二维向列型液晶的I-N相变及纹影织构模拟

杨胜林，朱福和，王　伟，杨　勇，王　芳，陈鹏飞

(1.东华大学纤维材料改性国家重点实验室，上海　201620；2.中国石化仪征化纤有限责任公司研究院，江苏仪征　211900；3.江苏省高性能纤维重点实验室，江苏仪征　211900；4.中国石化仪征化纤有限责任公司高纤中心，江苏仪征　211900)



研究论文

二维向列型液晶的I-N相变及纹影织构模拟

杨胜林1，朱福和2,3，王伟2,3，杨勇3,4，王芳3,4，陈鹏飞1

(1.东华大学纤维材料改性国家重点实验室，上海201620；2.中国石化仪征化纤有限责任公司研究院，江苏仪征211900；3.江苏省高性能纤维重点实验室，江苏仪征211900；4.中国石化仪征化纤有限责任公司高纤中心，江苏仪征211900)

摘要：从液晶的Landau-de Gennes自由能出发进行推导，发现在二维情况下向列型液晶的I-N相变为二级相变，且相变点为Nωφ2；在液晶畸变自由能单一Frank常数假设下，利用元胞动力学方法对二维向列型液晶的Ginzberg-Landau方程进行计算机模拟，得到了其纹影织构图样。

关键词：向列型液晶I-N相变纹影织构模拟

1966年，Du Pont公司首次用溶致性液晶聚合物聚对苯甲酰胺制备出高强、高模的商品纤维—Fiber B，随后又于1972年开发出著名的Kevlar纤维，它是由聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)的硫酸溶液通过液晶纺丝工艺制备而成的。大量研究表明，Kevlar纤维的优异性能是与PPTA硫酸溶液的液晶性质密切相关的。

观察液晶性质，如其相变点(相变浓度、相变温度)和液晶织构，最简便和最有力的工具是热台偏光显微镜，此时，液晶样品往往是夹置于两片盖玻片之间的极薄的薄膜试样。从某种意义上讲，这些液晶薄膜可以认为处于二维状态。……