ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теория Эйринга и ее обобщение из "Реология полимеров" Схема процесса перехода через потенциальный барьер в модельной системе, представляющей собой набор сферических частиц, показана на рис. 2.18. Выбор в качестве модели молекулярно-кинетической единицы сферической частицы несуществен, поскольку форма частиц нигде не учитывается при расчете, и сделано это лишь для наглядности. [c.150] Приложение внешнего напряжения т создает усилие, действующее на каждую молекулярно-кинетическую единицу, равное т (ХаЯ-з), так как ( .2 ,3) — это средняя величина площадки, приходящейся на каждую единицу. Пусть расстояние между двумя соседними равновесными положениями Л, тогда сила т (Я,2,Яз) совершает работу на расстоянии Х/2, т. е. при перемещении до вершины симметричного потенциального барьера. Эта работа А = 0,5 т (ЯЯдХз). [c.151] Таким образом, действие внешней силы эквивалентно снижению высоты потёнциального барьера в направлении действия силы на величину А. Нетрудно видеть, что при перемещении молекулярно-кинетической единицы в направлении, обратном направлению действия силы приходится затрачивать дополнительную энергию, также равную 1, т.е. высота потенциального барьера повышается на величину 0,5 т (ЯЯ2Я3). Сказанное поясняется рис. 2.19. [c.151] Из-за изменения высоты потенциальных барьеров изменяется частота переходов как в направлении действия силы, так и в противоположном направлении. Это вызывает сдвиг динамического равновесия между переходами в разных направлениях и приводит к возникновению направленного течения. [c.151] В этом выражении явно заложена зависимость эффективной вязкости от режима деформирования, т. е. от приложенного напряжения, так как т) = т) (т). [c.152] Особый интерес представляет исследование поведения функций Т1 (z) при Z О, или, что то же самое, при т 0. [c.152] В этом случае из обеих формул (2.30) и (2.31) следует, что при достаточно малых т удовлетворяется условие ti = г]о = onst, т. е. т)о = lim т и действительно rio — начальная вязкость. [c.152] Бартенева это имеет место при 2 1/Ю. Практически жидкость ведет себя как ньютоновская, согласно представлениям теории Эйринга — Бартенева, при 2 - 0,3, что хорошо видно из рис. 2.20. [c.153] Формулы (2.30) или (2.31) можно рассматривать как однопараметрические зависимости ( П/ По) от 2 или т. Параметром является величина (и1кТ), где 0 — объем кинетической единицы, который поддается, по крайней мере, ориентировочной оценке. [c.153] Выражения типа (2.32) довольно часто применяются в литературе для количественного описания экспериментальных данных по вязкости полимерных систем. Как было показано выше, жидкость, вязкостные свойства которой описываются формулой тина (2.32), характеризуется начальной вязкостью ц = А1В. Но при тоо значение т] = О, что нереально. [c.154] Формулы типа (2.32) качественно правильно передают особенности аномалии вязкости полимерных систем. Поэтому, подбирая значение параметра В, нередко удавалось с помощью формул (2.32) описывать экспериментальные данные, полученные в не слишком широком диапазоне изменения условий деформирования. [c.154] При N = I формула (2.33) вырождается в исходную формулу Эйринга. [c.154] Таким образом, явление аномалии вязкости связывается с существованием непрерывного набора (спектра) молекулярно-кинетических единиц с различными характерными временами релаксации. [c.155] В заключение следует все же отметить значение, если не самой теории, то подхода, связанного с концепцией Эйринга. Эта была первая попытка объяснить аномалию вязкости, как следствие особенностей строения вещества и физических процессов, происходящих в нем при приложении, нагрузки. Идеи этого подхода широко используются в самых различных теориях аномалии вязкости полимерных систем. [c.156] Вернуться к основной статье