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大分子溶致凝聚過程中構象熵的變化及其熱力學意義

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大分子溶致凝聚過程構象熵熵致相變

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大分子溶致凝聚時，分子鏈及結構單元間發生復雜關聯效應，鏈的構象和尺寸發生變化。由稀（良）溶液的伸展鏈構象演變為濃厚體系的Gauss鏈構象；尺寸隨濃度增大而縮小，由稀溶液的Flory尺寸RF減小為極濃體系的無擾尺寸R0，體系的自由能F，內能U和熵S均發生變化。由于高分子材料屬于軟物質，因此熵變的貢獻非常突出。研究溶致凝聚過程中大分子熵變的特點和規律有助于理解高分子凝聚態結構與性能的特殊性。分子鏈無規凝聚形成無定形聚合物時，正是熵增的貢獻使體系自由能下降，使無規凝聚得以進行。在有規凝聚形成結晶聚合物時，熵變對結晶過程產生復雜影響。由于熵變和內能變化相互競爭，使溶致結晶時最優生成的晶體結構為松散折疊鏈片晶；而從熔體結晶時則得到晶相和非晶相（無定形相）兩相并存的復雜結構。區分了兩類不同性質的熵變：階躍性熵變導致熱力學相變——熵致相變發生；而漸變性熵變只是使體系力學性質變化或發生力學狀態轉變。

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liu

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2013-11-18 14:58:01

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