第8章液晶物理参数的检测ppt课件.ppt

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1、9章液晶物理参数的检测重点检测方法实验设备9.1体粘滞系数的测量向列相液晶的某一粘滞系数只有在特定的分子排列与速度场下才能单独地显示出来，因此测量不同的系数应采用不同的几何形状与实验手段。通常采用奥氏粘度计来测定向列相液晶的体粘滞系数。粘度计由两个支管组成。其中一个支管具有一根内径为r，长度为L的毛细管，毛细管上端有一个体积为V的空腔，空腔上有刻线a和b。测量时，待测液晶自A管加入，经B管被吸至a线以上。然后使B管通大气，任液晶流下，记录液面流经a、b线所需的时间t。奥氏粘度计实验原理L这样外加力就是高度差为h的液晶自身重力W=ρgh，其中ρ是液晶的密度。假定液晶流动时没有湍流发生

2、，即外加力W全部用来克服流动的粘滞阻力，则根据牛顿粘度定律导出粘滞系数式中：V为时间t内流经毛细管的液体体积；W为管两端的压力差；r为毛细管半径；L为毛细管长度。当流速比较大时，外加力除了自身重力驱动流体流动外，还有能量的消耗，对这部分能耗须予修正，这里略去。实验方法（1）      洗净粘度计用洗液盛满管内，停留一段时间，倾去洗液，再用蒸馏水洗净。然后用酒精、乙醚荡洗后干燥或直接干燥备用。（2）      测试标准液------蒸馏水用移液管向粘度计中注入5cm3或10cm3的蒸馏水（视粘度计的大小而定）。夹持粘度计垂直放入20C的水浴中，使之达到热平衡。用短乳胶套于B端上口，

3、小心抽吸使蒸馏水液面上升到a刻度上方约2cm处，放手使自然下降，当水面与a刻度线相一致时开启停表，目光注视水面恰当水面经过b刻度线时停表。记录时间。（3）      测试液晶样品粘度从上述毛细管粘度计中倾出蒸馏水，吹烘至干燥。用同法测出液晶样品粘度。用比重瓶测出同样温度下的待测液晶的密度，并从手册中查出水在该温度下的粘滞系数和密度，就可代入公式算出待测液晶的粘滞系数。用旋转粘度计测试液晶粘滞系数实验原理同步电机以稳定的速度旋转，连接刻度圆盘，再通过游丝和转轴带动转子转动，如果转子未受到液体的阻力，则游丝、指针与刻盘同速转动，指针于刻盘上指出的读数为0。反之如果转子受到液体的粘滞阻力

4、，则游丝产生扭矩，与粘滞阻力抗衡最后达到平衡，这时与游线连接的指针在刻度盘上指示一定的读数（即游丝的扭转角）。将读数乘上特定的系数即得到液体的粘滞系数（厘泊）。Mark-E型锥型盘粘度计：用水循环系统来控制样品温度的水缸套组成。9.2液晶各向异性折射率的测定根据折射极限法设计的定型仪器，即可测定透明、半透明液体，也可测固体物质的折射率。按常规只能测液晶的寻常光no，但如果对棱镜表面进行垂直取向处理，使被测液晶光轴垂直于棱镜表面，则用阿贝折射计可同时测量no、ne。当然，所测液晶的折射率不能大于棱镜玻璃的折射率ng。测量精度主要取决于液晶分子垂直取向排列的好坏，一般精度可达到0.00

5、2。阿贝折射计阿贝折射仪的基本原理即为折射定律：n1sina1=n2sina2,光线从光密介质进入光疏介质，入射角小于折射角，改变入射角可以使折射角达到900，此时的入射角称为临界角，可以看到望远镜视场分为明暗两部分，可读样品折射率。阿贝折射仪的结构测试液晶的折射率各向异性与测试普通液体的不同之处是一方面要对液晶进行取向处理，另一方面要在目镜上应用偏光片。将磷脂酰胆碱的甲醛溶液涂覆在主棱镜上来均匀排列液晶材料。寻常光折射率no用正常方法测量,而非常光ne用贴有偏光片的目镜转动900来测试的。测量是用钠灯做光源在指定温度下进行。9.3液晶电导率的测定实验原理：电导率是电阻率的倒数，定

6、义为式中，J为电流密度。在溶液中也常用下式定义：式中L为两电极间的距离；A为电极的面积。电导率的单位是西门子每米（S/m）。测定溶液电导率的方法是将两个电极插入溶液，测出两电极间的电阻Rx。L/A=Q是常数。惠斯顿原理实验：万能电位计MMAII-17A实验装置液晶材料由液晶态变为各向同性液态时的温度称为清亮点TNI。液晶材料由晶态变为液晶态的相变温度称为熔点。9.4液晶熔点和清亮点温度的测定正交偏光显微镜方法:在熔点处织构会发生流动重组；在清亮点TNI处视场由亮变为全暗。被测物质（A）和参比物（B）被放在作为炉子的支持器中，通过温差热电偶把温差信号改变为电信号后加以记录。待测物质（

7、A）和参比物（B）的温差（ΔT）是温度与时间的函数：ΔT=TA-TB=f(T,t)以ΔT为纵坐标，T或t为横坐标所绘出的图线即为DTA曲线。差热分析：DTA技术具有方便、快速的优点，应用范围也十分广泛，但有重复性差，分辨率不高，热定量复杂的缺点。差示扫描量热法(DSC):DTA记录的是试样和参比物在接受相同能量条件下二者的温差,DSC是测量在各温度下输入到试样和参比物的热量差。这是两种技术的根本不同。DSC的特点是在试样侧和参比物侧各有一个阻值相等的加热丝，用改变两侧