Nizhnekamsk Institut für Chemische Technologie

2005 г.

1. Allgemeine Informationen über nichtmetallische Werkstoffe

Das Konzept nichtmetallische Materialien umfassen einen großen Bereich von Materialien, wie Kunststoffe, Verbundmaterialien, Gummimaterialien, Klebstoffen, Beschichtungen, Holz und Silikatglas, Keramik und andere.

metallischen Materialien sind nicht nur Ersatzstoffe für Metalle, aber auch als eigenständige verwendet, manchmal sogar wesentlicher Materialien. Einige Materialien sind hoch mechanische Festigkeit, erleichtern, Wärmebeständigkeit und chemische Beständigkeit, hohe elektrische Isolationseigenschaften, optische Transparenz und m. p. Besonders hervorzuheben Herstellbarkeit nichtmetallische Werkstoffe.

Die Verwendung von nichtmetallischen Werkstoffen bietet erhebliche Kosteneffektivität.

Die Basis von nichtmetallischen Materialien Polymere sind vor allem Kunst. Schöpfer der Strukturtheorie der chemischen Struktur von organischen Verbindungen ist groß Russische Chemiker AM Butlerov. Die industrielle Produktion von der ersten synthetischen Kunststoff (Phenoplaste) war das Ergebnis von tief Studien GS Petrov (1907" 1914 gg.). Brilliant Studie erlaubt SV Lebedev erste in der Welt durchzuführen Industrie Synthese-Kautschuk (1932). NN Semenov entwickelte die Theorie der Kettenreaktionen (1930-1940 gg.) Und erweitert, um die Kette Polymerisationsmechanismus.

Die erfolgreiche Entwicklung Polymer-Chemie und Physik mit den Namen von prominenten Wissenschaftlern verbunden sind: P. P .. Kobeko, VA Kargin, Aleksandrov, SS Medwedew, SN Uschakow, VV Korshak et al. Ein wichtiger Beitrag wurde von KA Andrianov bei der Entwicklung der Chemie der siliciumorganischen gemacht Polymere werden häufig als wärmebeständige Materialien verwendet.

1.1. Das Konzept der nicht-metallischen Materialien und Klassifizierung von Polymeren

Die Polymere genannt Substanzen, Makromoleküle zahlreicher elementarer Teilen (Monomere) mit der gleichen Struktur. Ihr Molekulargewicht beträgt 5000 bis 1000 000. Bei solch großen Mengen von Makromolekülen und Stoffeigenschaften nicht nur durch die chemische Zusammensetzung dieser Moleküle ihren gegenseitigen bestimmt, sondern auch Lage und Struktur.

Macromolecules eine Polymerkette aus einzelnen Gliedern zusammen. Der Querschnitt der Kette von mehreren Angström und mehreren tausend Länge Angström, so dass die Polymermakromoleküle sind flexibel (die der starre Teil, der aus - durch die Größe der Segmente begrenzt mehrere Einheiten). Die Flexibilität von Makromolekülen ist eines der Unterscheidungs Features Polymere.

Atomen in der Hauptkette, verbunden feste chemische (kovalente) Bindung. Chemische Bindungsenergie (in kcal/mol) ist entlang der Kette 80 bis C - C 79 bis C - O 66 C - N. intermolekularen Kräfte Interaktion mit der physischen Natur ist in der Regel deutlich (10-50) nach unten. Zum Beispiel kann die Stärke intermolekulare Bindungen elektrostatischen Charakter hat 9 kcal/mol betragen. Jedoch echte Polymere solche Kräfte haben einen Gesamtwert aufgrund weitgehend tsepevidnyh Makromolekülen. Die stärkste inter Wechselwirkungen auftreten, über Wasserstoffbrücken (nur 4-10 mal schwächer als kovalente). Auf diese Weise, Polymermoleküle werden durch starke Bindungen an sich und Makromolekülen gekennzeichnet relativ schwach dazwischen. In einigen Polymeren zwischen den Gliedern, Mitglieder der benachbarten Makromoleküle, chemische Kräfte wirken Verbindung. Diese sind gekennzeichnet durch hohe Eigenschaften in alle Richtungen aus.

Macromolecules Polymere mit der gleichen chemischen Zusammensetzung, in der Regel unterschiedlich groß. Dieses Phänomen wird verursacht Streuung der physikalischen und mechanischen Eigenschaften Material, die so genannte Polydispersität.

Die Makromoleküle können mit der gleichen chem...


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