Материалы курса лекций для студентов 5 курса кафедры физики полимеров и кристаллов

«Диффузия в полимерах»

Преподаватель: проф., д.ф.-м.н. Галлямов М.О.

Осенний семестр

Вопросы по спецкурсу «Диффузия в полимерах»:

  1. Первый и второй законы Фика; коэффициент диффузии; граничные условия.
  2. Численные методы решения уравнения диффузии; явные и неявные схемы; устойчивость.
  3. Диффузия в неограниченном теле: интеграл по источникам; симметричное начальное распределение.
  4. Диффузия в неограниченном теле: частные случаи начальных условий - бесконечно тонкий слой, слой конечной толщины, ступенчатое распределение.
  5. Диффузия в полуограниченном теле: решение с граничными условиями первого рода.
  6. Диффузия в полуограниченном теле: переменное во времени граничное условие; теорема Дюамеля.
  7. Диффузия в полуограниченном теле: обобщенные граничные условия (3-го рода), заданный поток на границе.
  8. Диффузия в пленке: общее решение, граничные условия первого рода, сорбция и десорбция.
  9. Диффузия через мембрану: общее решение, стационарное решение, режим установления потока.
  10. Диффузия в пленке: изменяющиеся граничные условия, теорема Дюамеля; релаксационные граничные условия.
  11. Диффузия в пленке: обобщенные граничные условия и условие ограничения потока.
  12. Диффузия в параллелепипеде.
  13. Диффузия в цилиндре.
  14. Диффузия в шаре.
  15. Экспериментальные методы: электроннозондовый рентгеноспектральный микроанализ.
  16. Экспериментальные методы: сканирующая ИК-спектроскопия.
  17. Экспериментальные методы: интерферометрия (метод оптического клина), типичные интерферограммы.
  18. Экспериментальные методы: спектроскопия характеристических потерь энергии электронами.
  19. Экспериментальные методы: модификация интерференционного метода и голографическая интерферометрия.
  20. Экспериментальные методы: анализ движения границ.
  21. Экспериментальные методы: ИК-спектроскопия нарушенного полного внутреннего отражения.
  22. Экспериментальные методы: метод меченных атомов, технические методы.
  23. Экспериментальные методы: гравиметрия, весы Мак-Бена, кварцевые микровесы.
  24. Концентрационно-зависимая диффузия: задача Стефана, сорбция и десорбция пластификатора, профили концентрации, зависимость массы от времени.
  25. Концентрационно-зависимая диффузия: задача Стефана, распределение потоков, перемещение фронта диффузии.
  26. Концентрационно-зависимая диффузия: задача Стефана, ограничение потока.
  27. Концентрационно-зависимая диффузия: линейная связь коэффициента диффузии и концентрации, сорбция и десорбция пластификатора, профили концентрации, зависимость массы от времени.
  28. Концентрационно-зависимая диффузия: линейная связь коэффициента диффузии и концентрации, распределение потоков, перемещение фронта диффузии.
  29. Концентрационно-зависимая диффузия: линейная связь коэффициента диффузии и концентрации, ограничение потока.
  30. Диффузия с изменением состояния: сорбция и десорбция, профили концентрации, зависимость массы от времени.
  31. Диффузия с изменением состояния: распределение потоков, перемещение фронта диффузии.

Литература

  1. А. Я. Малкин, А. Е. Чалых. "Диффузия и вязкость полимеров. Методы измерения". М.:Химия, 1979.
  2. Р. Ш. Малкович. "Математика диффузии в полупроводниках". СПб.: Наука, 1999.
  3. Г. Карслоу, Д. Егер. "Теплопроводность твердых тел". М.: Наука, 1964.
  4. J. Crank. "The Mathematics of Diffusion". Oxford: Clarendon Press, 1975.
  5. J. Crank, G. S. Park. (Eds.) "Diffusion in Polymers". London: Academic Press, 1968.
  6. W. R. Vieth. "Diffusion In and Through Polymers. Principles and Applications". Munich: Hanser, 1991.
  7. Л. П. Филиппов. "Явления переноса". М.: Изд-во Московского Университета, 1986.
  8. П. Шьюмон. "Диффузия в твердых телах". М.:Металлургия, 1966.

Лекции