22. Неорганические материалы.

Твердые, реже жидкие или пастообразные, вещества с функциональными свойствами, зависящими от способа получения.

Различают неорганические материалы металлические, неметаллические и композиционные, которые могут содержать как металлические, так и неметаллические фазы. По структуре неорганические материалы подразделяют на монокристаллические, поликристаллические, аморфные, в т.ч. стеклообразные, а также стеклокристаллические.

По свойствам и областям применения различают неорганические материалы: с особыми электрическими свойствами; с особыми магнитными характеристиками, оптические материалы, с особыми теплофизическими свойствами, огнеупорные материалы, теплоизоляционные материалы, аккумуляторы тепла; коррозионностойкие материалы. Кроме того, выделяют материалы для энергетики – ядерное топливо, аккумуляторы водорода, для термоядерных установок; конструкционные материалы; акустические материалы; для медицинских целей; вяжущие материалы; фрикционные материалы и антифрикционные материалы; абразивные материалы, твердые сплавы для изготовления режущего инструмента и др.

Ко многим неорганическим материалам предъявляются очень высокие требования по чистоте.

Неорганические материалы находят применение в различных областях народного хозяйства и часто определяют уровень развития многих из них. Без неорганических материалов невозможен, например, прогресс областей, связанных с информатикой и электронной вычислительной техникой.

Многие неорганические материалы известны с древних времен и широко применяются в быту, например фарфор, фаянс, бронза, строительные материалы.

23. Неметаллические материалы.

Наряду с применением металлических материалов употребляются неметаллические материалы: органические, неорганические, композиционные, полимеры.

Полимеры – это высокомолекулярные соединения (BMC), молекулы которых состоят из большого количества повторяющихся звеньев, соединенных химическими связями. Все виды полимерных материалов классифицируются по химическому составу: органические, неорганические, элементоорганические. К органическим полимерам относятся соединения, молекулы которые содержат атомы С, N, О₂ . Состав неорганических элементов: S, Si, F. Полимеры делятся по происхождению на: природные, искусственные, синтетические.

Природные – целлюлоза, крахмал, натуральный каучук, белковые вещества. Искусственные полимеры получают путем обработки природных полимеров. Синтетические полимеры получают путём химического синтеза.

По отношению к температуре полимеры делятся на 2 класса: термореактивные и термопластичные полимеры.

Термореактивные полимеры при нагревании выше критических температур становятся неплавкими и практически нерастворимыми.

Термопластичные полимеры обладают свойством многократно переходить при нагревании в состояние расплава.

По молекулярной массе различают:

1) Мономеры (молекулярная масса не превышает 100 углеродных единиц)

2) Олигомеры (ВМВ с молекулярной массой от 100 до нескольких тысяч углеродных единиц)

3) Полимеры (молекулярная масса которых колеблется от 10000 до нескольких миллионов углеродных единиц)

По методу синтеза различают полимеры, получаемые в результате реакций полимеризации, поликонденсации.

Полимеризация – это процесс образования макромолекул в результате взаимодействий мономеров.

24. Полимерные материалы.

Полимеры — неорганические и органические, аморфные и кристаллические вещества, состоящие из «мономерных звеньев», соединённых в длинные макромолекулы химическими или координационными связями. Полимер — это высокомолекулярное соединение: количество мономерных звеньев в полимере (степень полимеризации) должно быть достаточно велико.

К линейным полимерам относится, например, целлюлоза; к разветвлённым, например, амилопектин. Есть полимеры со сложными пространственными трёхмерными структурами.

Полимер образуется из мономеров в результате реакций полимеризации или поликонденсации. К полимерам относятся многочисленные природные соединения: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, каучук и другие органические вещества. В большинстве случаев понятие относят к органическим соединениям, однако существует и множество неорганических полимеров.

Особые механические свойства:

- эластичность — способность к высоким обратимым деформациям при относительно небольшой нагрузке (каучуки);

- малая хрупкость стеклообразных и кристаллических полимеров (пластмассы, органическое стекло);

- способность макромолекул к ориентации под действием направленного механического поля (используется при изготовлении волокон и плёнок).

Особенности растворов полимеров:

- высокая вязкость раствора при малой концентрации полимера;

- растворение полимера происходит через стадию набухания.

Особые химические свойства:

- способность резко изменять свои физико-механические свойства под действием малых количеств реагента (вулканизация каучука, дубление кож и т. п.).