Ссылка на файл: >>>>>> http://file-portal.ru/Получение материаловс заданными свойствами/
Синтетические материалы с заданными свойствами
Вы точно человек?
Создание материалов с заданными свойствами
Технический прогресс ставит все новые задачи перед материаловедением. Развитие современной техники невозможно без создания материалов с новыми, заранее заданными свойствами. Одним из путей решения этой задачи является получение композиционных материалов КМ. КМ — это соединения, состоящие из нескольких веществ, связанных между собой химически и физически. Полимерные композиционные материалы на основе дисперсных наполнителей, обладая особым комплексом эксплуатационных свойств, прочно заняли свою нишу среди других конструкционных материалов. Непрерывно возрастающие требования к параметрам КМ точки зрения повышения их надежности, долговечности, экономической эффективности и конкурентоспособности являются причиной повышенного интереса к разработке новых типов КМ. В научно- производственной практике традиционным является использование макродисперсных наполнителей, что позволяет решить целый комплекс задач. Во-первых, этим достигается модификация полимеров, и создание материалов с заданными свойствами. Во-вторых, таким образом, может быть достигнута значительная экономия нефтегазового сырья и понижение себестоимости материала. Однако при производстве наполненных материалов возникают трудности, связанные с ухудшением технологических свойств КМ, увеличением вязкости расплавов, с повышением износа перерабатывающего оборудования и т. В связи с этим в последние годы выделилось лидирующее перспективное направление, пользующее нанотехнологии, для получения наноструктурных КМ с заданным комплексом свойств. Начало ХХI века связано с резким повышением внимания к наноструктурам и нанотехнологиям в таких областях науки и техники, как электроника, биотехнология, энергетика, авиакосмическая техника, медицина и др. Революция, которая в настоящий момент происходит в науке и технологии, основана на достигнутой в последнее время способности измерять, управлять и организовывать вещество в нано-масштабе, то есть в диапазоне от 1 до нм. Нанодобавки для создания композиционных материалов с улучшенными свойствами используются в ракетостроении, где необходимо совмещение высокой прочности и лёгкости материалов. Нанотехнология открывает пути совершенствования полимерных материалов ПМ и предполагает использование для этого наночастиц, нановолокон и нанотрубок органической и керамической природы. Полимеры — это высокомолекулярные соединения ВМС — соединения большой молекулярной массы от до многих млн , то есть вещества, молекулы которых состоят из многих сотен и тысяч атомов. Молекулы ВМС называют макромолекулами, а химию ВМС — химией макромолекул или макромолекулярной химией. Компоненты с наноразмерами, введенные в состав ПМ разительно изменяют их свойства. Важным является то, что для достижения улучшенных свойств необходимо введение нанонаполнителей в незначительных количествах, не сопоставимых с концентрацией традиционных макронаполнителей. Кроме того, в таких системах имеет место усиление межфазного взаимодействия, за счет большой поверхности контакта матрицы и наполнителя. Согласно рекомендации 7-ой Международной конференции по нанотехнологиям Висбаден, г выделяют следующие типы наноматериалов:. Последние представляют собой частицы упорядоченного строения размером от 1 до 5 нм, содержащие до атомов. Собственно наночастицы диаметром от 5 до нм состоят из атомов. Нитевидные и пластинчатые частицы могут содержать гораздо больше атомов и иметь один или даже два линейных размера, превышающих пороговое значение, но их свойства остаются характерными для вещества в нанокристаллическом состоянии. Нанопористые материалы представляют собой пористые структуры с нанометровым размером пор. Размеры нанопор находятся в пределах нм. Пористый кремний считается перспективным во многих областях электроники, в том числе для создания источников видимого излучения на кремнии, которые в чистом кремнии создать нельзя. Пористый кремний получают путем анодного травления. Используются для создания полимерных композиционных материалов с улучшенными физико — механическими свойствами например, способные в органической среде к разбуханию до наноразмеров глины, наноалмазы. Состоят из одного или нескольких свернутых в трубку гексагональных графитовых слоев, торцы которых закрывались полусферической головкой. Нанодисперсии — системы, состоящие из жидкой фазы с равномерно растворенными в ней наночастицами. Равномерно распределенные твердые наночастицы в жидкости называют нанозолем или коллоидным раствором. Наночастицы, растворенные в жидкой фазе, можно использовать для транспорта лекарств. Самая тонкая пленка состоит из одного атомного слоя вещества, нанесенного на твердую или жидкую поверхность. Такие пленки называют пленками Ленгмюра — Блоджетта. Пленки или слои, собранные из полупроводниковых материалов, называют гетероструктурами. Гетероструктура может состоять из последовательности десятков полупроводниковых слоев толщиной в несколько нанометров. На сегодняшний день главными сферами коммерческого применения нанопленок из полупроводниковых материалов, обладающих улучшенными оптическими свойствами, являются оптика, компьютерные и телевизионные дисплеи, автомобильная техника, потребительская электроника и упаковка. Получены нанострктурированные поверхности, обладающие повышенной твёрдостью и абразивным износом истирание. Нанокластеры представляют собой частицы упорядоченного строения размером от 1 до 5 нм, содержащие до атомов. Одной из важнейших областей применения нанокластеров и нанокристаллов является медицина, прежде всего — диагностика, в том числе и раковых опухолей. Характерное свойство нанокристаллов и нанокластеров— интенсивная люминесценция в ответ на облучение с определённой частотой. Несмотря на то, что данная область научного знания находится на начальном этапе развития, она уже представляет собой самостоятельную отрасль науки и промышленности, в которой можно выделить отдельные направления исследований. Одним из таких направлений является получение нанокомпозиционных материалов , построенных на основе полимеров и слоевых силикатов. Такие материалы представляют интерес, как с научной точки зрения, так и с точки зрения их потенциального применения в различных областях современной техники. Прикладной интерес объясняется значительным улучшением ряда механических, теплофизических, барьерных свойств крупнотоннажных полимеров при добавлении к ним частиц глины наноразмеров, достигаемым при незначительном увеличении плотности системы благодаря низким степеням наполнения. Возможность получения наполненных полимерных материалов с повышенными модулем упругости, ударной прочностью, термостойкостью, сниженной воспламеняемостью при сохранении прозрачности и снижении проницаемости по отношению к газам и жидкостям, а также облегчение процесса разрушения биодеградируемых полимеров, делает полимер — силикатные нанокомпозиты весьма привлекательными в производстве широкого ряда продуктов: Однако, превосходя по многим свойствам традиционные материалы, нанокомпзиты требуют тщательных разработок методов диспергирования частиц в объеме полимера. Различная степень взаимодействия глинистых частиц с полимерной матрицей приводит к формированию разных типов структуры. Выделяют интерколяционные системы, когда макромолекулы способны накапливаться в кристаллической структуре глины, изменяя присущие ей межплоскостные расстояния, и эксфолиационные нанокомпзиты, если количество накопленных внутри кристаллов глины макромолекулы настолько велико, что кристаллы разрушаются. На сегодняшний день существует два основных способа приготовления нанокомпозитов: Что касается полимеризации в присутствии наночастиц глины, то в этом случае можно ожидать принятия растущими макромолекулами особых конформаций в стесненных условиях реакционной массы, что может привести к специфическим кристаллическим структурам при формировании реального нанокомпозита. Список полимеров, способных проникать в межслоевые пространства в результате интенсивного смешения сильно ограничен. Важной задачей при получении нанокомпозиционных материалов методом смешения является разработка модификаторов наполнителя. Вследствие этого, монтмориллонитовые глины обладают рядом преимуществ по сравнению с другими глинистыми минералами. Кристаллическая решетка ММТ состоит из трех слоев — октаэдрический слой, в котором центральным ионом является алюминий или магний , совмещен с двумя внешними кремнекислородными тетраэдрическими слоями. Состав минерала может быть представлен химической формулой:. Слои ММТ самоорганизуются в структуру, напоминающую кипу листов бумаги с регулярными "проходами" между отдельными слоями, называемыми межслоевым пространством. Толщина силикатного слоя составляет около 1 нм, а поперечные размеры - до 1 мкм. Монтмориллонит, это высокодисперсный слоистый алюмосиликат. Лучшими технологическими свойствами обладают бентониты, монтмориллонит которых содержит преимущественно обменные катионы натрия. Месторождения природно-натрового бентонитов встречаются в Закавказье. Практически все российские бентониты кальциево-магниевые. Интенсивные научные исследования в области наноразмерных композиционных материалов семейства полимеp-глина начались совсем недавно и приходятся на последние лет, в течение которых были получены нанокомпозиты на основе полимеpов, имеющих различную полярность и жесткость цепей. Полимерные нанокомпозиты — это такие композиционные материалы, матрицей которых являются полимеры самых разных типов — как термопласты, так и реактопласты, как эластомеры, так и пластики, а наполнителем служат диспергированные в полимере частицы, размеры которых лежат в нанометровом диапазоне. Первые полимер-глиняные нанокомпозиты были получены в исследовательском центре Тойота Групп, в качестве полимерной матрицы был использован нейлон-6, наполнителя — монтмориллонит. Согласно данным рентгеноструктурного анализа и просвечивающей электронной микроскопии отдельные пластины глины толщиной около 1 нм полностью эксфолиируются в полимерной матрице. Этими свойствами являются - повышенный модуль упругости, твёрдость, сохранение или незначительное ухудшение эластических свойств, повышенная термостойкость, и др. Твёрдость определяется как величина нагрузки необходимой для начала разрушения материала. Различают относительную и абсолютную твёрдость. Является важнейшим диагностическим свойством. Метод Бринелля — твёрдость определяется по диаметру отпечатка, оставляемому металлическим шариком, вдавливаемым в поверхность. Нанокомпозиционные материалы интересны также своими барьерными свойствами. Поскольку силикатные слои непроницаемы для молекул жидкости и газа, диффузия различных жидкостей и газов в нанокомпозитах глина-полимеp уменьшается в несколько раз по сравнению диффузией исходных полимеров. Отмечено, что нанокомпозиты, содержащие глину, имеют более высокую температуру разложения, чем чистый полимер, и, следовательно, являются более термоустойчивыми. При смешении слоистого силиката с полимером в зависимости от природы используемых компонентов слоистого силиката, органического катиона — модификатора, и полимерной матрицы , а также от метода приготовления получают три основных типа композитов рис. Схематическое изображение типов структуры нанокомпозитов, возникающей при взаимодействии слоистых силикатов и полимеров: В случае если полимер не может внедриться между слоями силиката, образуется обычный фазово-разделенный композиционный материал рис. Помимо этого классического семейства композитов существует еще несколько типов нанокомпозитов. Необходимо отметить, что возможно проникновение более чем одной цепи, в таком случае расстояние между отдельными слоями увеличится. Флокулированные нанокомпозиты — это фактически те же самые интеркалированные нанокомпозиты, однако силикатные слои иногда могут соединяться. В случае если слои силиката полностью и однородно рассеяны в непрерывной полимерной матрице, получают т. На практике часто встречаются композиты, структура которых является промежуточной между интеркалированной и эксфолиированной. Особое место среди наноструктурированных твердых тел занимают углеродные нанотрубки, открытые совсем недавно. Иджима, рассматривая в электронном микроскопе сажу, полученную в результате распыления графита в плазме электрической дуги, обнаружил тонкие протяженные нити - цилиндрические структуры диаметром от одного до нескольких нанометров и длиной до нескольких микрометров. Они состояли из одного или нескольких свернутых в трубку гексагональных графитовых слоев, торцы которых закрывались полусферической головкой. К числу последних относится, прежде всего, удивительная прочность в сочетании с высокими значениями упругой деформации, позволяющая получать сверхпрочные композиционные материалы. Углеродные нанотрубки можно получить лазерным испарением, углеродной дугой и химическим осаждением паров. Внутри трубы, но за пределами печи находится охлаждаемый водой медный коллектор. При попадании высокоинтенсивного пучка импульсного лазера на мишень графит испаряется. Об условиях активизации участия банков в экономической интеграции стран СНГ. Возможность активизации участия банков в интеграционном процессе на экономическом пространстве СНГ, по мнению Ассоциации региональных банков России, Тематическое планирование уроков литературы в 5 классе 4. Главнейшая цель школы — подготовка каждого ученика к жизни в обществе, к практической деятельности, которая может быть плодотворной лишь тогда, когда Технология галет из диспергированной зерновой массы. Сохрани ссылку в одной из сетей: Перспективы создания полимерных материалов нового поколения 1. Применение различных типов нанодобавок Технический прогресс ставит все новые задачи перед материаловедением. Согласно рекомендации 7-ой Международной конференции по нанотехнологиям Висбаден, г выделяют следующие типы наноматериалов: Типы наноматериалов Типы наноматериалов Структура Свойства и применение Нанопористые структуры Нанопористые материалы представляют собой пористые структуры с нанометровым размером пор. Обладают высокой адсорбционной способностью, находят применение в медицине. Наночастицы Частицы, размерами от 1 до нанометров Используются для создания полимерных композиционных материалов с улучшенными физико — механическими свойствами например, способные в органической среде к разбуханию до наноразмеров глины, наноалмазы Нанотрубки и нановолокна Состоят из одного или нескольких свернутых в трубку гексагональных графитовых слоев, торцы которых закрывались полусферической головкой. Используются для эффективного регулирования свойств полимерных композиционных материалов Нанодисперсии коллоиды Нанодисперсии — системы, состоящие из жидкой фазы с равномерно растворенными в ней наночастицами. Сегодня основное применение нанодисперсий в медицине и косметике. Наноструктурированные поверхности и плёнки Самая тонкая пленка состоит из одного атомного слоя вещества, нанесенного на твердую или жидкую поверхность. Нанокристаллы и нанокластеры Нанокластеры представляют собой частицы упорядоченного строения размером от 1 до 5 нм, содержащие до атомов. Состав минерала может быть представлен химической формулой: M x Al 4- x Mg x Si 8 O 20 OH 4 где М — катион щелочных или щелочно-земельных металлов. Нанокомпозиты на основе углеродных нанотрубок Особое место среди наноструктурированных твердых тел занимают углеродные нанотрубки, открытые совсем недавно. Методы получения углеродных нанотрубок Углеродные нанотрубки можно получить лазерным испарением, углеродной дугой и химическим осаждением паров. Защита состоится 15 декабря года в на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д Частицы, размерами от 1 до нанометров. Используются для эффективного регулирования свойств полимерных композиционных материалов. Наноструктурированные поверхности и плёнки.
Где можно пройти практику гму
Сколько оскаров получил леонардо
Как называется краска которой рисуют на одежде
Управление структурой материалов для получения заданных свойств
Что означает повышенное содержание тромбоцитов
Перечислить физические свойства
Скачать правила обмена данными
Синтетические материалы с заданными свойствами
В каком городе жил
Проверить стату в танках
Управление структурой материалов для получения заданных свойств
Найти жар птицу мультик
Сколько калорий в 1 литре пива светлого
Структура экономической деятельности схема
Управление структурой материалов для получения заданных свойств
Тест на профессию на андроид