Аморфный материал. Основные области применения аморфных металлических материалов

Аморфные тела: характеристика, описание и свойства. Аморфный материал


Аморфные тела — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Амо́рфные вещества́ (тела́) (от др.-греч. ἀ «не-» + μορφή «вид, форма») — конденсированное состояние веществ, атомная структура которых имеет ближний порядок и не имеет дальнего порядка, характерного для кристаллических структур. В отличие от кристаллов, стабильно-аморфные вещества не затвердевают с образованием кристаллических граней, и, (если не были под сильнейшим анизотропным воздействием — сжатием или электрическим полем, например) обладают изотропией свойств, то есть не обнаруживают различия свойств в разных направлениях. Аморфные вещества не имеют определённой точки плавления: при повышении температуры стабильно-аморфные вещества постепенно размягчаются и выше температуры стеклования (Tg) переходят в жидкое состояние. Вещества, обычно имеющие (поли-)кристаллическую структуру, но сильно переохлаждённые при затвердевании, могут затвердевать в аморфном состоянии, которое при последующем нагреве или с течением времени кристаллизуется (в твёрдом состоянии с небольшим выделением тепла).

Аморфное состояние многих веществ получается при высокой скорости затвердевания (остывания) жидкого расплава, или при конденсации паров на охлаждённую заметно ниже температуры плавления поверхность-подложку. Соотношение реальной скорости охлаждения (dT/dt) и характеристической скорости кристаллизации определяет долю поликристаллов в аморфном объёме. Скорость кристаллизации — параметр вещества, слабо зависящий от давления и от температуры (около точки плавления) и сильно зависящий от сложности состава. У металлов и сплавов аморфное состояние формируется, как правило, если расплав охлаждается за время порядка сотни и тысячи лет; для стёкол достаточно намного меньшей скорости охлаждения — долей-десятков миллисекунд . Кварц (SiO2) также имеет низкую скорость кристаллизации, поэтому отлитые из него изделия получаются аморфными. Однако природный кварц, имевший сотни и тысячи лет дл

ru.wikipedia.org

4 Аморфные материалы

Аморфные (от греч. Amorpos- бесформенный) металлы и сплавы (металлические стекла) – новый класс материалов, отличающийся от обычных металлов отсутствием упорядоченности расположения атомов (дальнего порядка), свойственной кристаллическим металлам и сплавам. В то же время у вещества в аморфном состоянии существует согласованность в расположении соседних частиц (ближний порядок). Аморфные металлические материалы обладают по сравнению с кристаллическими специфическим сочетанием физико-химических свойств. Аморфные металлы обладают высокой прочностью (у некоторых сплавов предел прочности на растяжение достигает 4000-5000 МПа и находится на уровне самых прочных современных сталей), твердостью, хорошей устойчивостью при циклическом изгибе, высоким электрическим сопротивлением, низким температурным коэффициентом электрического сопротивления, высокой магнитной проницаемостью, малой или высокой коэрцитивной силой, малыми потерями при перемагничиваниии, высокой коррозионной устойчивостью, повышенной устойчивостью перед радиацией.

При охлаждении ниже температуры кристаллизации жидкость может оказаться переохлажденном состоянии. Это состояние является метастабильным: если за фиксировать температуру и подождать некоторое время, то жидкость кристаллизуется, то есть переходит в твердое состояние, в котором атомы образуют правильную кристаллическую решетку (расположение атомов обладает дальним порядком). Однако если жидкость охлаждать непрерывно, не делая остановок, то она может перейти в совсем иное твердое состояние. При достижении определенной температуры происходит стеклование жидкости, при котором резко, скачком меняются некоторые ее физические характеристики и жидкость переходит в состояние, которое называется стеклом. Стеклообразное состояние, хотя и является твердым по внешним признакам, существенно отличается от кристаллического. Во-первых, в стеклообразном состоянии атомы не обладают дальним порядком, то есть стекло не кристаллическое, а аморфное состояние. Так же как в жидкости, в расположении атомов обнаруживается ближний порядок, то есть часть атомов оказывается сгруппированной в небольшие кристаллические кластеры. Правда, в жидкости состав этих кластеров непрерывно меняется: одни разрушаются, другие образуются, а средний размер кластеров зависит от температуры. В стекле же кластеры оказываются как бы замороженными. Структуру стекла можно коротко охарактеризовать как замороженный слепок той структуры, которой обладала жидкость в начале процесса стеклования. Во-вторых, стеклообразное состояние не является равновесным. Если температура стекла не намного ниже температуры стеклования, то структура стекла медленно изменяется, приближаясь к равновесному состоянию переохлажденной жидкости, и, кроме того, может наблюдаться переход из стеклообразного состояния в кристаллическое. Стеклообразное состояние вещества существенно отличается от кристаллического. Получение стекол различного состава и с различными свойствами, а также обеспечение их устойчивости по отношению к кристаллизации являются важной технологической задачей, для решения которой используются разнообразные физико-химические методы. Мы отвлечемся от технологических проблем и подробной классификации разнообразных стекол и рассмотрим стеклование как физическое явление, необычные свойства которого привлекают внимание физиков и часто ставят их в тупик.

studfiles.net

Аморфный материал - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Аморфный материал

Cтраница 1

Аморфные материалы переходят из твердого состояния в жидкое в интервале температур. Такой переход характеризуют температурой размягчения Тра) М - Температуру размягчения таких диэлектриков, как битум, воск, и некоторых видов компаундов определяют методом кольца и шара. После затвердевания диэлектрика кольцо помещают на стойку и в центре поверхности кладут стальной шар. Стойку помещают в сосуд с жидкостью. При нагревании происходит размягчение диэлектрика и под нагрузкой, создаваемой шариком, он выдавливается из кольца.  [1]

Аморфные материалы характеризуются исключительно высокими прочностными свойствами, а также необычными электрическими, магнитными и другими свойствами. За последние 10 - 15 лет различными методами быстрого охлаждения расплавов или паров создано достаточно много аморфных композиций на основе системы металл-металлоид. В качестве металлов чаще всего используют железо, никель, титан, медь, а в качестве металлоидов - бор и фосфор. Содержание металлоидов в аморфных материалах составляет 10 % и более.  [2]

Аморфные материалы хрупко разрушаются при растяжении, хотя при сжатии, изгибе и ударном изгибе выдерживают значительные деформации без разрушения.  [3]

Аморфные материалы, однако, могут быть приведены из твердого состояния в жидкое без резкого изменения объема, причем определенной температуры их плавления установить нельзя. При постепенном нагревании в определенном интервале температур они переходят из твердого.  [4]

Аморфные материалы ( полиметилметакрилат, полистирол, полихлорвинил, ацетилцеллюлозный этрол) размягчаются в довольно широком интервале температур. Текучесть этих материалов меньшая, заполнение формы длится дольше, что позволяет удалять из прессформы воздух, поступающий в нее с материалом; однако желательно дополнительное удаление воздуха, так как он оказывает отрицательное действие на способность этих материалов плотно и равномерно смешиваться в местах соединения потоков.  [5]

Аморфные материалы удовлетворяют почти всем требованиям, которые предъявляются к материалам, идущим на изготовление чувствительных элементов и датчиков, измерительных инструментов, а именно: высокие значения предела упругости и прочности, высокая магнитная проницаемость, низкое значение коэрцитивной силы, высокая механическая прочность и надежность, термическая стабильность, чувствительность, широкий диапазон измеряемых усилий и напряжений, малая инерционность, небольшие габариты изделий.  [6]

Тонкопленочные аморфные материалы и покрытия - новая, весьма перспективная область развития материаловедения. Однако рассмотрение проблемы аморфного состояния в целом не входит в содержание настоящей книги. Эта задача требует еще своего решения.  [7]

Кристаллические и плотные аморфные материалы обычно непригодны для создания мембран. Это обусловлено малой долей свободного объема и большим временем релаксации для процессов перераспределения вакансий и других дефектов структуры, : в результате чего резко снижается растворимость газов и скорость миграции растворенного вещества. Равновесные и кинетические свойства подобных систем во многом определяются высокими значениями потенциала межатомного ( межмолекулярного) взаимодействия, обычно превышающего средние значения кинетической энергии КъТ, этим объясняется малая подвижность структурных элементов. Однако легкие разы типа Н2, Не, О2, N2 с наиболее низкими значениями параметров ( & а, он) парного потенциала молекулярного взаимодействия могут в некоторых плотных матрицах образовывать системы с повышенной растворимостью и удовлетворительными диффузионными характеристиками.  [8]

Некоторые аморфные материалы, смолы, смоляные кислоты и сахара ( в основном растворимые в воде вещества) с трудом образуют суспензии, так как не имеют настоящей кристаллической структуры. Эти вещества слипаются и не диспергируются равномерно. Растирание в смеси низкокипящего полярного растворителя типа этилового эфира и нелетучего масла типа нуйола может облегчить образование суспензии тонких частиц твердого вещества в нуй-оле при испарении эфира.  [9]

Исследование аморфных материалов с помощью рентгенострук-турного анализа электронографически и нейтронографически является довольно трудной задачей. По электронограммам и нейтро-нограммам не удается различить аморфные и высокодисперсные ( с размером зерна менее 20 А) структуры, поскольку в обоих случаях наблюдается диффузное гало. Проведенные [7, 8] детальные исследования пленок, осажденных на холодную подложку, показали, что их структура аморфна. Но если учесть, что измерения интенсивности электронограмм очень неточны, то эти результаты нельзя признать однозначными. Веским доводом в пользу аморфной структуры служит наблюдаемая в опытах быстрая рекристаллизация при определенных температурах. В случае высокодисперсных или мелкозернистых структур не должно наблюдаться таких скачков.  [10]

Усадка аморфных материалов мала ( 0 4 - 0 6 / 6) и одинакова во всех направлениях.  [11]

У термопластичных аморфных материалов ( рис. 1.11, кривые 4 и 5), полукристаллических материалов ( рис. 1.12, 1.13 и 1.11, кривая 3), стеклопластика АГ-4В ( рис. 1.11, кривая 2) и мелами-но-формальдегидного материала К-78-51 ( рис. 1.11, кривая 1) секущий модуль почти линейно растет с ростом гидростатического давления.  [13]

Имеется много других аморфных материалов, кроме полупроводников, которые могут изучаться и изучались с помощью комбинационного рассеяния света. Большое количество теоретических [5.4, 5.5] и экспериментальных [5.6, 5.7] исследований было посвящено обычным стеклам.  [14]

В аморфных материалах отсутствует строго упорядоченное расположение атомов. Аморфные тела - это затвердевшие жидкости, которые образуются с понижением температуры при сравнительно быстром повышении вязкости, затрудняющем перемещение молекул, необходимое для формирования и роста кристаллов. К аморфным материалам относятся, например, стекла и смолы.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Аморфные материалы Википедия

Амо́рфные вещества́ (тела́) (от др.-греч. ἀ «не-» + μορφή «вид, форма») — конденсированное состояние веществ, атомная структура которых имеет ближний порядок и не имеет дальнего порядка, характерного для кристаллических структур. В отличие от кристаллов, стабильно-аморфные вещества не затвердевают с образованием кристаллических граней, и, (если не были под сильнейшим анизотропным воздействием — сжатием или электрическим полем, например) обладают изотропией свойств, то есть не обнаруживают различия свойств в разных направлениях. Аморфные вещества не имеют определённой точки плавления: при повышении температуры стабильно-аморфные вещества постепенно размягчаются и выше температуры стеклования (Tg) переходят в жидкое состояние. Вещества, обычно имеющие (поли-)кристаллическую структуру, но сильно переохлаждённые при затвердевании, могут затвердевать в аморфном состоянии, которое при последующем нагреве или с течением времени кристаллизуется (в твёрдом состоянии с небольшим выделением тепла).

Аморфное состояние многих веществ получается при высокой скорости затвердевания (остывания) жидкого расплава, или при конденсации паров на охлаждённую заметно ниже температуры плавления поверхность-подложку. Соотношение реальной скорости охлаждения (dT/dt) и характеристической скорости кристаллизации определяет долю поликристаллов в аморфном объёме. Скорость кристаллизации — параметр вещества, слабо зависящий от давления и от температуры (около точки плавления) и сильно зависящий от сложности состава. У металлов и сплавов аморфное состояние формируется, как правило, если расплав охлаждается за время порядка сотни и тысячи лет; для стёкол достаточно намного меньшей скорости охлаждения — долей-десятков миллисекунд . Кварц (SiO2) также имеет низкую скорость кристаллизации, поэтому отлитые из него изделия получаются аморфными. Однако природный кварц, имевший сотни и тысячи лет для кристаллизации при остывании земной коры или глубинных слоёв вулканов, имеет крупнокристаллическое строение, в отличие от вулканического стекла, застывшего на поверхности и поэтому аморфного.

Из обычных полимеров (пластмасс) только самый простой (полиэтилен) имеет заметную скорость кристаллизации при комнатной температуре — порядка двух лет для мягкого (ПВД) и нескольких лет (даже с добавками-замедлителями) для твёрдого (ПНД) — уже примерно наполовину кристаллизованного вида. Это одна из причин недолговечности изделий из полиэтилена.

К стабильно-аморфным веществам принадлежат стекла (искусственные и вулканические), естественные и искусственные смолы, клеи, парафин, воск и др. Аморфные вещества могут находиться либо в стеклообразном состоянии (при низких температурах), либо в состоянии расплава (при высоких температурах). Аморфные вещества переходят в стеклообразное состояние при температурах заметно ниже температуры стеклования Tg. При температурах намного выше Tg аморфные вещества ведут себя как расплавы, то есть находятся в расплавленном состоянии. Вязкость аморфных материалов — непрерывная функция температуры: чем выше температура, тем ниже вязкость аморфного вещества.

Структура

Исследования показали, что структуры жидкостей и аморфных тел имеют много общего. В аморфных и жидких телах наблюдается ближний порядок в упаковке частиц (атомов или молекул).

Также бывают промежуточные полуаморфные (полукристаллические) состояния.

Свойства

Все физические свойства аморфного и поликристаллического состояний одного и того же вещества заметно (иногда сильно) отличаются (кроме плотности).

Электрические и механические свойства аморфных веществ ближе к таковым для монокристаллов, чем для поликристаллов из-за отсутствия резких и сильно загрязнённых примесями межкристаллических границ с зачастую абсолютно другим химическим составом. Немеханические свойства полуаморфных состояний обычно являются промежуточными между аморфными и кристаллическими и изотропны.

При внешних воздействиях аморфные вещества обнаруживают одновременно упругие свойства, подобно кристаллическим твёрдым веществам, и текучесть, подобно жидкости, поэтому моделируются в механике сплошных сред как вязкоупругие среды. Так, при кратковременных воздействиях (ударах) они ведут себя как твёрдые вещества и при сильном ударе раскалываются на куски. Но при очень продолжительном воздействии (например растяжении) аморфные вещества текут. Например, аморфным веществом также является смола (или гудрон, битум). Если раздробить её на мелкие части и получившейся массой заполнить сосуд, то через некоторое время смола сольётся в единое целое и примет форму сосуда.

В зависимости от электрических свойств, разделяют аморфные металлы, аморфные неметаллы и аморфные полупроводники.

Литература

См. также

wikiredia.ru

характеристика, описание и свойства :: SYL.ru

Нужно помнить, что не все тела, которые существуют на планете Земля, имеют кристаллическое строение. Исключения из правила получили название «аморфные тела». Чем же они отличаются? Исходя из перевода данного термина – аморфный – можно предположить о том, что такие вещества отличаются от других своей формой или видом. Речь идет об отсутствии так называемой кристаллической решетки. Процесс расщепления, при котором появляются грани, не происходит. Аморфные тела также отличаются тем, что не зависят от окружающей среды, и их свойства постоянны. Такие вещества называются изотропными.

Небольшая характеристика аморфных тел

Из школьного курса физики можно вспомнить то, что аморфные вещества имеют такое строение, при котором атомы в них расположены в хаотичном порядке. Определенное место могут иметь лишь структуры-соседи, где такое расположение является вынужденным. Но все же проводя аналогию с кристаллами, аморфные тела не обладают строгой упорядоченностью молекул и атомов (в физике такое свойство получило название «дальний порядок»). В результате исследований было выяснено, что по своей структуре данные вещества схожи с жидкостями.

Некоторые тела (в качестве примера можно взять диоксид кремния, чья формула SiO2) могут одновременно находиться в аморфном состоянии и иметь кристаллическую структуру. Кварц в первом варианте обладает структурой неправильной решетки, во втором – правильного шестиугольника.

Свойство №1

Как уже говорилось выше, аморфные тела не обладают кристаллической решеткой. Их атомы и молекулы имеют ближний порядок размещения, что и будет первым отличительным свойством данных веществ.

Свойство №2

Текучестью данные тела обделены. Для того чтобы лучше объяснить второе свойство веществ, можно сделать это на примере воска. Ни для кого не секрет, что если налить воду в воронку, то она просто выльется из нее. То же самое будет и с любыми другими текучими веществами. А свойства аморфных тел не позволяют им проделывать такие «трюки». Если воск поместить в воронку, то он предварительно растечется по поверхности и лишь потом начнет стекать с нее. Это связано с тем, что молекулы в веществе перескакивают из одного положения равновесия в абсолютно другое, не имея основного местоположения.

Свойство №3

Пора поговорить о процессе плавления. Следует запомнить тот факт, что аморфные вещества не имеют определенной температуры, при которой начинается плавление. Во время поднятия градуса тело постепенно становится мягче и затем превращается в жидкость. Физики всегда делают упор не на температуре, при которой данный процесс начал происходить, а на соответствующем температурном интервале плавления.

Свойство №4

О нем уже было сказано выше. Аморфные тела изотропны. То есть их свойства в любом направлении неизменны, даже если условия пребывания в местах различны.

Свойство №5

Хоть раз каждый человек наблюдал, что с течением определенного промежутка времени стекла начинали мутнеть. Это свойство аморфных тел связно с повышенной внутренней энергией (она в разы больше, чем у кристаллов). Из-за этого данные вещества спокойно сами могут перейти в кристаллическое состояние.

Переход к кристаллическому состоянию

Спустя определенный промежуток времени любое аморфное тело переходит в кристаллическое состояние. Это можно наблюдать в привычной жизни человека. Например, если оставить леденец или мед на несколько месяцев, то можно заметить, что они оба потеряли свою прозрачность. Обычный человек скажет, что они просто засахарились. И правда, если разломать тело, то можно заметить наличие кристаллов сахара.

Итак, говоря об этом, необходимо уточнить, что самопроизвольное превращение в другое состояние связано с тем, что аморфные вещества неустойчивы. Сравнивая их с кристаллами, можно понять, что последние в разы «мощнее». Объяснить факт можно благодаря межмолекулярной теории. Согласно ей, молекулы постоянно перескакивают с одного места на другое, тем самым заполняя пустоты. Со временем образуется устойчивая кристаллическая решетка.

Плавление аморфных тел

Процессом плавления аморфных тел называется момент, когда с поднятием температуры все связи между атомами рушатся. Именно тогда вещество превращается в жидкость. Если условия плавления таковы, что давление одинаково на протяжении всего периода, то температура также должна быть фиксированной.

Жидкие кристаллы

В природе существуют тела, которые имеют жидкокристаллическую структуру. Как правило, они входят в перечень органических веществ, а их молекулы обладают нитевидной формой. Тела, о которых идет речь, обладают свойствами жидкостей и кристаллов, а именно текучестью и анизотропией.

В таких веществах молекулы располагаются параллельно друг другу, однако, между ними нефиксируемое расстояние. Они движутся постоянно, но ориентацию менять несклонны, поэтому постоянно находятся в одном положении.

Аморфные металлы

Аморфные металлы больше известны обычному человеку под названием металлические стекла.

Еще в 1940 году ученые заговорили о существовании данных тел. Уже тогда стало известно, что специально полученные вакуумным напылением металлы, не имели кристаллических решеток. И лишь через 20 лет было произведено первое стекло такого типа. Особого внимания у ученых оно не вызвало; и только спустя еще 10 лет о нем заговорили американские и японские профессионалы, а потом уже корейские и европейские.

Аморфные металлы отличаются вязкостью, достаточно высоким уровнем прочности и стойкостью к коррозии.

www.syl.ru

Основные области применения аморфных металлических материалов

Аморфные элинвары используют для изготовления сейсмодатчиков, мембран манометров, датчиков скорости, ускорения и крутящего момента; пружин часовых механизмов, весов, индикаторов часового типа и других прецизионных пружинных устройств. В ФРГ разработан сплав марки Vitrovac-0080, содержащий 78 % никеля, бор и кремний. Сплав имеет прочность при растяжении = 2000 МПа, модуль Юнга 1,5•105 МПа, плотность 8 г/см3, электросопротивление 0,9 Ом•мм2/м, предел выносливости при изгибе около 800 МПа на базе 107 циклов. Сплав рекомендуется для изготовления пружин, мембран и контактов.

Аморфные материалы используют для армирования трубок высокого давления, изготовления металлокорда шин и др. В перспективе возможно применение аморфных сплавов для изготовления маховиков. Такие маховики могут использоваться для аккумулирования энергии и покрытия пиковых нагрузок на электростанциях, для улучшения рабочих характеристик автомобилей и т. д.

АМС на основе железа применяются как материалы для сердечников высокочастотных трансформаторов различного назначения, дросселей, магнитных усилителей. Это обусловлено низкими суммарными потерями, которые в лучших АМС данного класса оказываются на порядок ниже, чем у кремнистых электротехнических сталей.

Сплавы Fe – Si – В с высоким магнитным насыщением были предложены для замены обычного кристаллического сплава Fe – Si в сердечниках трансформаторов, а также сплавов Ni – Fe с высокой магнитной проницаемостью. Отсутствие магнитокристаллической анизотропии в сочетании с довольно высоким электросопротивлением снижает потери на вихревые токи, в особенности на высоких частотах. Потери в сердечниках из разработанного в Японии аморфного сплава Fe81B13Si4C2 составляют 0,06 Вт/кг, т. е. примерно в двадцать раз ниже, чем потери в текстурованных листах трансформаторной стали. Экономия за счет снижения гистерезисных потерь энергии при использовании сплава Fe83B15Si2 вместо трансформаторных сталей составит только в США 300 млн. долл/год. Эта область применения металлических стекол имеет широкую перспективу.

Помимо чрезвычайно высокой начальной магнитной проницаемости, особенно на высоких частотах (10 кГц), а также нулевой магнитострикции металлические стекла на основе кобальта имеют высокую твердость и хорошие коррозионные характеристики, поэтому они находят применение в качестве материалов для магнитных записывающих головок. Высокие характеристики и широкое применение нашел разработанный в Японии сплав Fe5Co70Si10B15. Методом закалки в валках производят ленту толщиной 50 мкм и шириной 15 мм с прекрасным качеством обеих поверхностей (шероховатость ± 3 мкм). Вследствие высокой плотности магнитного потока и высокой износостойкости записывающие головки, изготовленные из такой ленты, имеют лучшие общие характеристики, чем ферритные головки, а также головки из пермаллоев. Эти материалы находят применение в звуко-, видео-, компьютерном и другом записывающем оборудовании.

Ленты из аморфных кобальтовых сплавов применяют в сердечниках малогабаритных высокочастотных трансформаторов различного назначения, в частности для источников вторичного питания и магнитных усилителей. Их используют в детекторах утечки тока, системах телекоммуникаций и в качестве датчиков (в том числе типа феррозондовых), для магнитных экранов и температурночувствительных датчиков, а также высокочувствительных магнитных преобразователей. Высокая прочность в сочетании с коррозионной стойкостью позволяют использовать аморфные сплавы для изготовления кабелей, работающих в контакте с морской водой, а также изделий, условия эксплуатации которых связаны с воздействием агрессивных сред.

Сочетание высокой прочности, коррозионной стойкости и износостойкости, а также магнитомягких свойств обуславливает возможность и других областей применения. Например, возможно использование таких стекол в качестве индукторов в устройствах магнитной сепарации. Изделия, сплетенные из ленты, использовали в качестве магнитных экранов. Преимущество этих материалов в том, что их можно разрезать и изгибать для получения необходимой формы, не снижая при этом их магнитных характеристик.

Поскольку стекла представляют собой сильно переохлажденную жидкость, их кристаллизация при нагреве обычно происходит с сильным зародышеобразованием, что позволяет получать однородный чрезвычайно мелкозернистый металл. Такая кристаллическая фаза не может быть получена обычными методами обработки. Это открывает возможность получения специальных припоев в виде тонкой ленты. Такая лента легко изгибается, ее можно резать и подвергать штамповке для получения оптимальной конфигурации. Весьма важным для пайки является то, что лента гомогенна по составу и обеспечивает надежный контакт во всех точках изделий, подвергаемых пайке. Припои имеют высокую коррозионную стойкость. Они используются в авиационной и космической технике.

В перспективе возможно получение сверхпроводящих кабелей путем кристаллизации исходной аморфной фазы.

Известно также применение аморфных сплавов в качестве катализаторов химических реакций. Например, аморфный сплав Pd – Rh оказался катализатором для реакции разложения NaCl на NaOH и С12, а сплавы на основе железа обеспечивают больший выход (около 80 %) по сравнению с порошком железа (около 15 %) в реакции синтеза

4Н2 + 2СО = С2Н4 + 2Н2О - (12.1)

Аморфные металлы часто называют материалами будущего, что обусловлено уникальностью их свойств, не встречающихся у обычных кристаллических металлов. Сведения об основных областях применения аморфных металлических материалов содержатся в таблице 12.4.

Широкому распространению аморфных металлов препятствуют высокая себестоимость, сравнительно низкая термическая устойчивость, а также малые размеры получаемых лент, проволоки, гранул. Кроме того, применение аморфных сплавов в конструкциях ограничено из-за их низкой свариваемости.

uas.su

Аморфные полимерные материалы - Справочник химика 21

    Знание величины сегмента по отношению к изучаемому свойству, а также истинного молекулярного веса полимера и типа молекулярного взаимодействия позволяет разбираться в поведении полимера. Эти три величины являются поэтому основными характеристиками аморфного полимерного материала. [c.34]

    На практике V существенно меньше F , макс. Реальнее предположить, что если при сорбции происходит переупаковка макромолекул, аморфный полимерный материал в стенках пор обладает наибольшим коэффициентом упаковки, характерным для большинства монолитных аморфных полимеров. Согласно изложенному выше, это значение йср = 0,681. Тогда наибольшее количество сорбата V , макс способное проникнуть в аморфное тело без его кристаллизации и набухания, составит  [c.138]

    Полимеры не могут быть полностью кристаллическими, т. е, не могут обладать совершенно регулярной Кристаллической решеткой, поэтому было введено понятие степени кристалличности. Смысл этого понятия до сих пор все еще обсуждается многими исследователями (см. гл. И). В соответствии с первоначальной мицеллярной теорией кристаллизации полимерный материал состоит из большого числа небольших кристаллитов, т. е. упорядоченных участков мицелл эти кристаллиты распределены в материале случайным образом и связаны друг с другом окружающими их аморфными участками. Сами же полимерные молекулы частично принадлежат кристаллитам и частично — аморфным участкам. [c.308]

    По фазовому состоянию В. с. могут быть кристаллическими или аморфными. Необходимое условие кристаллизации-регулярность достаточно длинных участков молекулярной цепи. В таких В. с. возможно образование разнообразных кристаллич. форм (фибрилл, сферолитов, монокристаллов и др.), тип к-рых во многом определяет св-ва полимерного материала. Аморфные B. . помимо высоко-эластического могут находиться в двух других физ. состояниях стеклообразном состоянии и вязкотекучем состоянии. B. ., к-рые переходят из высокоэластич. состояния в стеклообразное при т-рах ниже комнатной, относят к эластомерам, при более высокой т-ре-к пластикам. Кристаллические B. . обычно являются пластиками. [c.442]

    В большинстве полимерных резистов используются аморфные полимеры, физико-химические свойства которых определяются конформацией полимерной цепи или ее сегментов. Молекулярное движение полимерной цепи или ее сегментов зависит от температуры. При повышенных температурах возрастает число степеней свободы цепей, что может вызвать течение, и полимер ведет себя как вязкая жидкость. При понижении температуры движение сегментов полимерной цепи уменьшается, а при температуре стеклования Тс полностью прекращается. Ниже Гс полимерный материал приобретает характеристики стекла. Подобное явление наблюдается и у неорганических полимеров, например у силикатного стекла. Тс определяется подвижностью и гибкостью полимерной цепи и до некоторого предельного значения ММ полимера является характеристикой материала. Так как подвижность сегментов полимерной цепи связана со сменой конформации и зависит от времени, то конформация полимерной цепи никогда не является равновесной для достижения равновесия необходимо бесконечно большое время. [c.21]

    Параформ представляет собой рыхлое, аморфное вещество, к тому же недостаточно стабильное. В силу этих особенностей параформ не находит самостоятельного применения в качестве полимерного материала. Основным его назначением является использование в различных синтезах, в которые по каким-либо причинам нежелательно вводить больщие количества воды. Параформ содержит до 10% воды, половина которой находится в химически не связанном состоянии. Поскольку исходное сырье для получения параформа —формалин, по стоимости полимерный продукт существенно превышает последний. Производство параформа существует в большинстве развитых стран (СССР, США, ФРГ, Япония, Швеция и т. д.). [c.196]

    Образование концентрированного раствора полимера. Сюда относятся вопросы о влиянии предыстории полимерного материала на условия его растворения, о механизме процесса растворения полимеров и его специфическом отличии от растворения низкомолекулярных аморфных и кристаллических веществ, о реологических особенностях вязких концентрированных растворов полимеров, в частности о зависимости вязкости от напряжения сдвига и градиента скорости, а также другие вопросы, связанные со свойствами однофазного раствора полимера. [c.14]

    Если изотропный полимерный материал подвергается действию направленного внешнего напряжения, то в образце осуществляется перестройка структурных элементов, называемая ориентацией, В аморфных полимерах ориентация заключается в простой перегруппировке статистически свернутых в клубки цепных молекул (молекулярная ориентация). В кристаллических полимерах явление ориентации оказывается более сложным кристаллиты могут переориентироваться или перегруппироваться, кроме того, под влиянием приложенного напряжения может возникнуть направленная кристаллизация. Подобные эффекты в кристаллических материалах можно наблюдать с помощью методов рентгеновской дифракции. [c.319]

    ПОДХОДЫ. Обычно изменение свойств покрытий в желаемом направлении достигается путем введения в исходный полимерный материал добавок, придающих новое качество. Например, при наполнении полимеров дисперсными металлами можно получать электропроводящие покрытия или покрытия с магнитными свойствами при использовании в качестве добавок солей металлов (меди, кобальта, никеля, хрома, молибдена и др.) могут быть получены покрытия, способные изменять свой цвет в зависимости от температуры соединения мышьяка, меди, ртути придают покрытию стойкость к обрастанию биологическими организмами добавки фунгицидов предохраняют покрытия от разрушения плесенью, грибками при эксплуатации во влажном климате [1]. В качестве пленкообразующей основы для таких покрытий чаще используют аморфные полимеры (эпоксиды, поливинилбутираль), в которые легче ввести большое количество наполнителей. С успехом могут быть использованы и кристаллические полимеры, особенно при послойном нанесении покрытий, в наружные слои которых введены модифицирующие добавки. [c.293]

    Приведенная схема классификации позволяет разделить совместимые и несовместимые, а также кристаллические и аморфные полимерные пары. Так, больщинство рассматриваемых на схеме пар могут быть составлены либо из двух аморфных, либо из двух кристаллических, либо из одного кристаллического и одного аморфного полимеров. Относительное содержание обоих компонентов также является важным фактором. Так, инверсия состава для композиции полимер — каучук приводит к образованию другого материала. Рассмотрим, например, пять главных типов структур наблюдаемых в блок-сополимерах эластомерные сферы и цилиндры, диспергированные в матрице пластика стеклообразные сферы и цилиндры в каучукообразной матрице чередующиеся ламели стеклообразного и эластомерного компонентов . Используя один и тот же метод получения, можно создать материалы, в которых оба компонента являются либо стеклообразными, либо каучукоподобными, либо один из компонентов — стеклообразный, а другой — каучукоподобный. Если все эти возможные перестановки произвести с каждым из 25 типов смесей, [c.388]

    Известно много факторов, оказывающих влияние на величину Гст. давление, степень кристалличности, молекулярная масса, разветвленность макромолекулы, степень поперечного сшивания, включение сомономерных звеньев, присутствие остаточного мономера, низкомолекулярной жидкости или пластификатора [3—11]. Почти все волокна состоят из полимерных материалов. Однако кристалличность и молекулярная ориентация полимерного материала в волокне иные, чем в блочном полимере, из которого изготовлено волокно. Поэтому температура стеклования, волокна может значительно отличаться от значения Гст блочного полимера. Увеличение кристалличности обычно приводит к повышению Гст на 5—15 °С, а повышение степени молекулярной ориентации увеличивает Гст на 3—12 °С. Однако оба этих вклада не совсем аддитивны. Например, Гст высококристаллического и ориентированного полиэфирного волокна, изготовленного из полиэтилентерефталата, приблизительно на 15 °С выше, чем у аморфного блочного полимера. [c.480]

    Выше отмечалось наличие обш,его фона на рентгенограммах волокон, указывающее на присутствие в волокне аморфных областей. Сравнивая интенсивность фона с интенсивностью рефлексов, полученных от упорядоченной части вещества, можна грубо оценить долю полимерного материала, находящегося в кристаллическом состоянии. Для относительно высоко кристаллических полимеров эта величина (доля кристаллического материала) лежит между 50 и 85% .  [c.57]

    Было найдено также, что ири неизменной микроструктуре полимерного материала, размеры вторичных зерен сильно зависят от температуры термообработки (прессования), т. е. от предыстории расплава. Образцы поли-. -фенилен-изофталамида, спрессованные при 260—270, 300 и 320—330 °С, имеют микроструктуру, изображенную на рис. 11.39, а, б, в, соответственно. Для кристаллических полимеров влияние предыстории расплава на морфологию полимеров известно [78], оно связывается с различными механизмами зародышеобразования и. проявляется в изменении размеров кристаллических структур (сферолитов). В этом отношении поведение вторичных структурных элементов поли-ж-фениленизофталамида в аморфном состоянии при различных температурах прессования аналогично поведению ранее описанных кристаллических структур. Это подтверждает высказанное выше предположение о природе наблюдаемых морфологических структур образцов на основе аморфного поли-ж-фениленизофталамида. [c.97]

    Под воздействием вибрации перестраиваются и разрушаются структурные связи во многих аморфных материалах, напр, в полимерах, находяцдихся в вязкотекучем состоянии. При этом ускоряются мех. релаксация (тиксотроп-ное снижение вязкости и упругости) и мехаиодеструкция (частичное уменьшение мол. массы) макромолекул. В результате облегчается, напр., виброформование полимеров (сокращается время переработки, снижаются рабочее давление и расход энергии), повышается кач-во изделий. При наложении на стационарную деформацию сдвига низкочастотных колебаний возникает эффект т. наз. реологич. нелинейности-увеличивается скорость течения полимерного материала (напр., при вибропрессовании порошков) и т.д. [c.366]

    Благодаря этим важным работам акад. В. П. Каргина и его учеников наметились принципиально новые методы получения полимерных материалов, в которых наполнитель химически связан с мономером. Большое практическое значение могут получить также работы по введению в аморфные полимеры некоторых небольших добавок, которые существенно изменяют эксплуатационные свойства полимерного материала. Такие добавки, названные по аналогии с металлическими сплавами легирующими добавками, иногда оказывают положительный эффект при введении их в полимер в сотых долях процента. [c.5]

    При медленном охлаждении расплавленной двуокиси кремния или при нагревании любой формы твердой двуокиси кремния до температуры размягчения образуется аморфный стекловидный материал, в действительности являющийся в обычном смысле стеклом, т. е. материалом, не обладающим упорядоченной структурой, а содержащим беспорядочно расположенные полимерные цепи, звенья, слои или трехмерные элементы. [c.320]

    Следует иметь в виду, что аморфные области в кристаллическом полимере играют не только отрицательную, но и положительную роль. Ослабляя полимерное тело и способствуя уменьшению прочности, эти области дают возможность проявиться эластическим свойствам полимера. Без них полимерный материал оказывается прочным, но весьма хрупким, что бывает крайне нежелательным. Поэтому регулирование структуры кристаллического полимера должно быть разумным и согласованным с требованиями, предъявляемыми к конкретному материалу. [c.383]

    Теплостойкость, найденная при некоторой температуре, определенной нагрузке и скорости ее воздействия также не является полной характеристикой и может применяться лишь для сравнительной оценки полимеров (к таким характеристикам относятся, например, теплостойкость по Мартенсу и по Вика). Чтобы полностью охарактеризовать теплостойкость аморфного стеклообразного полимера, необходимо найти зависимость температуры стеклования от нагрузки 1-3 или определить область работоспособности полимерного материала Если при этом рассчитаны параметры температурной зависимости времени релаксации напряжения [см. уравнение (24)], можно определить температуру стеклования полимера при любых режимах воздействия на него температуры и напряжений. [c.141]

    При микроскопическом подходе любой исследуемый объект рассматривается как система из N взаимодействующих частиц, занимающих объем V. Такой системой в случае полимерного материала может быть отдельная макромолекула из N звеньев или сегментов, система из N элементов надмолекулярных образований типа фибрилл, пачек, сферолитов, дендритов, чередующихся с областями аморфной фазы. [c.352]

    Интерпретация ИК-спектров исследуемого электропроводящего полимерного материала и состоит в отнесении полученных экспериментальных волновых чисел интенсивности и поляризации к типу материала (кристаллический, аморфный), концевым группам, примесям и просмотру видов колебаний, характерных для единичных групп и связей. Такие исследования позволяют выяснить структуру полимерного материала и просмотреть, как влияют различные факторы синтеза на структуру материала. [c.34]

    Для придания полимеру способности окрашиваться необходимо сообщить ему тепловую энергию. При температуре 75—80 °С ослабление сил связи в аморфных частях полимерного материала оказывается достаточным для изменения внутренней структуры полимера и увеличения микропор волокна до размеров, при которых катионы красителя начинают диффундировать с поверхности внутрь волокна. [c.216]

    К твердым атомных веществам относится огромное количество органических и неорганических полимеров, такие простые твердые вещества, как алмаз, кремний и другие неметаллы и металлы, а также твердые ионные соединения. Объединяющим показателем для них является то, гго эти вещества построены посредством межатомных связей. В отличие от молекулярных твердых соединений, которые всегда имеют кристаллическую структуру, атомные твердые вещества могут обладать как кристаллической, так и аморфной структурой. Металлы и ионные соединения характеризуются кристагшической структурой и в обычных условиях не образуют аморфных тел. Для полимерных материалов характерно пребывание в аморфном состоянии. Главным структурообразующим фактором для полимеров служат ковалентные связи, образующие одно-, двух- или трехмерные остовы -макромолекулярные части структуры полимерного материала. При помощи дополнительного структурообразующего фактора - ван-дер-ваальсовых и [c.108]

    В настоящее время изучены некоторые качественные закономерности влияния характера надмолекулярной структуры поли.мера, образующейся под действием частиц наполнителя, на деформацию и разрушение. Прн образовании вдоль частиц аннзодиаметри-ческих структур возникают надмолекулярные образования (например, последовательность сферолитов) в этом направлении материал упрочняется. В связи с этим приобретает особый интерес вопрос принудительного расположения частиц наполнителя в заранее заданных направлениях. Например, при расположении частиц никелевого порошка вдоль магнитного силового поля полимерный материал можно усиливать в тех направлениях, в которых при эксплуатации возникают наибольшие напряжения (рис. 3—5-1). Весьма существенна выявленная возможность усиления частицами наполнителя, специально ориентированными в пространстве, не только кристаллизующихся, но и аморфных полимеров. Однако эффект усиления в этом случае наблюдается при большом содержании наполнителя (когда основная масса полимерного связующего находится в состоянии упрочнения под действием сил межмолекуляр-ного взаимодействия с частицами наполнителя). [c.12]

    Одним из [таиболее распространенных способов изменения Структуры полимерного материала с целью уцро шения является его вытяжка в процессе переработки При этом происходит ориентация цепей и надмолекулярных структур При регулярном строе НИИ молекул аморфного полимера возможна его крггсталлизация. [c.230]

    В результате ориентации в полимере возникает текстура, обусловливающая анизотропию свойств полимерного материала. У фибриллярных полимеров обычно существует аксиальная (осевая) текстура. В этом случае направлениг осей кластеров и макромолекул более или менее совпадает с направлением оси текстуры (оси волокна). У природных волокон аксиальная ориентация приобретается в ходе биосинтеза. У химических (искусственных и синтетических) волокон аксиальная ориентация может быть достигнута их вытягиванием - одноосным ориентированием. Пленки обычно получаются неориентированными, но при формовании пленок можно применять двухосное ориентирование. Под действием растягивающей силы макромолекулы изменяют свою конформацию, распрямляются и сближаются, в результате чего увеличивается межмолекулярное взаимодействие. Некоторые элементы надмолекулярной структуры могут распадаться, и образуются новые. Ориентирование в аморфном полимере носит характер фазового перехода - направленная кристаллизация. [c.142]

    Скорость (и продолжительность) дозирования ЛВ зависит от структуры используемого полимерного элемента от макроуровня (пористая или непористая мембрана или матрица) через такие структуры промежуточных уровней, как неоднородности сшитых полимерных структур (трехмерные нерастворимые мембраны и матрицы) и распределения кристаллических и аморфных областей (кристаллизующиеся мембраны и матрицы), до неоднородностей молекулярного уровня (изменение состава, молекулярной массы и микроблочности сополимеров). Наибольшие скорости дозирования (от 10 до 500 мкг/ч) обеспечивают только микропористые мембраны и матрицы [26] однако это приводит к быстрому исчерпанию ЛВ, заключенного в TT , и время работы TT с микропористыми дозирующими элементами не превышает суток [27]. Более низкие скорости дозирования (не выше десятков микрограммов в сутки) достигаются при использовании непористых мембран и матриц, полимерный материал которых находится в стеклообразном состоянии [28]. При переходе в высокоэластичное состояние проницаемость увеличтгеается в сотни и тысячи раз [26, 28]. Такое увеличение может быть достигнуто не только повышением температуры дозирующего элемента (например, при воспалительном процессе), но и при изменении состава сополимера (СПЛ) - материала мембраны (например, для этилена с винилацетатом (Э-ВА) при увеличении содержания В А в СПЛ). Хотя и не столь сильно, как изменение состава СПЛ, на проницаемость полимерных материалов влияют и такие структурные и морфологические изменения полимера, как молекулярная масса, кристалличность и структура кристаллических областей, природа и количество других, помимо ЛВ, низкомолекулярных включений [29, 30]. [c.763]

    Вначале одним из авторов с сотрудниками в Институте резиновой промышленности (Москва) был исследован механизм разрущения высокоэластических материалов, причем ири медленных разрушениях резин обнаружен своеобра.чный волокнистый тип разрыва, связанный с образованием и обрывом местных высоко-ориентированных участков (тяжей). Затем Кувшпнским с сотрудниками в Институте высокомолекулярных соединений АН СССР (Ленинград) были обнаружены особенности строения трещин серебра у пластмасс и показано, что в отлнчие от обычных трещин их створки скреплены тяжами—участками высокоориентированного полимерного материала. Следовательно, образование тяжей наблюдается как в аморфном твердом, так и в высокоэластическом состоянии полимеров. Лишь при низких температурах и больших скоростях растяжения указанный специфически механизм не успевает проявиться, и полимеры разрушаются путем развития обычных трещин. В отличие от других полимерных материалов полимерные волокна у же в исходном состоянии содержат высокоориентированную структуру в виде фибрилл и поэтому имеют наиболее высокую прочность. [c.90]

    В слоях, прилегающих к подложке, возникает наиболее плотная высокодисперсная структура. Структурообразование в полиуретановых покрытиях также определяется влиянием твердой поверхности [323]. Этим влиянием обусловлен переход от мелкоглобулярной плотно у па кованной структуры к крупноглобулярной с агрегацией глобул. Влияние твердой поверхности на свойства прилегающих слоев характерно и для аморфных материалов. В общем, можно считать, что твердая поверхность оказывает влияние на прилегающий слой полимера в двух направлениях [306] пространственно — ограничивая объем, доступный звеньям макромолекул и более крупным кинетическим единицам, и энергетически — за счет молекулярного взаимодействия с некоторыми звеньями макромолекул. В результате изменяется плотность упаковки полимера в зоне контакта с субстратом, по-дру-гому протекают релаксационные процессы, а также процессы структурообразовапия. Поэтому многие свойства пленок полимеров, примыкающих к твердой поверхности, существенно отличаются от свойств полимерного материала в объеме независимо от того, является ли полимер аморфным или кристаллическим, а подложка — тонкодисперсным порошком или монолитным телом. Расширение исследований в этой области, изучение зависимости структуры, температуры стеклования, густоты сетки, электрических характеристик, термостойкости, твердости, прочности и других свойств полимерных материалов от тина твердой поверхности, проводимые в настоящее время [228, 250—253, 340, 372, 222, 225—241, 325, 326, 329], несомненно, будут способствовать успешному решению различных проблем адгезии, совершенствованию методов получения наполненных и комбинированных материалов, нанесения покрытий. [c.144]

    Представления о структуре аморфных полимеров в конденсированном состоянии как о системе перепутанных цепных молекул привели к разработке молекулярных механизмов пластицирующего действия добавок низкомолекулярных веществ, вводимых в такие полимеры, выражаемого правилами мольных [1] или объемных [2] долей. Влияние низкомолекулярных веществ на механические свойства полимеров рассматривалось в этих случаях на молекулярном уровне характеристики явления пластификации. Однако в последнее время эти представления претерпели существенные изменения. Оказалось, что полимеры представляют собой систему высокоупорядоченных вторичных структурных образований [3], имеющих в отдельных случаях строгую геометрическую огранку, сходную с кристаллическими формами [4—7]. Новые данные, полученные по характеристике структуры аморфных полимеров, оказались весьма плодотворными для понимания явления пластификации полимеров низкомолекулярными веществами, которые ограниченно совмещаются с полимерами. Было показано, что влияние именно таких низкомолекулярпых веществ на механические свойства полимеров, определяющие их пластифицирующий эффект, связано со степенью распада надмолекулярных структур в полимерах. Можно представить, что процессы распада надмолекулярных структур в полимерах имеют такой же ступенчатый характер, как и процессы самого структурообразования. Полное разрушение всех вторичных структурных образований характеризуется возникновением термодинамически устойчивого раствора [8]. Уменьшение хрупких свойств материала в этом случае приводит к так называемой внутри-пачечной пластификации полимера [9]. Введение в полимер низкомолекулярных веществ, ограниченно совмешающихся с ним и вызывающих разрушение вторичных надмолекулярных образований, приводит к полученииз системы из молекул таких веществ, равномерно распределенных между первичными надмолекулярными образованиями — пачками цепей. Если при этом уменьшаются хрупкие свойства полимерного материала, имеет место так называемая межпачечная пластификация полимера [9]. Наконец, можно представить и существование начального акта распада, который должен характеризоваться нарушением контактов между вторичными надмолекулярными структурными образованиями. При этом подвижность таких сложных образований должна возрасти, а количество низкомолекулярного вещества, сорбированного на местах контактов, должно быть, по-видимому, весьма небольшим. Излон енные соображения явились предметом настоящего исследования. [c.387]

    П. п. получают экструзией с раздувом пленочного рукава (см. Пленки полимерные). Материал экструдируется через кольцевую щель головки при 150 —180 °С в виде тонкостенной трубки, к-рую для предотвращения кристаллизации сонолимера быстро охлаждают в ванне водой при 10—20 "С или водными растворами солей с темп-рой 2—7 °С. Затем трубку из аморфного сополимера раздувают воздухом под давлением 7 кн/м (0,07 кгс/см -), что приводит к ориентации иленки в поперечном наиравлении. Образовавшийся пленочный рукав диаметром ок. 30 см растягивают в продольном направлении тянущими валками, складывают и наматывают в рулоны. Для иредотвращения слипания пленочного рукава внутрь него иногда вводят эпоксидированное масло или этиленгликоль. Описанный способ производства дает возможность получить аморфную илп частично кристаллич. П. п. [c.393]

    В. с. могут существовать в кристаллическом (см. Кристаллическое состояние) и аморфном (см. Аморфное состояние) состояниях. Необходимое условие кристаллизации — регулярность достаточно длинных участков макромолекулярной цепи. В кристаллич. полимерах возможно возникновение разнообразных кристаллич. форм (фибрилл, сферолитов, монокристаллов и др.), тип которых во многом определяет свойства полимерного материала (см. Модификация структурная). Не-закристаллизованные полимеры могут находиться в трех физич. состояних стеклообразном, высокоэластич. и вязкотекучем (см. Аморфное состояние, Физическое состояние). В. с. с низкой (ниже комнатной) темп-рой перехода из стеклообразного в высокоэластич. состояние наз. эластомерами, с высокой — пластикам и. Свойства отдельных В. с. определяются химич. составом, строением и взаимным расположением макромолекул (надмолекулярной структурой) в конденсированной фазе. В зависимости от этих факторов свойства В. с. могут меняться в очень широких пределах. Так, 1,4-цис-полибутадиеи, построенный из гибких углеводородных цепей, при темп-ре ок. 20°С представляет собой эластичный материал, к-рый при темп-ре стеклообразное состояние, в то время как полиметилметакрилат, построенный из более жестких цепей, при теми-ре ок. 20°С — твердый стеклообразный продукт, переходящий в высокоэластич. состояние [c.275]

    Прп заданных химич. строении и составе М. с. пластиков сильно зависят от реализующейся надмолекулярной структуры, что обусловливает зависимость М. с. от условий получен1тя, переработки и последующей обработки полимерного материала. Наиболее подробно изучено влияние особенностей сферолитной структуры на М. с. кристаллич. полимеров. Влияние надмолекулярной структуры на М. с. аморфных полимеров пока практически не изучено, хотя сам факт такого влияния несомненен. [c.117]

    Мембраны, применяемые для процесса первапорации, представляют собой асимметричные или композиционные мембраны. Как и в случае мембран для газоразделения, пористая под)южка должна иметь открытую пористую структуру для уменьшения сопротивления переносу пара и предотвращения капиллярной конденсации. Существенное требование, предъявляемое к пер-вапорационным мембранам, — это устойчивость материалов мембраны к компонентам разделяемой смеси при повышенных температурах. Сравнительно высокие температуры жидкой смеси необходимы для поддержания достаточно большой движущей силы процесса испарения через мембрану, которой является разность парциальных давлений паров компонентов разделяемой смеси по разные стороны от мембраны. Выбор полимерного материала в значительной мере зависит от того, для решения какой задачи предназначена мембрана. В отличие от газоразделения, при испарении через мембрану эластомеры в результате сильного набухания могут обладать не большими проницаемостями, чем стеклообразные полимеры. К полимеру предъявляются два противоречивых требования. С одной стороны, мембрана не должна набухать слишком сильно во избежание существенного уменьшения селективности. С другой стороны, при низкой растворимости выделяемого компонента в полимере и недостаточном набухании слишком низким оказывается поток вещества через мембрану. Полимеры, имеющие аморфную структуру (стеклообразные полимеры или каучуки), могут оказаться [c.432]

    Принципиально, что в однофазных моделях все особенности физических свойств полимерного материала объясняются только наличием кристаллических структур без ирювлече ния представлений об аморфной матрице. [c.46]

    Таким образом, исследования процессов о бразования надмолекулярных структур полимеров показывают, что, наряду с общими для низкомолекулярных соединений зэкопомерностями эти процессы характеризуются и рядом специфических особенностей. Анализ этих особенностей приводит к выводу о том, что регулируемое управление процессами образования надмолекулярных структур требует, во-первых, тщательного контроля химического состава полил ера, и, во-вторых, выдвигает в качестве одной из основных задач задачу создания структурных теорий растворов и рааплавов полимеров. Последняя задача неизбежно возникает не только в связи с проблемой унификации методов переработки полимеров на основе кристаллизующихся полимеров, но п в связи с более общей проблемой — изучением структуры аморфных полимерных материалов. Наконец, в процессе образования надмолекулярной структуры, одновременно должна решаться и проблема термической стабильности возникающих структур, поскольку, ка следует из имеющегося экспериментального материала, температурные пределы устойчивости кристал.лов определяются условиями (главным образом температурой) кристаллп-зации . Высокая дефектность полимерных кристаллов, приводящая к повышению свободной энергии системы, должна неизбежно понижать термическую стабильность кристаллической фазы. [c.54]

    Основной способ исследования вынужденно-эластической деформации — построение кривых растяжения (зависимости напряжени5 от деформации). В большинстве случаев кривые растяжения аморфных стеклообразных полимеров имеют несколько характерных участков (рис. 11.1). На первом участке напряжение резко возрастае с деформацией, на втором образуется максимум, на третьем напряжение падает. Затем напряжение изменяется очень мало, хотя деформация возрастает иногда на сотни процентов (четвертый участок кривой растяжения) после этого напряжение вновь растет (пятый участок). Разрушение может произойти при таком состоянии полимерного материала, которому отвечает один из пяти участков кривой растяжения. Положение точки разрыва на кривой зависит от структуры полимера, от его молекулярного веса, температуры, скорости воздействия и других факторов. Для некоторых полимерных материалов максимума на кривой растяжения не образуется. [c.126]

    Преобразователи такого типа в основном представлены фотобатареями, в которых световая энергия используется для разделения зарядов и создания разности потенциалов. В зависимости от используемых материалов их принято подразделять на сухие и жидкостные. Типичным представителем батарей первого типа являются полупроводниковые фотобатареи типа широко используемых кремниевых. Такие батареи достаточно эффективны, однако применяемые в них монокристаллы кремния дороги, а изготовление самих батарей требует энергоемкой технологии. Ведутся исследования по использованию аморфного углерода, однако принципиально требуется создание полимерного материала типа полистирола в виде достаточно прочной пленки, в которой могли бы осуществляться ря-переходы. Практическое решение этой задачи очень сложно. Например, фотоэлектродвижущая сила возникает в поли-К-винилкарбазол-2,4,7-тринитрофлуорене , но к. п. д. такой системы очень мал. Максимальный выход при напряженности поля 10 -10 В см составляет 1-2%. Однако для получения таких полей приходится значительно уменьшать толщину пленки, что в свою очередь приводит к снижению поглощения света. При толщине пленки 1 мкм э ектив-ность генерации носителей не превышает 10 и общий к. п. д. равен лишь 0,01 %, вследствие чего такие полимеры не могут служить сколь-либо э( ективными заменителями существующих неорганических полупроводниковых материалов. [c.144]

chem21.info