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Dielectric Spectroscopy of a Stretched Polymer Glass: Heterogeneous Dynamics and Plasticity

可塑性 聚合物 电介质 材料科学 动力学(音乐) 光谱学 化学物理 玻璃化转变 介电谱 高分子科学 高分子化学 复合材料 化学工程 化学 物理化学 物理 光电子学 量子力学 工程类 电化学 声学 电极
作者
Roberto Pérez-Aparicio,D Cottinet,Caroline Crauste-Thibierge,Loïc Vanel,Paul Sotta,Jean-Yves Delannoy,Didier Long,S. Ciliberto
出处
期刊:Macromolecules [American Chemical Society]
卷期号:49 (10): 3889-3898 被引量:22
标识
DOI:10.1021/acs.macromol.5b02635
摘要

We study the dielectric relaxation of polycarbonate (PC) at room temperature under imposed strain rate γ̇, above the yield stress, and up to 13% strain. We find that the dielectric response of stretched PC behaves as if it was heated up at a temperature just below its glass transition temperature, Tg ≈ 423 K for PC. Indeed, in the frequency range of our experiment (10–2 and 103 Hz), the dielectric response of the stretched PC at room temperature superimposes to the dielectric response of PC at a temperature Ta(γ̇) < Tg, which is a function of strain rate. Specifically we observe that at Ta the dominant relaxation time τα(Ta) of PC at rest is related to γ̇ in such a way that τα(Ta) ∼ 1/γ̇ at and beyond the yield point. In our experiment, 10–5 s–1 < γ̇ < 10–3 s–1, the temperature shifts Tg – Ta are of a few kelvin. The mechanical rejuvenation modifies the dielectric response at frequencies smaller than 10 Hz, whereas for higher frequencies the spectrum is only slightly modified.
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