частоты эксперимента, которая составляла 74 кГц.

6. Резонансным методом с применением пьезокварцевого резонатора впервые получены значения действительного и мнимого модулей сдвига, тангенса угла механических потерь и эффективной вязкости для гомологического ряда жидкостей: углеводородов, полиметил-, полиэтилсилоксановых жидкостей при частотах сдвиговых воздействий 105 Гц . Выяснено, что для гомологов существует корреляция между сдвиговой упругостью и вязкостью. Показано экстремальное поведение вязкоупругих характеристик смесей полимеров и различных пропиточных растворов в зависимости от концентрации.

7. Разработана методика измерения сдвиговой упругости жидкостей при частоте 10 кГц с применением резонаторов из изотропных материалов с электромагнитным методом возбуждения. Впервые измерены вязкоупругие свойства жидких сред при частотах 10 и 40 кГц. Показано, что с уменьшением частоты модуль сдвига уменьшается, а тангенс угла механических потерь растет.

8. Установлено, что эффективная вязкость, рассчитанная по модели Максвелла с одним временем релаксации, для всех исследованных жидкостей превышает значения табличной вязкости. Создан вискозиметр и разработана методика измерения динамической вязкости жидкостей при предельно малых градиентах скорости течения. Показано, что по мере уменьшения скорости течения вязкость жидкостей растет, что связано со структурированием жидкости. Обнаруженное явление гистерезиса вязкого течения жидкостей при предельно малых градиентах скорости свидетельствует о наличии крупномасштабных долгоживущих структурных образований в жидкостях.

9. Выдвинута гипотеза о микронеоднородном строении жидкостей. Предполагается, что в структурах жидкостей имеются флуктуационные кластеры - динамические упорядоченные микрообласти. 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.

10.В рамках кластерной модели впервые проведена оценка энергии активации процесса низкочастотной вязкоупругой релаксации на примере вазелиновго масла: U = 22 кДж/моль, и оценено среднее число молекул в кластер, которое для вазелинового масла равно 103.

Одной из важнейших задач дальнейших исследований является изучение зависимости сдвиговой упругости от частоты. Подобное исследование дало бы ответ на вопрос о характере спектра релаксационных частот и имело бы важнейшее значение для понимания природы низкочастотного вязкоупругого релаксационного процесса.

Другой важной задачей является исследование температурной зависимости наблюдаемого явления, что позволило бы проанализировать наблюдаемые явления с энергетических позиций.

Представляется важным исследование сдвиговой упругости тонких граничных слоев жидкостей. Данное исследование является важным для понимания аномальных свойств граничных слоев жидкостей и их структурных особенностей, устойчивости коллоидов и т.д.

Важную информацию о природе низкочастотного вязкоупругого релаксационного процесса может дать продолжение исследований гистерезиса сдвиговой упругости в области ее нелинейности.

Важным следствием существования низкочастотной вязкоупругой релаксации в жидкостях является возможное существование в полярных жидкостях низкочастотной диэлектрической релаксации. Обнаружение и исследование данного явления представляло бы большой научный интерес и могло бы иметь практическое значение.

Выше мы остановились только лишь на самых главных задачах дальнейших исследований. Примененный в данной работе акустический резонансный метод далеко еще не исчерпал свои возможности. Метод может быть успешно применен при исследовании вязкоупругого поведения жидкостей вблизи фазового перехода жидкость - твердое тело и в области размягчения стеклообразных веществ. Метод может быть применен также для изучения жидкокристаллического состояния, в частности, при фазовых переходах от смектического состояния к нематическому и к изотропной среде.

Краткое изложение нерешенных задач убедительно показывает, что для дальнейшего развития начатых исследований имеются широкие перспективы. Всесторонне расширение и углубление исследований имеет фундаментальное значение для правильного понимания природы жидкого состояния вещества, а также для решения многих практических задач.

В заключение хочу выразить глубокую признательность: моим научным руководителям академику РАН Дерягину Б.В. и к.ф.м.н. Базарону У.Б.; научному консультанту д.ф.м.н., проф. Сандитову Д.С.; к.ф.м.н. Булгадаеву А.В., к.ф.м.н. Зандановой К.Т., к.ф.м.н. Будаеву О.Р., к.т.н. Дембеловой Т.С., к.ф.-м.н. Дамдинову Б.Б., Ивановой М.Н. Отдельная благодарность всем сотрудникам лаборатории молекулярной акустики ОФП БНЦ СО РАН за постоянную помощь в подготовке настоящей работы, а также сотрудникам кафедры физики ВСГТУ.

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

2. Базарон У.Б., Дерягин Б.В., Булгадаев А.В. О сдвиговой упругости граничных слоев жидкостей//Докл. АН СССР.-1965.-Т. 160, № 4.-С.799-803.

3. Базарон У.Б., Дерягин Б.В., Булгадаев А.В. Исследование сдвиговой упругости жидкостей и их граничных слоев динамическим методом// ДАН СССР.-1966.-Т. 166, №3 .-С.639-643.

4. Базарон У.Б., Дерягин Б.В., Булгадаев А.В. Измерение сдвиговой упругости жидкостей и их граничных слоев резонансным методом// ЖЭТФ.-1966.-Т.51 ,Вып.4( 10).-С.969-981.

5. Боголюбов Н.Н. Проблемы динамической теории в статистической физике Избр. труды.Т.2.-Киев: Наукова думка. 1970.С.99-196.

6. Green Н. The molecular theory of fluids. Amsterdam.l 952.-264 p.

7. Kirkwood J.G. The statistical mechanics of the transport processes. General theory//J. Chem. Phys.-1946.-V.14. №3.-P.l80-201.

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

9. Физика простых жидкостей/ Под ред. Темперли Г., Роулинсона Дж. и Рашбрука Дж. Часть II.-M.: Мир. 1973.-400 с.

10. Зубарев Д.Н. Неравновесная статистическая термодинамика. М.: Наука, 1971.-415 с.

11. Гиршфельдер Дж., Кертисс Ч., Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. М.: ИЛ, 1961.-930 с.

12. Gray P., Rice S.A. On the kinetic theory of dense fluids. The bulk viscosity// J. Chem. Phys.-1964.-V41.№ 12.-P.3689-3694.

13. Jkenberry L.D., Rice S.A. On the kinetic theory of dense fluids. XIV. Experimental and theoretical studies of thermal conductivity in liquid Ar, Kr, Xe and CH4// J. Chem. Phys.l963.-V39.№ 6.-P.1561-1571.

14. Богомолов Н.Н. Микроскопические решения уравнения Больцмана -Энскога в кинетической теории для упругих шаров// ТМФ.-1975.-Т.24. Вып.2.- С.242-247.

15. Честер Дж. Теория необходимых процессов. М.: Наука, 1966.-111с.

16. Шелест А.Н. Метод Боголюбова в динамической теории кинетических уравнений. М.: Наука, 1990.-158 с.

17. Асоев А., Одинаев С. О структуре кинетических уравнений для классических жидкостей// Изв. АН Тадж.ССР. отд. физ.-мат. и геол.-хим. наук.-1968.-№1(71).-С.88-91.

18. Адхамов А.А., Шокиров Ш. К статической теории вязких свойств простых жидкостей// Изв. АН Тадж.ССР. отд. физ.-мат. и геол.- хим. наук. -1968.-№1 (27).-С.27-34.

19. Одинаев С., Адхамов А.А. Молекулярная теория структурной релаксации и явлений переноса в жидкостях. Душанбе.: Донир, 1998. - 230 с.

20. Соловьев В.А. Сдвиговые волны в жидкостях// Научные труды ВУЗов Литовской ССР. Ультразвук. 1974.Вып.6.-С.5-22.

21. Аграфонов Ю.В., Сандитов Д.С., Цыдыпов Ш.Б. Физика классических неупорядоченных систем.—Улан-Удэ: Изд.БГУ, 2000.-233 с.

22. Михайлов И.Г., Соловьев В.А., Сырников Ю.П. Основы молекулярной акустики.-М.: Наука, 1964.-514 с.

23. Филиппов В. Релаксация в растворах полимеров, полимерных жидкостях и гелях/ Физическая акустика.-М.: Мир,1973.Т.2Б, Гл.1.-С.9-109.

24. Хакимов О. Исследование динамических вязкоупругих свойств сильновязких жидкостей// Дисс. канд.физ.-мат. наук. ЛГУ. 1974.182 с.

25. Тагер А.А. Физико химия полимеров. — М.: Госхимиздат, 1964. - 230 с.

26. Каргин В.А., Слонимский Г.Л. ЖФХ.-Т.23.-С.563.: ДАН СССР.-1948.-Т.62.-С.239.

27. Ферри Дж. Вязкоупругие свойства полимеров.-М.:ИЛ, 1963.-450 с.

28. Физика полимеров/ Сб. под ред. Волькенштейна М.В.-М.: ИЛ, 1960.-375 с.

29. Rause P. Е.//J. Chem. Phys.-1953.-V.21. №7.-Р. 1272-1280.

30. Peterlin A.//J.PolimerSci.-1967.-Pt.A2. №5.-Р.179.

31. Адхамов А.А. Вопросы молекулярно-кинетической теории распределения ультразвуковых волн в жидкости// Автореф. дис. д-ра физ.-мат.наук.- М., 1964.-22 с.

32. Zwanzig R., Moutain R. D.// High frequency elastic moduli of simple fluids// J.Chem. Phys.-1965.-V.43. №12.-P.4464-4471.

33. Хилл Т.Л. Статистическая механика. М.: ИЛ, 1960.-280 с.

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

35. Бернал Дж. Геометрический подход к структуре жидкости// Успехи химии.-1961 .-Т.30. Вып. 10.-С. 1312-1323.

36. Наберухин Ю.И. Что такое структура жидкости?// Журн. структурной химии.-1981.-Т.22. № 6.-С.62-80.

37. E.N. Andrade da Gosta. A theory of the viscosity of liquids// Phylos. Magaz. -1934.-V. 17.-P.497-511.

38. Hiral N., Eyring H. Bulk viscosity of polymeric systems// J. Polymer Sci. -1959.-V. 37. №1.-P. 51-70.

39. Бартенев Г.М. К теории вязкости и пластичности аморфных веществ и дисперсных систем// Журн. физ. химии. 1955. - Т. 29. № 3. - С.2009-2017.

40. Глесстон С., Лайдер К., Эйринг Г. Теория абсолютных скоростей реакций. М.:ИЛ, 1948. - 673 с.

41. Eyring Н. Viscosity, plasticity and diffusion as examples of reaction rates.// J. Chem. Phys. 1936. - V.4. - P.283-291.

42. Ewell R., Eyring H. Theory of the viscosity of liguids as a function of temperature and pressure// J. Chem. Phys. 1937. - V. 5. - P. 726-736.

43. Леонтьева А.А. Современные теории вязкости жидкости// Успехи физ. наук.-1940.-Т.23 .-С. 131-161.

44. Hall L. The origin of ultras absorption in water// Phys. Rev.-1948.-V.7.-P.775-781.

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

46. Базарон У.Б. Низкочастотная сдвиговая упругость жидкостей.-Улан-Удэ: Изд. БНЦ СО РАН, 2001.-165 с.

47. Шишкин Н.И. Зависимость кинетических свойств жидкостей и стекол от температуры, давления и объема// Журн. техн. физики.-1956.-Т.26.-С. 1461-1473.

48. Бачинский А.И. Исследование внутреннего трения жидкостей/ Временник общ-ва им. И.С. Леденцова. Приложение № 3. М. 1913.

49. Batschinski A.J. Under die innere Reibung der Flussigkeiten// Z. Phys. Chem. 1913. - Bd. 84. № 6. - P. 643-706.

50. Doolittle A. K. Studies in Newtonian flow. III. The dependence of the liquids on molecular weight and free space (in homologous series)// J. Appl. Phys.-1952.-V. 23. № 2.-P.236-239.

51. Doolittle A K. Studies in Newtonian flow. II. The dependence of the liquids on molecular weight and free space// J. Appl. Phys.-1951.-V.22. №12.-P. 1471-1475.

52. Doolittle A K., Doolittle D.B. Studies in newtonian flow. V. Further verification in the free-space viscosity equation // J. Appl. Phys.-1957.-V.28.№8.-P.901-909.

53. Шахпаронов М.И. Теории вязкости.1// Журн. физ. химии.-1980.-Т.54.№2.-С.312-315.

54. Панченков Г.М. Теория вязкости жидкостей. М.: Изд. АН СССР, 1952.315 с.

55. Фабелинский И.Л. О макроскопической и молекулярной сдвиговой вязкости// УФН.-1997.-Т. 167.№ 7.-С.721-733.

56. Вавилов С.И. Известия АН СССР. 1937. Сер. физ. (3).

57. Мандельштамм Л И., Леонтович М.А. К теории поглощения звука в жидкостях//ЖЭТФ.-193 7.-Т.7.-С.43 8-449.

58. Исакович М.И. О распространении волн в жидкости, обладающей максвелловской вязкостью//ДАН СССР.-1939.-Т.23.-С.782-787.

59. Исакович М.А., Чабан И.А. Распространение волн в сильновязких жидкостях// ЖЭТФ.-1965.-Т.50. № 4.-С.343-1363.

60. Мэзон У. Пьезоэлектрические кристаллы и их применение в ультраакустике.-М.:ИЛ, 1952.-720 с.

61. Мак-Скимин Г. Измерение механических характеристик жидкостей и твердых тел/ Физическая акустика.-М.: Мир, 1966.Т.1 А.-С.327-397.

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

63. Корнфельд М.О. О твердости жидкостей// Изв. АН СССР. Сер. Физика.1942.-Т.6.-С.82-92.

64. Корнфельд М. Упругие и прочностные свойства жидкостей// ЖЭТФ.1943.-Т.13.-С.116-122.

65. Корнфельд М. Механические свойства некоторых жидкостей в области их размягчения// Докл. АН CCCP.-1943.-T.38.-C.312-320.

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

67. Moop P., Мак-Скимин Г. Динамические сдвиговые свойства растворителей и растворов полистирола на частотах от 20 до 3000 Мгц / Физическая акустика. — М.: Мир, Т.6. Гл.4.-С.203-287.

68. Hersfeld F., Litovitz Т. A. Absorption and dispersion of ultrasonic waves. -New York London, 1959.-202 p.

69. Meister R., Marhoeffer C., Schamanda., Cotter L., Litovitz T. Nhe visco-elastic properties high viscosity liquid// J.Appl.Phys.-1960.-V.31.-P.854-859.

70. Литовиц Т., Дэвис К. Структурная и сдвиговая вязкость в жидкостях/ Физическая акустика. -М.: Мир,1969.Т.2А.-С.298-370.

71. Barlow A. J., Lamb J. The visco-elastic behavior of lubricating oils under cyclic shearing stress// Proc. Roy. Soc.-1959.-V.A253.-P.52-69.

72. Barlow A.J., Erginsav A., Lamb J. Viscoelastic relaxation of liquid mixtures// Proc. Roy. Soc.-1967.-V.A298. № 1455.-P.481-494.

73. Barlow A.J., Erginsav A., Lamb J. Viscoelastic relaxation of liquid mixtures// Proc. Roy. Soc.-1967.-V.A309.-P.473-496.

74. Barlow A.J., Harrison G., Lamb J. Viscoelastic relaxation of polydimethylsiloxane liquids//Proc. Roy. Soc.-1967.-V.A298.№1389.-P.228-251.

75. Lamb J., Lindon P. Audio frequency measurements of the viscoelastic properties of polydimethylsiloxane liquids// J.Acoust.Soc.Am.-1967.-V.41.№4.-P.1032-1042.

76. Barlow A.J., Lamb J., Matheson. Viscous behaviour of supercooled liquids// Proc.Roy.Soc.-1967.-V.A298.№1455.-P.467-480.

77. Letcher S.V., Barlow A.J. Dynamic shear properties of some smectic crystals// Physical Review Letters.-1971 .-V.26.-P. 172-174.

78. Barlow A.J., Erginsav A. Viscoelastic retardation in supercooled liquids// Proc. Roy. Soc. 1971. - A327. - P.175-196.

79. Lamb J. Mechanical retardation and relaxation in liquids// Rheol.Acta.-1971.-V.12.-P.438-448.

80. Phillips M.C., Barlow A.J., Lamb J. Relaxation in liquids: defect diffusion model of viscoelasticity//Proc.Roy.Soc. Lond.-1972.-A329.-P.193-218.

81. Barlow A.J., Erginsav A. Viscoelastic properties of polypropilene glycols// Polymer.-1975.-V.16.-P.110-114.

82. Gruber G.J., Litovitz T. A.// J.Chem.Phys.-1964.-V. 40.-P.13.

83. Macedo R., Litovitz T. A. // Physics and chemistry of glasse.-1965.-V.6.-P.69.

84. Кожевников E.H., Чабан И.А. К вопросу о природе сильновязких жидкостей// Акуст. журнал.- 1974.-Т.20. № 4.-С.565-574.

85. Чабан И.А. К вопросу о нелокально -диффузионной теории // Акуст. журн.-1980.-Т.26. №.2.-С.288-292.

86. Голик А.З., Чолпан П.Ф. Исследование скорости ультразвука в некоторых полисилоксанах// Акуст. журн.-1961 .-Т.7.Вып. 1 .-С.33-39.

87. Голик А.З., Карликов Д.Н. О связи коэффициента вязкости со структурой вещества в жидком состоянии// Докл.АН СССР.-1957.-Т.114. № 2.-С.361-364.

88. Голик А.З. О связи сжимаемости и сдвиговой вязкости со структурой вещества в жидком состоянии// УФЖ.-1962.-Т.7. №8.-С.806-812.

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

90. Голик А.З., Адаменко И.И. Вязкость и структура циклических и линейных парафинов // УФЖ.-1969.-Т.14. № 1.-С. 121-124.

91. Михайлов И.Г., Гуревич С.Б. Поглощение и скорость ультразвуковых волн в некоторых очень вязких жидкостях и аморфных твердых телах // ЖЭТФ.-1949.-Т.19. № 3.-С.193-201.

92. Михайлов И.Г. Дисс. д-ра физ.-мат. наук. — JT. 1958.

93. Бердыев А.А., Васильева М.Г. Изв. АН ТССР. Сер. ФТХ и ГН. 1962. Т.2. С.3-13.

94. Эскин В.Е. Дисс. канд. физ. мат. наук.- JI. 1952.

95. Бердыев А.А., Хемраев Б., Шубина М.Г.// Изв. АН ТССР Сер. ФТХ и ГН. -1969.-Т.З .-С. 105-107.

96. Clark А. Е., Litovitz Т. А.// JASA.-1960.-V.32. №10.-Р. 1221-1236.

97. Григорьев С.Б., Михайлов И.Г., Хакимов О.Ш. Измерение вязкоупругих свойств некоторых жидкостей// Акуст. журн. 1974. Т.20. №1. С.44-48.

98. Григорьев С.Б., Михайлов И.Г., Хакимов О.Ш./ «Материалы VIII Всесоюзной акустической конференции».- Москва. 25-30 июня 1973.

99. Григорьев С.Б., Манучаров Ю.С., Михайлов И.Г., Хакимов О.Ш. О релаксации объемной и сдвиговой вязкости в растительных маслах / Вестник ЛГУ.-1973 .-№ 1 б.Вып.З .-С.56-59.

100. Григорьев С.Б., Михайлов И.Г., Хакимов О.Ш. Материалы II Всесоюзной конференции по вопросам методики и техники ультразвуковой спектроскопии/ Вильнюс. 18-20 сентября. 1973. Т. 1.

101. Манучаров Ю.С., Моисеев А.И., Рахмонов Р.К., Соловьев В.А. К вопросу о динамической сдвиговой вязкоупругости жидкостей// Акуст. журн. -1990.-Т.36. Вып.б.-С. 1059-1064.

102. Махкамов С., Хабибулаев П.К., Халилулин М.Г. Об акустической релаксации в некоторых карбоновых кислотах// Акуст. журн.-1974.-Т.20. Вып. 1.-С. 136-139.

103. Иванов А.А., Хабибулаев П.К., Халиулин М.Г. О второй области акустической релаксации в этилформиате и пропилформиате// Акуст. журн. -1976.-Т.22. Вып.1.-С.37-42.

104. Иванов А.А., Хабибулаев П.К., Халиулин М.Г., Шарипов Ш.А. Акустическая спектроскопия бутилового, амилового и гептилового эфира масляной кислоты//Акуст. журн.-1981.-27.Вып.З.-С.391-398.

105. Колесников Г.И., Старунов B.C., Фабелинский И.Л. Распространение продольных и сдвиговых гиперзвуковых волн в жидкостях// Акуст. журн. -1976.-Т.22.Вып.5.-С.776-777.

106. Благой Ю.П., Дударь Б.Г., Михайленко С.А. Избыточное поглощение ультразвука в классических одноатомных жидкостях// Акуст. журн,-1973. -Т. 19.Вып.З .-С.444-446.

107. Михайленко С.А., Дударь Б.Г., Шмидт В.А. Объемная вязкость и времена релаксации одноатомных классических жидкостей// ФНТ.-1975 .-Т. 1. №2.-С.224-237.

108. Дударь Б.Г., Михайленко С.А. Поглощения звука, объемная вязкость и времена в жидких азоте и кислороде// Акуст. журн.-1976.-Т.22.Вып.4.-С.517-525.

109. Бердыев А.А., Лежнев Н.Б. О поперечном звуке в жидкостях// Письма в ЖЭТФ.-1971 .-Т. 13 .-С.49-51.

110. Бердыев А.А., Лежнев Н.Б. Метод импеданса и акустические параметры жидкостей// Изв. АН Туркм. ССР. Сер. физ. техн. хим. и геол. наук.-1971.-№1.-С.23-30.

111. Бердыев А.А., Лежнев Н.Б. Распространение поперечных акустических волн в салоле и бензофеноле// Труды 10-ой Международной акустической конференции «Ультразвук» Прага.-1972.-Т.1.-С.56-60.

112. 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.

113. Тиганов Е.В. Исследование распространения продольных и поперечных гиперзвуковых волн в жидкостях методом светорассеяния // Труды ФИАН.-1972.-Т.5.-С.42-80.

114. Сабиров Л.М., Старунов B.C., Фабелинский И.Л. Определение скорости и поглощение гиперзвука в вязких жидкостях по спектрам рассеянного света // ЖЭТФ.-1971 .-Т.бО.Вып. 1 .-С. 146-159.

115. Баранский К.Н., Север Г.А. Распространение поперечных гиперзвуковых волн в маловязких жидкостях// Письма в ЖЭТФ.-1971.-Т. 13.Вып. 1.-С.52-55.

116. Табидзе А.А., Кошкин Н.И. Исследование скорости поперечных волн в переохлажденных жидкостях// Журн. физ. химии.-1974.-Т.48.Вып.10.-С.2608-2609.

117. Лагарьков А.Н., Сергеев В.М. Метод молекулярной динамики в статистической физике// УФН.-1978.-Вып.З.-С.409-448.

118. Evans D. J. The frequency dependent shear viscosity of methane// Mol. Phys. -1979.-V.37.№6.-P. 1745-1754.хгу

119. Evans D. J. Enhanced t" long time tail for the stress -stress time correlation function// J.Statist.Phys.-1980.-V.22. №1.-P.81-90.

120. Эванс Д.Дж., Хэнли Г.Дж., Гесс 3. Неньютоновские явления в простых жидкостях/ В сб. Физика за рубежом. Сер. А. Исследования. М.: Мир, 1986.-С.7-28.

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

122. Baidakov V. G., Kaverin A.M., Skripov V. P. Measurements of ultrasonic speed in stable and metastable liquid methane// J.Chem.Thermod.-1982.V.14.-P.1003-1010.

123. Baidakov V. G., Kaverin A.M., Skripov V. P. Thermodinamic properties of metastable liquid inert gases. Part I. The ultrasonic speed in superheated krypton and xenon// Physica.-1985.-V.128B.-P.207-217.

124. Соловьев В.А. Материалы II Всесоюзной конференции по вопросам методики и техники ультразвуковой спектроскопии// Вильнюс. 18-20 сентября. 1973 .Т.2.

125. Lamb J., Matheson A.J.// Proc.Roy.Soc.-1964.-V.A 281.-P.207.

126. Ferry J. D., Larry A., Holmes L. A., Lamb J., Matheson A.J.// J.Phys.Chem.-1966.-V.70. №5.-P.1685.

127. Harrison G., Lamb J.// J. Phys. Chem.-1964.-V.68. №4.-P.867.

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

129. Meistor R., Marhoeffor C., Schamanda R., Cotter L., Litovitz T. A. The visco- elastic properties of high viscosity liquids// Journ. Appl. Phys.-1960.-V.31.-P.854-859.

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

131. Moore R. S., Mc-Skimin H., Ginewsku I., Andreatch P. Defection of Vitrons in Pentachlorbiphenyl at 40 NHz and the High Frequency Mechanical Properties of Chlorinated Biphenyls// J.Chem.Phys.-1969.-V.50.-P.466-472.

132. Базарон У.Б., Дерягин Б.В., Будаев O.P. Измерение комплексного модуля сдвига жидкостей//ДАН СССР.-1972.-Т.205. №6.-С.1326-1329.

133. Будаев О.Р. Исследование комплексного модуля сдвиговой упругости жидкостей: Дис. канд. физ. мат. наук. - Калинин, 1974. 135 с.

134. Базарон У.Б., Дерягин Б.В., Будаев О.Р. Механические свойства жидкостей/ Поверхностные силы в тонких пленках и в дисперсных системах.- М.: Наука, 1972. С. 297-301.

135. Чураев Н.В. Тонкие слои жидкостей// Коллоид, журн. 1976. Т.58. №6. С.725-737.

136. Чураев Н.В. Развитие исследований поверхностных сил// Коллоид, журн. 2000. Т.62. №5. С.581-589.

137. Дерягин Б.В., Кусаков М.М. Аномальные свойства тонких слоев жидкостей// Изв. АН СССР. Сер. Хим. наук.-1937. № 5.-С.1119-1152.

138. Дерягин Б.В. Об отталкивательных силах между заряженными коллоидными частицами и теория медленной коагуляции и устойчивости лиофобных золей// Коллоид. журн.-1940. №6. Вып.4.-С.291-310.

139. Ландау Л.Д., Дерягин Б.В. Теория устойчивости сильно заряженных частиц в растворах электролитов// ЖЭТФ.-1945.-Т.15 Вып.11.-С.663-682.

140. Дерягин Б.В., Чураев Н.В.// Докл. АН СССР.-1972.-Т.207. №3.-С.30.

141. Чураев Н.В.//Коллоид. журн.-1984.-Т.45.№2.-С.302.

142. Churaev N. V., Derjaguin В. V.// J. Colloid Interface Sci.-1985.-V.103.№2.-P.542.

143. Derjaguin В. V., Churaev N. V. Structural component of disjoining pressure// J. Colloid and Interface Sci.-1974.-V.49.№2.-P.249-258.

144. Пишель Г., Селиг M., Белоушек П., Эфле С. Структурное расклинивающее давление тонких слоев водных растворов ПАВ и спиртов/ Поверхностные силы и граничные слои жидкостей.-М.: Наука. 1983.-С.29-39.

145. Дерягин Б.В., Чураев Н.В./ Коллоид. журн.-1975.-Т.37.№6.-С.Ю75.

146. Дерягин Б.В., Абрикосова И.И.// ЖЭТФ.-1951.-Т.21.№8.-С.945; Докл. АН СССР.-1953.-Т.90. № 6.-С.1055.

147. Лифшиц Е.М. Теория молекулярных сил притяжения между твердыми телами//ЖЭТФ.-1955 .-Т.29.№ 1 .-С.94-110.

148. Дзялошинский И.Е., Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Общая теория ван-дер-ваальсовых сил// ЖЭТФ.-1961.-Т.73.№3.-С.381-403.

149. Дзялошинский И.Е., Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Ван -дер -ваальсовы силы в жидких пленках//ЖЭТФ.-1959.-Т.37.№1.-С.229-250.

150. Куни Ф.М., Русанова А.И., Бродская Е.Н. Молекулярные функции распределения и расклинивающее давление в многокомпонентных жидких пленках/ Поверхностные силы в тонких пленках и дисперсных системах.-М.: Наука, 1972.-С.221-217.

151. Дерягин Б.В., Старов В.М., Чураев Н.В. Адсорбционная составляющая расклинивающего давления при высоких энергиях адсорбции// Коллоид. журн.-1976.-Т.38.№3.-С.449-457.

152. Васильев Х.С., Тошев Е.Т., Иванов И.Б. Адсорбционная составляющая расклинивающего давления в пленках из регулярных растворов// Поверхностные силы и граничные слои жидкостей.-М.: Наука, 1983.-С. 168182.

153. Куни Ф.М., Русанов А.И. Функция распределения в поверхностных слоях. V. Функция распределения и тензор давления тонкой жидкой пленки// Журн. физ. химии.-1968.-Т.42.№10.-С.2569-2574.

154. Бондаренко Н.Ф., Нерпин С.В. Сдвиговая прочность жидкостей и ее учеты при исследовании поверхностных явлений/ Исследования в области поверхностных сил.-М.: Наука, 1976.-С.401-411.

155. Бондаренко Н.Ф., Нерпин С.В. Соотношение между сдвиговой прочностью жидкостей в объеме и граничных слоях/ Поверхностные силы в тонких пленках и дисперсных системах. М.: Наука, 1972.-С.281-289.

156. Железный Б.В., Бондаренко Н.Ф., Осипов Ю.А. Изменение свойств воды в тонких слоях на твердых поверхностях/ Физико химические реакции водных систем на различные воздействия. - JL: Гидрометеоиздат, 1979. -С.51-63.

157. Думанский А.В. Лиофильность дисперных систем. Киев: Изд. АН УССР, 1960. -С.210.

158. Дерягин Б.В., Самыгин М.М. Измерения вязкости тонких полимолекулярных слоев жидкостей / Совещание по вязкости жидкостей и коллоидных растворов. М.: Изд-во АН СССР, 1941. - С.59-66.

159. Пичугин Е.Ф., Дерягин Б.В. Измерения вязкости граничных слоев полимолекулярных слоев жидкостей методом сдувания. Граничные фазы// ДАН СССР. 1948. Т.63. №1. С.53-56.

160. Пичугин Е.Ф., Дерягин Б.В. Граничная вязкость и граничные фазы смазочных пленок / Трение и износ в машинах. М.: Изд-во АН СССР, 1949. - СЛ01-105.

161. Карасев В.В., Дерягин Б.В. Применение вращающегося поляризатора к исследованию состояния поляризации отраженного и рассеянного света с целью прецизионного измерения толщины тонких пленок// ДАН СССР.-1948. Т.62.№6. С.761-764.

162. Кусаков М.М. Получение реологической характеристики жидкостей при измерении вязкости методом сдувания в клиновидной щели// ЖЭТФ. 1946. Т.62. Вып.2. С.451-456.

163. Карасев В.В., Дерягин Б.В. Изучение граничной вязкости органических жидкостей методом сдувания//Коллоид, журн. 1953. Т.15. С.365-370.

164. Дерягин Б.В., Карасев В.В., Зорин З.М. Об особом агрегатном состоянии жидкостей в слоях, пограничных с поверхностью твердого тела// Строение и физические свойства вещества в жидком состоянии. Киев: Гос. ун-т, 1954.-С.141-159.

165. Карасев В.В., Дерягин Б.В. Изучение граничной вязкости органических веществ по кинетике утоньшения их смачивающих слоев в процессе сдувания// ДАН СССР.-1955.-Т.101. №2.-С.289-292.

166. Гольданский В.И., Карасев В.В., Дерягин Б.В.// ДАН СССР.-1947.-Т.57. №7.-С.697-700.

167. Зорин З.М., Дерягин Б.В. Оптическое исследование адсорбции и поверхностной конденсации паров вблизи насыщения// ДАН СССР.-1954.-Т.98.№1.-С.93-96.

168. Зорин З.М., Дерягин Б.В. Исследование поверхностной конденсации и адсорбции паров вблизи насыщения оптическим микрополяризационным методом// Журн. физ. химии.-1955.-Т.29.Вып.6.-С.1010-1019.

169. Churaev N. V., Sobolev V. D., Zorin Z.M. Thin Liquid Films and Boundary Layers/ Academic Press. N. Y. 1972. P.213.

170. Зорин 3.M., Соболев В.Д., Чураев Н.В./ В кн.: Поверхностные силы в тонких пленках и дисперсных системах. М.: Наука, 1972.-С.214.

171. Дерягин Б.В., Железный Б.В., Зорин З.М., Соболев В.Д. Поверхностные силы в тонких пленках и устойчивость коллоидов. М.: Наука, 1974.-С.90.

172. Киселева О.А., Соболев В.Д., Старов В.М., Чураев Н.В.// Коллоид, журн. -1979.-Т.41. №2.-С.245.

173. Хадахане Н.Е., Соболев В.Д., Чураев Н. В.// Коллоид. журн.-1980.-Т.42. №4.-С.911.

174. Айткулиев К., Соболев В.Д., Чураев Н.В.// Коллоид. журн.-1985.-Т.47.№4.-С.647.

175. Поповский Ю.М. Теплоемкость граничного слоя нитробензола в дисперсной системе/ Исследования в области поверхностных сил. М.: Наука, 1964.-С.164-167.

176. Поповский Ю.М. Исследование перехода граничной фазы в объемную жидкость/ Исследования в области поверхностных сил.-М.: Наука, 1967.-С. 148-153.

177. Поповский Ю.М., Силенко Г.П., Сокольская JI.B. Исследование анизотропии граничных слоев нитробензола/ Поверхностные силы в тонких пленках и устойчивость коллоидов.-М.: Наука, 1974.-С.28-34.

178. Мецик М.С., Айданова О.С. Исследование теплопроводности тонких пленок воды на поверхности слюдяных пластинок/ Исследование в области поверхностных сил. М.: Наука, 1964.-С. 188-191.

179. Кондратьев Г.М. Регулярный тепловой режим.-М.: Гостеиздат, 1954.-234 с.

180. Лазарев П.П. Соч. М.: Изд-во АН СССР, 1950.-Т.11.-С.570.

181. Дерягин Б.В. Упругие свойства тонких слоев воды// Журн. физ. химии.-1932.-T.3 .Вып. 1 .-С.29-42.

182. Базарон У.Б., Дерягин Б.В., Занданова К.Т. Исследование сдвиговой упругости жидкостей при различных углах сдвига// ДАН СССР.-1972.-Т.206. №6.-С.1325-1328.

183. Занданова К.Т., Дерягин Б.В., Базарон У.Б., Будаев О.Р. Комплексный модуль сдвига жидкостей и его зависимость от угла деформации// ДАН СССР.-1974.-Т.215.№2.-С.309-312.

184. Будаев О.Р., Занданова К.Т., Дерягин Б.В., Базарон У.Б. Комплексный модуль сдвига и его зависимость от амплитуды деформации сдвига/ Поверхностные силы в тонких пленках и устойчивость коллоидов.-М.: Наука, 1974.-С.198-205.

185. Базарон У.Б., Дерягин Б.В., Занданова К.Т., Ламажапова Х.Д. Нелинейные свойства сдвиговой упругости жидкостей// Журн. физ. химии.-1981.-Т.55.№11.-С.2812-2816.

186. Черняк Л.М. Диспергирование капель жидкости при соударении с твердой поверхностью//Коллоид. журн.-1984.-Т.1.1чГ.46.-С.18-19.

187. Ohsawa Т., Wada Ya. Acoustic relaxation in toluene and alcohols in the frequency range of 10 to 3000 kHz measured by the resonance reverberation method// Japanese Journ. of Applied Physics.-1969.-V.8.№4.-P.411-420.

188. Gaad G. E. Differences in normal stress in aqueous solutions of turbulent drag reducing additivis// Nature.-1966.-V.212.№5068.-P.1348-1350.

189. Oliver D. R., McSporran W. Shear elasticity in Organic Liquids// Nature.-1966.-V.212.№5065.-P.918-919.

190. Joseph D. D., Narain A. and Riccius O. Shear ware speeds and elastic moduli for different liquids, Part I. Theory// J. Fluid. Mech.-1986.-V.171.-P.289-308.

191. Joseph D. D., Riccius O. Shear waves speeds and elastic moduli for different liquids, Part II. Experiments//J.Fluid.Mech.-1986.-V.171.-P.309-338.

192. Бартенев Г.М., Бартенева А.Г. Релаксационные свойства полимеров// М.: Химия, 1992.-384 с.

193. Gutzow I., Schmelzer J. The vitreouz state // New York, Berlin : Springer, 1995.-468 p.

194. Gutzow I.// Proceedings 1-st Intern. Otto-Schott Kolloquium, Wissenschaftlische Zeitschrift der Friedrich -Schiller Universitat Jena, Mathematisch Naturewissenschaftliche Reihe. 1979. V.28. P.243.

195. Gutzow I. Uder denTemperaturlauf der thermodynamischen Funktionen glasbildender Schmelzen // Изв. хим. Болг. AH.-1978.-V.II.№3-4.-P.764-784.

196. Мандельштамм Л.И. Собр. Соч. М.: Наука, 1955.-390 с.

197. Хайкин С.Э., Лисовский Л.П., Саломонович А.Е. О силах «сухого» трения// ДАН СССР.-1939.№2.-С. 134-136.

198. Булгадаев А.В. О связи между элементарными силами взаимодействия и трением покоя// ДАН СССР.-1954.-Т.92.№5.-С.805-807.

199. Саломонович А.Е. Исследование сил сухого трения в области предварительных смещений: Дис. канд. физ.-мат. наук. М. 1949. 124 с.

200. Булгадаев А.В. О взаимодействии вибрирующего пьезокварцевого элемента с жидкой нагрузкой/ Ученые записки БГПИ. Улан-Удэ: Бурмонгиз, 1955. Вып.8. - С.27-29.

201. Булгадаев А.В. О взаимодействии высокочастотной колебательной системы с нагрузкой из несмачивающей жидкости/ Ученые записки БГПИ. -Улан-Удэ: Бурмонгиз, 1956. Вып. 10. С.41-43.

202. Кэди У. Пьезоэлектричество и его практическое применение. М.: ИЛ, 1949.-455 с.

203. Глюкман Л.И. Пьезоэлектрические кварцевые резонаторы. Л.: Энергия, 1969.-260 с.

204. Базарон У.Б. Исследование сдвиговой упругости жидкостей и граничных слоев// Дис. канд. физ.-мат. наук. 1965. Москва Улан-Удэ. 148 с.

205. Бадмаев Б.Б., Занданова К.Т., Будаев О.Р., Дерягин Б.В., Базарон У.Б. Низкочастотный комплексный модуль сдвига воды, этиленгликоля и триэтиленгликоля// ДАН СССР.-1980.-Т.54. №.2.-С.381-385.

206. Бадмаев Б.Б. Экспериментальное исследование низкочастотного комплексного модуля сдвига жидкостей по распространению сдвиговых волн// Дис. канд. физ,- мат. наук. 1984. Улан-Удэ Москва. 184 с.

207. Базарон У.Б., Дерягин Б.В., Будаев О.Р., Бадмаев Б.Б. Определение низкочастотного комплексного модуля сдвига жидкостей по измерениям длины волн// ДАН СССР,-1978.-Т.238.№ 1 .-С.50-53.

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

209. Будаев О.Р., Занданова К.Т., Бадмаев Б.Б., Базарон У.Б. Влияние состояния поверхности твердого тела на измеряемые значения модуля сдвига жидкостей/ В сб.: Поверхностные силы и граничные слои жидкостей.-М.: Наука, 1983.-С.160-163.

210. Дерягин Б.В., Лазарев В.П. Йсследование адсорбционных слоев трибометрическим методом//Журн. физ. химии.-1934.-Т.5.-С.416-420.

211. Бадмаев Б.Б., Базарон У.Б., Будаев О.Р., Дерягин Б.В., Занданова К.Т., Ламажапова Х.Д. Исследование низкочастотного комплексного модуля сдвига жидкостей// Коллоид. журн.-1982.-Т.44.№ 5.-С.160-163.

212. Бадмаев Б.Б., Базарон У.Б Исследование сдвиговой упругости нормальных углеводородов// Тезисы научно-практической конференции. ВСТИ. Улан-Удэ. 1990. С.41.

213. Бадмаев Б.Б., Базарон У.Б., Дерягин Б.В., Будаев О.Р. Измерение сдвиговых механических свойств полиметилсилоксановых жидкостей// ДАН СССР.-1982.-Т.266.№4.-С.835-839.

214. Badmaev В.В., Bazaron U.B., Deryagin В. V. and Budaev O.R. Measurement of the shear elasticity of polymethylsiloxane liquids// Physica. 122 B. Norh-Hoolland Publishing Company.-1983.-P.241-245.

215. Будаев O.P., Бадмаев Б.Б., Базарон У.Б. Вязкоупругие свойства гомологического ряда жидкого полимера на примере ПМС/ Материалы второй всесоюзной конференции «Механизмы релаксационных процессов в стеклообразных системах».-Улан-Удэ, 1985.-С.102

216. Бадмаев Б.Б., Базарон У.Б., Лайдабон Ч.С., Дерягин Б.В. Сдвиговые механические свойства полимеров и лаков// ДАН СССР.-1990.-Т.322. №2.-С.307-311.

217. Бадмаев Б.Б., Базарон У.Б., Лайдабон Ч.С., Дерягин Б.В. Сдвиговые механические свойства полимерных жидкостей и их растворов// ДАН СССР.-1992.-Т.322.№2.-С.307-312.

218. Bazaron U.B., Deryagin В. V., Budaev O.R., Zandanova К.Т., Laidabon Ch. S., Badmaev B.B. Investigation of low frequency shear elasticity of liquids, their solutions and boundary layers// Proc. X Inter. Conf. «Surface Forces». Moscow. 1992. P.18.

219. Badmaev B.B., Bazaron U.B., Lamazhapova Kh. D. and Budaev O.R. Measurement of low-frequency complex modulus of polymer liquids// Proc. Inter. Symp. «Advances in structured and heterogeneous continua». M.1993. P.18.

220. Deryagin В. V., Badmaev B.B., Bazaron U.B., Lamazhapova Kh. D. and Budaev O.R. Measurement of low-frequency complex modulus of polymer liquids//Phys. Chem. Liq.-l995.-V.29.-P.201-209.

221. Dembelova T.S., Badmaev B.B., Budaev O.R. Investigation of mechanical properties of polyethylsiloxane and polymethylsiloxane liquids// Proc. Of the «15 th General conference of the matter». Bavena-Sresa. Italy. 1996.

222. Ешеева T.C., Бадмаев Б.Б., Будаев O.P., Дандарон Г-Н. Б. Низкочастотная сдвиговая упругость полиэтилсилоксановых жидкостей/ Сб. «Исследования в области молекулярной физики». Улан-Удэ: Изд. БНЦ. СО РАН, 1994.-С. 17-20.

223. Ешеева Т.С., Бадмаев Б.Б., Будаев О.Р., Дандарон Г-Н. Б. Низкочастотная сдвиговая упругость полиэтилсилоксановых жидкостей// Механика композиционных материалов и конструкций. 1995. Т.1 №2. С.90-98.

224. Дамдинов Б.Б., Бадмаев Б.Б„ Дембелова Т.С. Низкочастотные вязкоупругие параметры жидкостей// Сб. трудов научно практической конф. ВСГТУ. Улан-Удэ. 1998. С.31-35.

225. Dembelova T.S., Badmaev В.В. Acoustical investigation of rheological properties of elastic liquids// Abstract book of the XVII International Congress on acoustics. Rome. Italy. 2001. P.73.

226. Будаев O.P., Ешеева T.C., Очирова E.P., Иванова М.Н., Бадмаев Б.Б. Межфазный слой чувствительная к механическим воздействиям часть гетерогенной системы// Сб. «Акустика неоднородных сред». Новосибирск. 1995. С.44-48.

227. Дембелова Т.С. Экспериментальное исследование низкочастотного комплексного модуля сдвига полимерных жидкостей// Дис. канд. техн. наук. Улан-Удэ. 2000. 111 с.

228. Перепечко И.И. Введение в физику полимеров.-М.: Химия, 1978.-312 с.

229. Основы физики и химии полимеров/ Под ред. В.Н. Кулезнева-М.: Высшая школа, 1977.- 248 с.

230. Базарон У.Б. Квазистатическая сдвиговая упругость вязких жидкостей// ЖФХ. 1993. Т.67. №8. С. 1752-1754.

231. Bazaron U.B., Ochirova Ye. R., Esheyeva T.S., Balzhinov S.A. The quasi-static shear elasticity of viscous liquids// Proc. X Intern. Conf. « Surface Forces». Moscow. 1992.P.60.

232. Базарон У.Б., Бальжинов С.А., Очирова Е.Р., Ешеева Т.С. Исследование квазистатической сдвиговой упругости жидкостей/ Сб. научных статей ВСГТУ .-Улан-Удэ, 1994.-С. 130-134.

233. Ешеева Т.С. Оценка времени релаксации структуры в жидкостях/ в сб. «Исследования в области молекулярной физики».-Улан-Удэ, 1994.-С.32-35.

234. Bazaron U.B., Esheyeva T.S., Ochirova Ye. R., Balzhinov S.A. The direct measurement of relaxation time of liquids nonequilibrium state and their boundary layers// Proc. X Intern. Conf. « Surface Forces». Moscow. 1992. P.59.

235. Дамдинов Б.Б., Эрдынеев Б.Б., Бадмаев Б.Б., Рогов В.Е. Исследование смесей растворов природных полимеров/ Сб. трудов X сессии РАО.

236. Физическая акустика. Распространение и дифракция волн. 2000.-М.: ГЕОС, Т. 1.-С.52-55.

237. Дамдинов Б.Б., Эрдынеев Б.Б. Исследование сдвиговой упругости смесей природных полимеров/ Материалы Байкальской школы по фундамент. Физике.-Иркутск, 1999. Т.2.-С.359-362.

238. Полимерные смеси/ Под ред. Д. Пола. С. Ньюмана.-М.: Мир,1981.-400 с.

239. Каргин В.А., Соголова Т.И.// Журнал физической химии. 1949.Т.23. С.563-568.

240. Sihtola Н., Kaila Е., VirkolaN.// Macromol. Chem. 1953. V.l 1. P.70-79.

241. Рафиков C.P., Павлова C.A., Твердохлебова И.И. Методы определения молекулярных весов и полидесперсности высокомолекулярных соединений// М.: Изд. АН СССР. 1963. 323 с.

242. Шатенштейн А.И., Вырский Ю.П., Правикова Н.А., Алиханов П.П., Жданова К.И., Изюмников А.Л. Практическое руководство по применению молекулярных весов и молекулярно-весового распределения полимеров.-М: Химия, 1964. С.22-25.

243. Matheson A.J. Molecular acoustics.-London. New-York. Sydney. Toronto. 1970.-290 p.

244. Харук E.B. Проницаемость древесины газами и жидкостями. -Новосибирск: Наука, 1976. 188 с.

245. Damdinov В.В., Laidabon Ch. S., Badmaev B.B. Dynamical properties of impregnate solutions // Proc. of II Congress of Slovenian Acoustical society. Slovenia. Lyublyana. 2000. P.203-206.

246. Kasahara Т., Hirose Н., Wada Y., Tsuyuki U. Rheological Properties of asphalt manufactured from petroieum oils of different origins // Jap Journ.of Appl. Phys. 1964. V.3. № 11. P.687-691.

247. Дембелова Т.С., Дамдинов Б.Б., Бадмаев Б.Б., Будаев О.Р. Сдвиговые волны в жидкостях / Труды VI Сессии Российского Акустического Общества, «Акустика на пороге XXI века». Москва. 1997. С.31-34.

248. Бадмаев Б.Б., Дембелова Т.С., Будаев О.Р. Распространение низкочастотных (Ю5) сдвиговых волн в полимерных жидкостях // Акустический журнал. 1999. Т.45. № 5. С.32.

249. Бадмаев Б.Б., Будаев О.Р., Дембелова Т.С. Ультразвуковой интерферометр для сдвиговых волн в жидкостях / Методы и средства измерений физических величин . Тез. Докл. IV Всеросс. Научно-техн. конф. -Нижний Новгород. 1999. С.З.

250. Бадмаев Б.Б., Базарон У.Б., Будаев О.Р. Ультразвуковой интерферометр для исследования вязкоупругих свойств жидкостей // Тез. IV Всесоюзной конф. «Методика и техника ультразвуковой спектроскопии». Вильнюс. 1980. С.32.

251. Дамдинов Б.Б., Бадмаев Б.Б., Будаев О.Р., Иванова М.Н. Низкочастотная сдвиговая упругость в жидкостях // Труды VI сессии Российского Акустического Общества. «Акустика на пороге XXI века». Москва. 1997. С.35-38.

252. Бернал Д.Д. О структуре жидкости // Рост кристаллов. М.: Наука. 1965. Т.5. С. 149-162.

253. Бернал Д.Д., Фаулер Р. Структура воды и ионных растворов // УФН. -1934.-Т.4.Вып.5.-С.586-643.

254. Franc Н. S., Wen W-Pf. Structural aspects of ion-solvent interaction in aqueous// Disc. Farad. Soc.-1957.-№ 24. P.133-140.

255. Nemethy C., Scheraga H. Structure of Water and Hydrophobic Bonding in Proteins//J. Chem. Phys.-1962.-V.36.№ 12.P.3382-3401.

256. Самойлов О .Я. Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов. М.: Изд. АН СССР, 1957. - 182 с.

257. Сырников Ю.П. Сжимаемость растворов электролитов и некоторые вопросы теории этих растворов// Дис. канд. физ. мат. наук. Л.: ЛГУ. 1958. 150 с.

258. Михайлов И.Г., Сырников Ю.П. Сжимаемость растворов электролитов и влияние ионов на структуры воды// Вестник ЛГУ. 1958. 10. С. 5-14.

259. Михайлов И.Г., Сырников Ю.П. Влияние давления на температурный максимум сжимаемости воды// Журн. структ. химии. 1960. Вып.1. № 12.

260. Гуриков Ю.В. О молекулярных моделях структуры воды/ Исследования в области поверхностных сил. М.: Наука, 1967. - С. 14-23.

261. Гуриков Ю.В. Молекулярная физика и биофизика водных систем. Л.: ЛГУ, 1979. Вып.4. - С.3-7.

262. Куни Ф.М., Базарон У.Б., Ламажапова Х.Д., Бадмаев Б.Б. Влияние асимметрии колебательной системы на измерения сдвиговой упругости жидкостей резонансным методом// Коллоид, журн. 1992.Т.5. №2. С.116-122.

263. Базарон У.Б., Булгадаев А.В., Дерягин Б.В. Исследование сдвиговой упругости жидкостей в объеме и граничных слоях// Исследование в области поверхностных сил. М.: Наука. 1967. С.43-53.

264. Очирова Е.Р., Бадмаев Б.Б., Иванова М.Н., Ешеева Т.С. Измерение повышенной вязкости жидкостей// Сб. научных статей ВСГТУ. Улан-Удэ. 1994. С.127-130.

265. Дамдинов Б.Б. Пьезокварцовые резонаторы и их применение при исследовании вязкоупругих свойств жидкостей// Сб. трудов молодых ученых Байкальск. региона. Вып. Физика. Химия. Улан-Удэ. 1999. С.9-14.

266. Дамдинов Б.Б. Сдвиговая упругость жидкостей при частотах сдвиговых колебаний 40 кГц/ Сб. научн.трудов ВСГТУ. Сер. Физико- математическая. Улан-Удэ. 1998. С.69-71.

267. Дамдинов Б.Б., Бадмаев Б.Б. Исследование вязкоупругих свойств органических жидкостей акустическим методом// Акустический журнал. 2001. Т.47.№6. С.561-563.

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

269. Дамдинов Б.Б. Измерение вязкоупругих свойств жидкостей акустическим методом при частоте сдвиговой деформации 40 кГц// Сб. «Акустика неоднородных сред». М.: ГЕОС. 2001. С.97-101.

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

271. Дамдинов Б.Б., Бадмаев Б.Б., Базаров Л.Б. Исследование вязкоупругих свойств предельных углеводородов при частоте 40 кГц// Сб. научн.трудов ВСГТУ. Сер. Физико- математическая. Улан-Удэ. 1999. С. 108-110.

272. Базаров Л.Б., Дамдинов Б.Б., Бадмаев Б.Б. Сдвиговая упругость полиэтилсилоксановых жидкостей при частоте 40 кГц// Сб. трудов научн-практ. конф. ВСГТУ. Улан-Удэ. 1998. С.36-39.

273. Бадмаев Б.Б., Ваганова В.И., Лайдабон Ч.С. Вязкоупругие свойства пропиточных лаков//Тез. науч.-практ. конф. ВСТИ. Улан-Удэ. 1990.С.27.

274. Дамдинов Б.Б., Базарон У.Б., Бадмаев Б.Б., Могнонов Д.М. Влияние молекулярной массы полистирола на динамические свойства его растворов// Сб. трудов XI сессии РАО. М.: ГЕОС. 2001. Т1. С. 144-147.

275. Бадмаев Б.Б., Бальжинов С.А., Очирова Е.Р. Экспериментальное исследование вязкоупругих свойств жидкостей с использованием резонаторов// Акустический журнал. 2001. Т.47. №6. С.853-855.

276. Базарон У.Б., Бадмаев Б.Б., Очирова Е.Р., Ешеева Т.С. Измерение повышенной вязкости жидкостей// Сб. научных статей ВСГТУ. Улан-Удэ. 1994. С.127-130.

277. Badmaev B.B., Dembelova T.C., Ochirova Ye. R. Liquid structurization at limit decrease of flow velocity gradientes// Inter. Conf. Fluxas and structures in fluids. St-Petersburg. 1999. P.7-8.

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

279. Базарон У.Б., Бадмаев Б.Б., Дембелова Т.С., Очирова Е.Р. Поведение жидкостей при малых градиентах скорости течения// Тез. докл. I конф. по фунд. и прикл. проблемам физики. Улан-Удэ. 1999. БНЦ СО РАН. С.66-67.

280. Bazaron U.B., Zandanova К.Т., Lamazhapova Kh. D., Badmaev B.B., Budaev O.R. The definition of threshold of liquids flow by resonance method// Proc. Inter. Symp. «Advances in structured and heterogeneous continua». M.:1993. P.45-48.

281. Базарон У.Б., Булгадаев A.B., Будаев O.P., Бадмаев Б.Б., Занданова К.Т., Ламажапова Х.Д. Низкочастотная сдвиговая упругость жидкостей/ Сб. «Исследования в области молекулярной физики». Улан-Удэ: БНЦ СО РАН,1994.-С.5-11.

282. Бадмаев Б.Б., Будаев О.Р., Ешеева Т.С., Занданова К.Т., Очирова Е.Р. Комплексный модуль сдвига жидкости и его зависимость от угла сдвиговой деформации/ Сб. «Акустика неоднородных сред». Новосибирск. 1995.-С.27-31

283. Бадмаев Б.Б., Дембелова Т.С. Измерение вязкоупругих свойств жидкостей/ Сб. трудов XI сессии РАО. М.: ГЕОС, 2001. Т.1. - С.136-139.

284. Базилевский А.В., Ентов В.М., Карпов А.В. Время релаксации растворов полимеров. Методика измерения и некоторые ее приложения// Препринт № 485 ИПРИМ АН ПРАН. Москва. 1991. 44 с.

285. Де Жен Н. Идеи скейлинга в физике полимеров. М.: Мир. 1982. - 368с.

286. Павлов В.В. О «кризисе» кинетической теории жидкости и затвердевания. Екатеринбург. 1997. - 391 с.

287. Папков С.П. Студнеобразное состояние полимеров. М.: Химия, 1974. -255 с.

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

289. Чабан И.А. Микроскопическая модель низкотемпературных аномалий в диэлектрических стеклах// ФТТ. 1979. Т.21. №5. С.1444-1450.

290. Сандитов Д.С., Козлов Г.В., Белоусов А.В., Липатов Ю.С. Кластерная модель и модель флуктуационного объема полимерных стекол// Физика и химия стекла. 1994. Т.20. №1. С.3-12.

291. 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.

292. Козлов Г.В., Новиков В.У. Синергетика и фрактальный анализ сетчатых полимеров. М.:Классика, 1998. 112 с.

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

294. Бартенев Г.М. Структура и релаксационные свойства эластомеров. М.: Химия, 1992.-288 с.

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

296. Маломуж Н.П., Шапиро М.М. Особенности кластеризации молекул в вязких жидкостях// ЖФХ. 1997. Т.71. №3. С.468-474.

297. Маломуж М.М., Степанян P.P. Кластеризация в сильновязких жидкостях// ЖФХ. 1998. Т.72. №4. С.609-615.

298. 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.

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

300. Сандитов Д.С. Ангармонизм колебаний квазирешетки и модель флуктационных дырок в стеклообразных твердых телах и их расплавах// Физика и химия стекла. 1991. Т.41. №6. С. 1-23.

301. 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.

302. Дамдинов Б.Б., Сандитов Д.С., Бадмаев Б.Б. О природе низкочастотного вязкоупругого релаксационного процесса в жидкостях/ Сб. трудов БГУ. — Улан-Удэ, 2001. С.2-7.

303. Бадмаев Б.Б., Иванова М.Н., Бальжинов С.А. Температурная зависимость сдвиговой упругости вазелинового и касторового масел/ Тез. докл. I конф. по фундамент, и прикладн. проблемам физики. Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 1999. - С.62-63.

304. Дамдинов Б.Б. Исследование вязкоупругих свойств жидкостей акустическим методом при частоте 40 кГц// Дис. канд. физ.-мат. наук. Улан-Удэ. 2000. 108 с.

305. Damdinov В.В., Sanditov D.S., Badmaev В.В. Cluster model of low-frequency viscoelastic relaxation in liquids// Abstract book of the XVII International Congress on acoustics. Rome. Italy.2001. P.5.

306. Бадмаев Б.Б., Дамдинов Б.Б., Сандитов Д.С. Низкочастотные сдвиговые параметры жидких вязкоупругих материалов// Акустический журнал. 2004. Т.50. №2. С. 1-5.