Тема: Строение и свойства твердых тел. Кристаллические и аморфные тела. Жидкие кристаллы и их свойства. Полимеры: их свойства и применение

а/

б/ Кристаллическая решётка – это совокупность периодически расположенных атомов.

Узлы кристаллической решётки – это место расположения частиц в кристаллической решётке.

в/ Реальные кристаллы – это деформированные кристаллы.

Нарушения в реальных кристаллах:

· Точечный дефект или вакансия – пропущенный атом;

· Линейные дефекты или дислокации – нарушение порядка упаковки слоев.

г/ Физические свойства кристаллов:

v Анизотропия– зависимость физических свойств кристаллов от направления внутри кристалла (графитовый стержень карандаша);

v Механическая прочность;

v Теплопроводность;

v Симметрия кристаллов;

v Пластичность.

е/ Применение кристаллов:

· Все полупроводниковые приборы изготовлены из кристаллов;

· Используют при получении искусственных алмазов;

· Основная часть мощного источника оптического излучения – лазера.

ІІІ. Основные свойства аморфных тел:

ü Нет определённой температуры плавления;

ü Нет строго порядка в расположении атомов;

ü Изотропны – не зависят их свойства от направления внутри кристалла;

ü Они могут самопроизвольно переходить из жидкого состояния в кристаллическое, т.к. кристаллическая форма более устойчивая.

Аморфные тела: стекло, воск, пластмасса, резина, смола.

ІV. Жидкие кристаллы – это вещества в состоянии промежуточном между твёрдым кристаллическим и жидким. Эти вещества сохранят свойства жидкости: текучесть и имеют характерную особенность кристаллов – анизотропию.

ü Открыты в 1888 году Ф. Рейнитцером и немецким физиком Лемоном;

ü Состоят из молекул вытянутой формы, определённым образом упорядоченные в объёме жидкости;

ü Наиболее существенное свойство – анизотропия электропроводности.

Применение ЖК:

- термография: из ЖК делают индикаторы для разных диапазонов температур, например, ЖК в идее плёнки наносят на транзисторы, интегральные схемы, печатные платы, неисправные элементы (сильно нагретые или холодные) имеют другой цвет, на теле больного человека с помощью изменения окраски пленки можно диагностировать воспаление или опухоль;

- используются для измерения давления, в детекторах ультразвука;

- телевизоры, малогабаритные часы или мониторы могут иметь ЖК экран.

V. Полимеры– это высокомолекулярные соединения различных групп многократно повторяющихся атомов, которые образуют длинные макромолекулы.

а/Основные свойства полимеров:

ü Могут быть твердыми, жидкими, кристаллическими и аморфными;

ü Могут быть естественные (природные) и синтетические;

ü Примеры: белки, нуклеиновые кислоты, полиэтилен, каучук;

ü Образование полимеров : - полимеризация - многократное присоединение мономеров к активным центрам, вследствие которого образуется высокомолекулярное соединение;

- поликонденсация – синтез полимера, сопровождающийся выделением посторонних продуктов – воды и т.п.;

б/Особенные физические и химические свойства:

· Эластичные при деформациях в широких пределах механических нагрузок (резина, каучук);

· Хрупкие кристаллические (оргстекло, керамика);

· Хорошие термопластические ;

· Хорошие электроизоляционные;

· Прекрасные ароматизаторы и растворители;

· Их свойства легко изменять, внося различные примеси- реагенты.

в/Применение полимеров:

Ø естественные полимеры являются основой всех растительных и животных организмов;

Ø на основе синтетических полимеров получают большое количество разных видо пластмасс, пленок, тканей, лакокрасочных покрытий.

Х. Композиционные материалы (КМ) – неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов, среди которых можно выделить армирующие элементы, обеспечивающие необходимые механические характеристики материала, и матрицу, обеспечивающие совместную работу армирующих элементов.

ХІ. Создание материалов с наперёд заданными свойствами.

Материалы для беседы:

1. Потребности народного хозяйства в экономичных и высококачественных материалах, обладающих определёнными свойствами:

2. До 80-х годов ХІХ века использовали простой отбор естественных материалов. А сейчас на основе знаний о зависимости химических и физических свойств вещества целенаправленно создаются материалы с заранее заданными механическими, электромагнитными, оптическими свойствами.

3. Способы получения новых материалов с заданными техническими свойствами:

а/ получение сплавов (дюралюминий, латунь, бронза, титановые сплавы)

б/ получение металлоподобных сплавов с целью повышения прочностных свойств металлов ( металлы с углеродом, кремнием, бором). Эти соединения, сохраняв значительной степени свойства металла (прочность, электропроводность) приобретают и новые ( твердость, теплостойкость, химическую устойчивость). Самый тугоплавкий - сплав карбидов тантала и гафния (t = 4215 С). Применение: в качестве защитных покрытий при изготовлении жаропрочных волокон, металлургия, энергетика.

в/ получение бинарных соединений неметаллов: углерода, кремния, азота и бора, т. е. продуктов соединения между собой 2-х различных атомов этих элементов. Пример, Карбид кремния. Он используется при изготовлении абразивов, огнеупоров, полупроводников.

г/ выращивание монокристаллов или синтез монокристаллов: кристаллизация из расплавов и кристаллизация из раствора. Пример, получение искусственных алмазов (алмазные подшипники, работают в хронометрах больших судов).

д/ псевдосплавы – это не настоящие сплавы, у которых кристаллическая решётка состоит из разнородных атомов, здесь не происходит перемешивание компонентов на атомарном уровне. Структура имеет вид : вольфрамовый каркас, поры которого заполняются медью.

4. Материаловедение – наука, изучающая разработкой материалов, изучением их структуры и свойств

Дата добавления: 2014-05-19; просмотров: 835; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!