高聚物非等溫結(jié)晶過程的Monte Carlo法模擬.pdf

1、本文采用計(jì)算機(jī)模擬的方法，模擬了高聚物非等溫結(jié)晶的過程，并根據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，分別用Ozawa方程、改進(jìn)的Ozawa方程、Jeziorny法、Ozawa方程和Avrami方程相結(jié)合的方法及等轉(zhuǎn)化率法對數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理，從而對以上方程和方法的適用性進(jìn)行了評價(jià)，得到了相應(yīng)的結(jié)論。 首先建立高聚物非等溫結(jié)晶過程的數(shù)學(xué)模型，模擬出高聚物在非等溫結(jié)晶過程中相對結(jié)晶度隨時(shí)間變化的曲線，并與DSC實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行對比，通過不斷調(diào)整初值，模擬出與D

2、SC實(shí)驗(yàn)相近的結(jié)晶曲線，從而確定了體系的起始結(jié)晶溫度和晶核數(shù)目。 對模擬實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)用Ozawa方程處理，求出的Avrami指數(shù)n值稍低于理論值3，用改進(jìn)的Ozawa方程處理，求出的線生長速率G與理論計(jì)算出的線生長速率基本吻合，但隨著溫度的降低，會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)值與理論值偏離的現(xiàn)象。用Jeziorny法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到的Avrami指數(shù)n值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過理論值3，求出的結(jié)晶速率常數(shù)Zc也不為一常數(shù)。用等轉(zhuǎn)化率法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，獲得的結(jié)晶速率常

3、數(shù)K，結(jié)晶活化能Ed，成核參數(shù)ψ等值，與計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)所采用的理論值相近，但得到的線生長速率G值與計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)所采用的G值相差很大，模擬實(shí)驗(yàn)采用的G值約為10-1，而用等轉(zhuǎn)化率法得到的G值均在10-4。 數(shù)據(jù)處理結(jié)果表明，在預(yù)先成核、晶核無規(guī)分布的條件下，用Ozawa方程及改進(jìn)的Ozawa方程解析結(jié)晶動(dòng)力學(xué)參數(shù)是適用的；而用Jeziorny法描述高聚物非等溫結(jié)晶過程時(shí)誤差較大；用等轉(zhuǎn)化率法適用于解析結(jié)晶速率常數(shù)K，結(jié)晶活化能E