Crystallization and glass transition of liquid crystals

液晶的结晶和玻璃化转变

基本信息

批准号：
20F18774
负责人：
齋藤一弥
金额：
$ 0.77万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20F18774/
关键词：
液晶結晶化細孔

项目摘要

相挙動が異なる複数の液晶性化合物について，熱分析的手法（示差走査熱量分析，光学顕微鏡観察，透過光量熱分析など）とX線回折を用いた実験を実施し，ポーランドでの実験結果（主として誘電分散測定）も利用して解析を行い，以下の成果を上げた．a) 液晶相からの結晶化：複数の駅斉唱物質について，温度走査速度に依存した相挙動とその背後にある分子運動状態を詳細に調べた．冷却速度が大きいと結晶化は起きず，液晶相のガラス状態へとガラス転移が起きた．b) 液晶相からの冷結晶化：液晶性の5CPB5では，DSCでの実験により，冷却速度が小さい場合には液晶相であるHexB相からの結晶化が完了するが，冷却速度が大きい場合には完了せずに加熱時に冷結晶化が起きた．結晶化挙動の速度論的な解析により，冷却時に完了する結晶化は熱力学的に駆動されているのに対し，不完全な結晶化と冷結晶化はいずれも，分子運動が結晶成長を支配していた．しかも，不完全な結晶化と冷結晶化は，温度変化の方向が逆であるにもかかわらず，単一の理論式で記述された．このことは，冷却時の結晶化と冷結晶化という外見的な区別以上に，結晶化を支配する因子が結晶化過程の理解にとって重要である事を示している．さらに，こうした結晶化を支配する因子が変化すると結晶成長の次元が変化して，結晶形をも変化した．（論文出版決定済）c) 細孔内でのガラス転移と結晶化：当該外国人特別研究員が発見している「実効的な負の圧力」の効果を検討するために，液晶性の5C4FPB3と5CPB5をモレキュラーシーブであるSBA-15 およびMCM-41のナノ細孔に導入した場合の挙動を主としてDSCにより検討した．液晶相の安定性，ガラス転移挙動などの相挙動全般および結晶化挙動（定温および等速昇降温）の細孔内導入率依存性を実験的に得た（解析進行中）．

我们使用热分析（差异扫描量热法，光学显微镜观察，传输光的热分析）和X射线衍射的多种液体晶体化合物进行了不同的液晶化合物进行了实验，并使用波兰的实验结果（主要是介电分散测量结果），在以下结果中对它们进行了分析。 a）从液晶相结晶：我们详细研究了相对的相位行为取决于温度扫描速度和其背后的分子运动状态，用于多个站点旋转材料。如果冷却速率很高，则不会发生结晶，并且玻璃过渡发生在液晶相位到玻璃状状态。 b）从液体晶相中的冷结晶：在液晶5CPB5中，使用DSC的实验表明，当冷却速率低时，液体晶体晶体HEXB相的结晶完成了，但是当冷却速率较高时，当冷却速率较高时，则未完成，并且在加热过程中会发生冷结晶。结晶行为的动力学分析表明，冷却后完成的结晶是热力学的，而在不完整和冷结晶中，分子运动占据了晶体生长。此外，尽管温度变化方向逆转，但使用单个理论方程式描述了不完全的结晶和冷结晶。这表明，除了冷却和冷结晶过程中结晶之间的外部区别外，控制结晶的因素对于理解结晶过程很重要。此外，当控制结晶的因素发生变化时，晶体生长的尺寸变化，晶体形状也会改变。（纸张出版物决定）c）孔内的玻璃过渡和结晶：为了研究外国特别研究人员发现的“有效负压”的影响，我们研究了液晶5c4fpb3和5cpb5的行为，当将Molecular Sieves SBA-15和MCM-41的纳米孔引入DSC中。我们通过实验获得了整体行为的肠内引入速率的依赖性，例如液晶相，玻璃过渡行为和结晶行为的稳定性（恒温和恒温升高和恒温升高和下降）（分析正在进行）。