|
|
|
Главная --> Справочник терминов Электронные микроскопы Различные виды надмолекулярной организации зависят от строения молекул, их состава, условий полимеризации, переработки, внешних условий обработки, т. е. почти от всех параметров, учитываемых при изготовлении полимеров. Размеры и формы некоторых видов надмолекулярной организации, образующихся на начальной стадии полимеризации гомополимера, показаны на примере волокнистых и глобулярных структур Уристера [21] для полиолефинов. Эти структуры получены в процессе полимеризации из газовой и жидкой фаз при низкой и высокой эффективности титановых, ванадиевых, хромовых и алюминиевых катализаторов. На рис. 2.6—2.8 воспроизводятся электронные микрофотографии образующихся таким образом полимерных структур [21]. При низкой эффективности катализатора в полипропилене формируются глобулы диаметром 0,5 мкм (рис. 2.6), а при высокой — волокна длиной в несколько микрометров (рис. 2.7). Диаметр волокна согласуется с размером боковой стороны основного каталитического кристалла и изменяется в пределах 0,37—2 мкм при изменении ширины кристалла Т1С13 в пределах 5—50 нм. Образцы полиэтилена, изготовленные с помощью катализатора Т1СЦ— —А1(изобутил)3 или других коллоидных катализаторов, имеют менее правильные поверхности кристаллических структур (рис. 2.8). Пластическое деформирование особенно проявляется в полимерных материалах. Электронные микрофотографии, представленные в гл. 8, достаточно убедительно свидетельствуют об этом факте. Поэтому необходимо исследовать, можно ли применить метод механики разрушения, разработанный для упругих материалов, для упругопластических твердых тел и как это сделать. Хорошо известно [3—7] влияние пластического деформирования на распределение напряжения при вершине трещины. Например, при квазиупругих условиях деформирования упруго-пластический материал начинает пластически деформироваться, как только состояние напряжения удовлетворяет критерию вынужденной эластичности или течения. Пластическое деформирование начинается в области наибольших напряжений, т. е. вблизи вершины трещины; оно ограничивает составляющие напряжения пределом вынужденной эластичности aF. Для поддержания механического равновесия должны увеличиться напряжения в более отдаленных областях (до значения предела вынужденной эластичности). Таким образом, пластическое деформирование характеризуется увеличением эффективной длины трещины [3—7]. Существуют два общих метода расчета эффективного расширения трещины при пластической деформации, которые основаны соответственно на критерии вынужденной эластичности Мизеса [6] и рассмотрении aF в качестве дополнительного напряжения сжатия [7]. Явление нагружения и разрыва молекулярных нитей изучалось различными методами. В большинстве цитированных работ приведены оптические и электронные микрофотографии трещин серебра. Отдельные примеры воспроизведены на рис. 9.8—9.10. Результаты исследований формы трещин серебра методом интерференционной микроскопии обсуждаются в работах [15, 155, 177]. Приведем некоторые результаты, полученные путем измерений тепловых характеристик [31, 50, 184—186], путем анализа влияния молекулярной массы на образование трещин серебра [И, 15, 65, 79, 146, 178], методом акустической эмиссии [174, 188] и методом ЭПР [189—190]. На рис. 9.19—9.21 воспроизводятся электронные микрофотографии реплик поверхностей разрушения ПА-6, полученного кристаллизацией под давлением [202]. На микрофотографиях видны стопы ламелл толщиной до 700 нм. На основании обширных исследований методами инфракрасной спектроскопии, широкоуглового рассеяния рентгеновских лучей и методами электронной микроскопии авторы данной работы пришли к выводу, что ламеллы состоят из вытянутых цепей. Согласно их предположению (рис. 9.22), трещина преимущественно может распространяться либо вдоль плоскостей (010) (в которых располагаются концы цепей, а также примеси, отторгнутые фронтом роста), либо вдоль плоскостей (002) —в слоях водородных связей ламелл. В обоих процессах не происходит разрыва связей основной цепи или водородных связей. Весьма важным было открытие, что две дезорганизованные цепи денатурированной при 80 °С ДНК рекомбинируются, если дать раствору медленно охладиться ниже температуры перехода. Ренатурированная ДНК имеет исходную двухспкральмую структуру, что подтверждается почти полной идентичностью многих свойств. Электронные микрофотографии показывают наличие характерного для спиральной ДНК цилиндра диаметром 20А. Более того, можно получить гибридную ДНК из двух генетически близких штаммов бактерий. Если две бактерии имеют почти одинаковые генетические свойства, сегменты двух цепей ДНК должны быть сходны между собой, что способствует частичной гибридизации. Так как сегменты ДНК и РНК могут удовлетворительно соответствовать для получения двойной спирали, то возможно образование гибрида ДНК и РНК. Рис. 26.32. Сканированные электронные микрофотографии маленьких (а) и больших (б) пустот в полипропилене, армированном стекловолокном [П: 3057]. Рис. 9. Электронные микрофотографии растворов полиакрилонитрила (а) и продуктов его гидролиза после 1 часа (б), 4 часов (в) и 24 часов (г) из 10~3-процентных растворов. X ХЗООО. Рис. 25.3.4. Электронные микрофотографии водных дисперсий фосфолипидов (а, в) и бислойных везикул (б, г): Рис. 26.32. Сканированные электронные микрофотографии маленьких (а) и больших (б) пустот в полипропилене, армированном стекловолокном [П: 3057]. Рис. 3.6. Электронные микрофотографии частиц этилакрилатного латекса при конверсии 15,6% (а); 38,0% (б); 45,5% (в) (Х20000). Рис. 3.11. Электронные микрофотографии латексных частиц, образующихся при безэмульгаторной сополимериза-ции БМА и ДМАЭМА, взятых в соотношении 85: 15, при различных кон-версиях: микроскопы для прямого исследования твердых тел — эмиссионные, отражательные, растровые; теневые электронные микроскопы. Независимо от типа электронные микроскопы состоят из колонны, вакуумной системы и системы электронного питания. Устройство колонны просвечивающего микроскопа схематически показано на рис. 7.7. Источником потока электронов является пушка, со- Независимо от типа электронные микроскопы состоят из колонны, вакуумной системы и системы электронного питания. Устройство колонны просвечивающего микроскопа схематически показано на рис. 7.7. Источником потока электронов является пушка, состоящая из катода, анода и фокусирующего электрода. Между катодом и анодом создается высокое напряжение, которое разгоняет испускаемые катодом электроны до больших скоростей. По выходе из пушки электроны продолжают двигаться по инерции прямолинейно и равномерно с этими скоростями. Поток электронов с помощью конденсорной линзы формируется и направляется на исследуемый образец. Проходя через образец, часть электронов в результате столкновений рассеивается на определенный угол. Электроны, рассеивающиеся на большой угол, задерживаются апертурной диафрагмой и в формировании изображения не участвуют. Элект- ** Существует еще много других физических методов исследования структуры молекул. Теснейшим партнером ИК-спектроскопии является спектроскопия комбинационного рассеяния света (КР). Структурную информацию получают также из микроволновых (MB) спектров. В последние годы быстро развивается фотоэлектронная спектроскопия (ФЭС), основанная на анализе электронов, выбитых из вещества под действием излучения. Спектроскопия электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) в некотором смысле сходна с методом ЯМР, но основана на переориентации неспаренных электронов в молекуле. Помимо дифракции рентгеновских лучей используется дифракция электронов и нейтронов (электронография и нейтронография). Современные электронные микроскопы позволяют «увидеть> отдельные атомы. Каждый год появляются новые методы или модификации известных методов исследования структуры химических соединений. Наконец, в последние годы все шире применяются теоретические расчеты молекул методами квантовой химии. — Прим. перев. При ^=50000 & длина волны электрона примерно в 10^ раз меньше длин волн видимого света, н согласно уравнению (7) разрешзющап способность и увеличение микроскопа ггри ггр^мергеггии злектротгь№ волтг повышаегся [ia пять порядков, Вследствие иесовершенства линз разрешающая LnocoCnocTb электрпн-nwx 2йнкро^коло& лреэышает разрешающую слособромъ олтичсскнд: микроскопов не на пить порядков, как это следовало ожидать, а всего на дпа порядка Современные электронные микроскопы имеют разрешающую способность d=5 — 8 Л- При d=*\Q А (ОДН мк) полезное увеличение электродного микроскопа равно 200 000. цепей и образующиеся кристаллы полимеров. Метод электронной микроскопии особенно эффективен в сочетании с электронографией, тем более, что современные электронные микроскопы могут работать также и как электропографы. Современные промышленные электронные микроскопы позволяют наблюдать, изменяя величину токов в электромагнитных Разработанные в последние годы высоковольтные электронные микроскопы (ускоряющий потенциал порядка 200 кВ) дают возможность исследовать относительно толстые образцы толщиной 1 мкм и более. При изучении этим методом двухфазных полимерных Современные промышленные электронные микроскопы позволяют наблюдать, изменяя величину токов в электромагнитных цепей и образующиеся кристаллы полимеров. Метод электронной микроскопии особенно эффективен в сочетании с электронографией, тем более, что современные электронные микроскопы могут работать также и как электропографы. цепей и образующиеся кристаллы полимеров. Метод электронной микроскопии особенно эффективен в сочетании с электронографией, тем более, что современные электронные микроскопы могут работать также и как электропографы.  Энергетическими барьерами Энергетической составляющей Энергетическом состоянии Эффективность инициатора Энергичном помешивании Энергично перемешивая Энергично работающей Энергично встряхивая Энергиями активации |
- |
Навигация