Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние физики жидкостей и стеклообразных твердых тел 13
1.1 Стеклообразное состояние вещества 13
1.2 Модельные теории твердых тел и жидкостей 14
1.2.1 Теория свободного объема 14
1.2.2. Дырочная модель жидкости 16
1.3. Вязкость стеклообразующих жидкостей и стекол 22
1.3.1. Активационные теории вязкого течения 23
1.3.2. Валентно-конфигурационная теория вязкого течения стеклообразующих жидкостей 24
1.4. Статистическая теория жидкостей и аморфного твердого состояния 26
1.4.1. Молекулярные функции распределения конденсированных состояний 27
1.4.2 Уравнение Орнштейна-Цернике 32
1.4.3. Метод молекулярной динамики 35
Выводы к главе 1 38
ГЛАВА 2. Методика эксперимента и объекты исследования 40
Введение 40
2.1. Экспериментальная установка для измерения скорости ультразвуковых волн 40
2.2. Измерения скорости звука. Электронная часть установки 42
2.3. Акустическая ячейка, электроввод и автоклав 44
2.4. Пьезометрические измерения 45
2.5. Термостатирование и измерение температуры 48
2.6. Погрешность измерений. Результаты контрольных измерений 51
2.7. Кварцевый вискозиметр 57
2.8. Методика измерения вязкости неорганических стекол 59
2.9. Подготовка вискозиметра к измерениям 61
2.10. Погрешность измерений вязкости 63
2.11. Дилатометр с малым измерительным усилием 64
2.12.Численный эксперимент для расчета основных теплофизических свойств 66
2.12.1. Алгоритмы молекулярной динамики 66
2.12.2. Потенциалы взаимодействия в компьютерных экспериментах 67
2.12.3. Расчет радиальной функции распределения 68
Выводы к главе 2 71
ГЛАВА 3. Модель возбужденного состояния стеклообразных твердых тел и их расплавов 73
3.1 Введение 73
3.2. Модель 74
3.3. Критерий стеклования в модели возбужденного состояния 80
3.4. Условие стеклования и критерий плавления 81
3.5. Модель возбужденного состояния и внутреннее давление 83
3.6. Поверхностное натяжение и механизм образования возбужденного атома 84
3.7. Модель флуктуационного объема и флуктуационный свободный объем 87
Выводы к главе 3 88
ГЛАВА 4. Вязкость стеклообразных систем в области стеклования и модель возбужденных атомов 89
4.1. Вязкость и флуктуационный объем 89
4.2. Расчет основных параметров модели возбужденных атомов из уравненй вязкости... 94
4.2.1. Уравнение Дулитла 94
4.2.2. Уравнение Вильямса-Ландела-Ферри 97
4.2.3. Уравнение Фогеля-Фульчера-Таммана 106
4.3. Скачок коэффициента теплового расширения при температуре стеклования и правило Симха-Бойера 108
4.4. Термостимулируемая низкотемпературная релаксация пластической деформации стеклообразных систем в модели возбужденного состояния 110
4.4.1. Основные закономерности термостимулируемого восстановления пластической деформации 111
4.4.2. Модель возбужденного состояния и термостимулируемое восстановление пластической деформации 117
4.5. О природе флуктуационного объема 118
Выводы к главе 4 124
ГЛАВА 5. Внутреннее давление стеклообразных твердых тел 125
5.1. Уравнение состояния твердых тел. Внутреннее давление 125
5.2. Вывод уравнения максимального внутреннего давления 127
5.3. Сравнение с экспериментальными данными 129
5.3. Внутреннее давление и микротвердость стекол 131
5.5. Связь параметра Грюнайзена с коэффициентом Пуассона 133
5.6. Внутреннее давление и предел текучести аморфных полимеров 135
5.7.Внутреннее давление и скорость разрушения силикатных стекол 137
Выводы к главе 5 139
ГЛАВА 6. Стеклование аргона в модели возбужденных атомов 141
Введение 141
6.1. Моделирование перехода простой жидкости в аморфное стеклообразное состояние 141
6.2. Расщепление второго пика радиальной функции распределения 143
6.3. Постоянство доли флуктуационного объема при температуре стеклования и правило «двух третей» 145
Выводы к главе 6: 150
ГЛАВА 7. Описание стеклообразных состояний простых молекулярных систем с помощью модифицированного уравнения орнштейна-цернике 151
Введение 151
7.1. Общая схема применения уравнения Орнштейна-Цернике 153
7.2. Микроструктура жидкостей и стекол 154
7.3. Простейший вариант модификации уравнения Орнштейна-Цернике 156
7.4. Модификация уравнения Орнштейна-Цернике применительно к стеклообразному
состоянию 158
Выводы к главе 7 159
ГЛАВА 8. Экспериментальные исследования теплофизических свойств жидкостей и стеклообразных полимеров 160
8.1. Скорость звука в исследовании структуры жидкостей и твердых тел 160
8.2. Термодинамические и акустические свойства жидкостей 162
8.3. Акустические свойства и молекулярное строение объектов исследования 164
8.4. Скорость звука в стеклообразных твердых телах 169
8.5.Расчет скорости звука методом молекулярной динамики и интегральных уравнений170
Выводы к главе 8 176
Основные выводы 177
Литература 180
Приложения 202
