熱容量分光法による適冷却溶液のガラス転移現象と緩和過程の研究

使用热容光谱研究适当冷却的溶液中的玻璃化转变现象和弛豫过程

• 批准号: 04215207
• 负责人: 阿竹 徹
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04215207/
• 关键词: 熱容量分光法; 溶晶; ガラス転移; 緩和現象

熱容量は、本来熱力学衡状態で定義される物性量であるがガラス転移温度付近などでは熱緩和現象が顕著になり、緩和時間が測定時間程度になる。本研究では、近年開発されたacカロリトリーを応用した熱容量と熱伝導率の積の周波数依存性を測定できる熱容量分光法に種々の改良を行い、この手法の種々のガラス転移現象への応用を試みた。そこでペンチルシアノビフェニル(5CB)とその中心部分の2つのベンゼン環の1つをシクロヘキサン環で置換した4-ペンチル-(4'-シアノフェニル)シクロヘキサン(5PCH)および2つとも置換したトランス-トランス-4-ペンチルシクロニトリル-4'-カルボニトリル(5CCH)を取り上げ、これらの混合溶液の相関係とガラス転移現象について調べ、分子運動と分子間相互作用の立場から考察した。5CBおよび5PCHについては極低温から室温に到る温度範囲で断熱型熱量計による精密な熱容量測定を行った。また(5CB)_x(5CCH)_<1-x>系について溶体窒素温度から200℃に至る温度範囲で示差熱分析を行い、中間組成の相関係を調べた。また、安定なネマティック相ガラスが生じることが明らかになったx=0.7付近の組成について、ガラス転移現象を熱容量分光法で調べ、Ckの実数部分が低温側に向かってなだらかに減少し、それに対応して虚数部にピークが現れることを見いだした。この緩和現象が起こる温度は測定周波数によって異なり、測定周波数が高いほど高温側で観測された。虚数部分が極大を示す温度をその測定周波数におけるガラス転移温度と定義すると、通常のガラス転移で一般に観測されるVogel-Tamma-Fulcher則(f=f_0exp[-A/(T_g-T_0)];f_0=7.76THz,A=838K,T_0=170K)で良く表されることが分かった。

Heat capacity is defined as the original thermodynamic equilibrium state, and the physical properties are determined by the temperature shift and the thermal relaxation time. This study is aimed at improving the method of thermal capacitance spectroscopy and its application in the determination of cycle number dependence of thermal conductivity products. The center part of the center part of the center (4'-CHIPHALO) CHIPHALO (5CCH) CHALO) CHIPHALO (5CCH) CHALO (5CCH) CHALO CHALO CHIPHALO (5CCH)(5CCH) 5CB and 5PCH are used to measure thermal capacity at extremely low temperatures, from room temperature to temperature range. (5CB)_x(5CCH)_<1-x>is the temperature range from 200℃ to 200℃, and the phase relationship of the intermediate composition is adjusted by differential thermal analysis. In addition, the thermal capacity spectroscopy method is used to adjust the temperature of Ck. The temperature of Ck decreases from low temperature to high temperature. The temperature of this phenomenon is different from that of the measured frequency, and the measured frequency is different from that of the high temperature side. The imaginary part shows the maximum temperature and the measured cycle number, and the Vogel-Tamma-Fulcher rule (f=f_0exp[-A/(T_g-T_0)];f_0= 7.76THz, A = 838K, T_0 = 170K) is a good rule.