- •2. Классификация полимеров по структуре.
- •3. Классификация полимеров по молекулярной массе.
- •4. Молекулярная и надмолекулярная структура полимеров.
- •5. Типология полимеров.
- •6. Понятие о сополимерах.
- •7. Термопластичные полимеры. Примеры
- •8. Термореактивные полимеры. Примеры.
- •9. Пэнп и пэвп.
- •19. Основные разновидности промышленных полимеров и пластмасс.
- •20. Элементоорганические полимеры.
- •21. Термомеханические свойства и термомеханическая кривая.
- •22. Понятие о пластмассах.
- •23. Неорганические полимеры. Углерод. Алмаз.
- •24. Аморфные полимеры. Примеры.
- •25. Графит. Углеграфитовые материалы.
- •26. Аллотропные модификации углерода.
- •27. Твердость полимеров. Определение твердости по Бринеллю, по Роквеллу, по Виккерсу.
- •30. Графен. Фуллерены.
- •31. Слюда. Асбест.
- •32. Силикаты. Классификация. Тройная диаграмма.
- •33. Керамика. Технология керамики.
- •34. Классификация керамических материалов.
- •35. Порошковые графиты.
- •36. Керамика. Огнеупоры.
- •38. Стекло. Состав, структура.
- •41. Оптические и электрические свойства стекол.
- •42. Получение стекол.
- •44. Упрочение стекол, в т.Ч. Термическое.
- •45. Химическая стойкость стекол.
- •46. Применение стекол.
- •48. Классификация композиционных материалов (км) по виду матрицы.
- •49. Металлические матрицы км.
- •50. Полимерные матрицы км.
- •52. Классификация композиционных материалов по виду наполнителя:
- •53. Наполнители зернистые естественные.
- •54. Металлические порошки в качестве наполнителей км.
- •55. Технический углерод, аэросил в качестве наполнителей км.
- •61) Нитевидные кристаллы
- •62) Направления повышения прочности материалов
- •63) Элементарные полупроводники
- •64)Характеристика Кремния.
- •65)Характеристика Германия
- •66)67)68) Основные требования к полупроводниковым материалам.Сравнительная характеристика основных методов получения монокристаллов.Методы кристаллизации из расплава. Коэффициент сегрегации.
- •69) Метод Чохральского.
- •71) Методы кристаллизации из газовой фазы. Эпитаксия.
- •72) Формирование кремниевых эпитаксиальных пленок.
- •73) Метод получения р-n перехода
- •74) Основные подходы в планетарной технологии
- •75) Схема изготовления кремневого резистора
- •76) Бестигельная зонная плавка кремния.
- •77) Требования к подложкам. Получение защитных пленок.
- •78) Маркировка кремния. Акцепторы. Доноры. Поликристаллический кремний.
- •79) Полупроводниковые соединения. Принципы классификации.
50. Полимерные матрицы км.
Термопласты (термопластичные полимеры) в качестве конструкционных материалов имеют ограниченное применение из-за относительно низких характеристик прочности и предела текучести.
Широкому использованию термопластов в качестве матрицы КМ препятствуют технологические трудности вследствие плохой смачиваемости ими поверхности большинства наполнителей. Кроме того, вязкость термопластов резко возрастает при введении зернистого или дискретного волокнистого наполнителя.
Из термопластов в качестве матрицы применяются полиамиды (более известны под названием капрон и нейлон) и фторорганические полимеры.
Полиамиды ударопрочны и обладают вибропоглощающими свойствами, химически стойки в щелочной среде, устойчивы к воздействию бензина и спирта. Полиамиды имеют низкий коэффициент трения и поэтому служат матрицей КМ преимущественно антифрикционного назначения.
Из фторорганических полимеров в качестве КМ наиболее широко используют полифторэтилен (фторопласт, тефлон). Фторопласт, как и капрон, служит матрицей КМ антифрикционного назначения. Однако по механическим свойствам КМ на основе фторопласта даже с лучшими наполнителями уступают КМ на других полимерных матрицах.
У реактопластов вязкость на несколько порядков ниже, что обусловило их преимущественное использование в технологии получения КМ.
Фенолформальдегидные полимеры для формирования матрицы КМ используют в жидком и твердом виде, а также применяют бакелитовые лаки в виде раствора бакелита в этиловом спирте.
Для устранения присущих фенолформальдегидным полимерам недостатков (хрупкость, недостаточная химическая стойкость в окислительных средах) при использовании в качестве матрицы КМ их часто совмещают с полимерами других классов. Организовано промышленное производство большого ассортимента пресс-масс, которые являются готовым полуфабрикатом.
Эпоксидные полимеры наиболее широко применяют в качестве матрицы при изготовлении новых КМ конструкционного назначения. Степень наполнения эпоксидных смол наполнителем достигает 85%, что позволяет в максимальной степени реализовать высокие физико-механические свойства волокнистого наполнителя в свойствах КМ на эпоксидной матрице.
Из элементоорганических полимеров наиболее широкое применение в качестве матрицы КМ получили кремнийорганические полимеры, которые называют также полиорганосилоксаны.
В технологии КМ полиорганосилоксаны применяют в виде лаков – это раствора кремнийорганической смолы в органических растворителях.
Технологическими недостатками кремнийорганических смол является высокая температура их отверждения (около 200 °С) и антиадгезионные свойства (вследствие слабой адгезии на поверхности раздела полиорганосилоксанов с наполнителем остаются несплошности и поры, что уменьшает механическую прочность КМ с кремнийорганической матрицей).
Основным достоинством кремнийорганических полимеров для использования в качестве матрицы КМ является их высокая термоокислительная стойкость. Если большинство органических полимеров в результате выдержки на воздухе при температуре 250 °С в течение 1 сут выгорают более чем на 90 %, то потеря массы кремнийорганических полимеров в тех же условиях составляет менее 10 %. Поэтому полиорганосилоксаны нашли преимущественное применение в технологии теплостойких КМ.
Теплостойкость кремнийорганических полимеров резко возрастает при введении в них дисперсных наполнителей, в частности, порошкообразных металлов. Например, кремнийорганические лаки, дисперсно-упрочненные алюминиевой пудрой, могут продолжительное время выдерживать температуру 300 °С и кратковременное воздействие температур до 550 °С.
Однако расширение областей применения КМ с кремнийорганической матрицей ограничивается низкой механической прочностью смол.
51. Углеродная матрица. В технологии получения КМ углеродная матрица образуется в результате термического разложения как термопластичных и термореактивных, так и газообразных углеводородов.
При использовании термопластичных или термореактивных углеводородов образуется коксовый остаток. В процессе пиролиза газообразных углеводородов образуется пиролитический углерод, или пироуглерод.
В качестве сырья для получения углеродной матрицы в технологии изготовления КМ наиболее часто используют термопластичную смесь углеводородов искусственного происхождения – каменноугольный пек.
Каменноугольный пек является твердым продуктом перегонки смолы, выделяющейся в процессе коксования каменных углей. В твердом состоянии при нормальной температуре пек стеклообразен, а при температурах выше температуры плавления приобретает вязкотекучие свойства.
Среди углеродных материалов пиролитический углерод обладает максимальной устойчивостью к окислительным средам. При сопоставимых толщинах физико-механические свойства пиролитического углерода сопоставимы со свойствами высокопрочных углеродных волокон.