On some peculiarities of stratification of liquid solutions within pores of fractal shape

Особенности Фазовых Превращений Растворов Полимеров В Деформируемых Пористых Матрицах

“…Микро-и наноструктурные композиционные материалы на основе пористых матриц с включениями жидких [1,2] или твердых [3,4] растворов имеют широкий спектр технологических приложений. Специфические свойства таких композитов в значительной степени обусловлены отличием свойств материалов в микро-и наноструктурах (например, в микро-и нанопорах [1,2], наночастицах [3] и зернах поликристаллического материала [4]) от присущих материалам в макроскопическом состоянии. В частности, термодинамические параметры (температуры, давления и т.…”

“…д.) фазовых переходов [3,5], равновесный фазовый состав в микроструктурах [1,3,5], набор возможных фаз [3,5], их термодинамическая стабильность, а также весь комплекс связанных с фазовым составом свойств могут существенно отличаться от аналогичных характеристик для макросистем. В настоящей работе в рамках термодинамического подхода на примере жидкого бинарного расслаивающегося полимерного раствора в деформируемой пористой матрице показаны закономерности влияния объема и формы поры (задаваемых степенью деформации матрицы) на фазовые равновесия и фазовые переходы во внутрипоровом растворе.…”

“…Положим, что при деформации они приобретают форму эллипсоидов (деформация одноосного растяжения/сжатия); сжимаемость жидкости в поре, согласно [2], не учитывается. Для описания формы поры используем безразмерный коэффициент формы поры k, численно равный отношению площади внутренней поверхности эллиптической поры в деформированной матрице A к площади внутренней поверхности исходной сферической поры A 0 : k = A/A 0 (более детальное изложение данного формализма и обзор различных подходов, включая фрактальные, для параметрического описания геометрических характеристик структуры даны в [1,3,[5][6][7].…”

“…Равновесный состав сосуществующих фаз определяется минимизацией функции Гиббса с учетом энергетического вклада всех границ раздела, при этом объем и коэффициент формы поры, задающие площадь внешней межфазной границы, являются параметрами расчета (основные уравнения модели расслаивания жидких и твердых растворов в системах ограниченного объема подробно приведены в [1,3,5]). Функция Гиббса рассматриваемой системы для каждой из фаз построена в рамках модели Флори−Хаггинса (см.…”

“…4 в [8]). Поверхностные натяжения жидких растворов на внешней (shell) границе описываются в линейном приближении [1,3], температурные зависимости поверхностных натяжений чистых PBD и PS получены в [9]. Поскольку, как показано в [10], величина вклада дисперсионных взаимодействий в поверхностное натяжение обоих компонентов превышает 80%, энергия внутренней (core−shell) границы оценивалась в рамках модели Фоукса (см.…”