To tylko jedna z 7 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
MATERIAŁY WĘGLOWE
Do materiałów węglowych zaliczamy:
włókna węglowe
nanorurki
fulereny
Włókna węglowe
Produkowane najczęściej z włókien poliakrylonitrylowych (PAN) lub innych polimerów organicznych.
Poprzez uzyskanie odpowiedniego stopnia grafityzacji, można regulować moduł Yanga i wytrzymałość na rozciąganie.
Włókna węglowe dzielmy na:
właściwie włókna węglowe zawierające 80-98% węgla, o słabo rozwiniętej grafitowa strukturze,
włókna węglowe z poliakrylonitrylu mają moduł Younga E ok. 90 GPa, a wytrzymałość na rozciąganie Rr ok. 900 MPa włókna grafitowe
zawierają ok. 99% węgla z dobrze wykształconą i zorientowaną grafitową strukturą krystaliczną; włókno grafitowe z poliakrylonitrylu mają moduł E ok. 420 GPa, wytrzymałość Rr ok. 2500 MPa. Włókna węglowe charakteryzują się:
wysoką wytrzymałością do 1,8GPa
małą gęstością
odpornością na czynniki chemiczne
odpornością na wysoką temperaturę (w obojętnej atmosferze).
Stosowane pod postacią tkanin lub rovingu najczęściej jako:
materiał konstrukcyjny w laminatach, wzmocnienie żagli jachtowych oraz namiotowych
Ich wysoce zorganizowana struktura nadaje im dużą wytrzymałość mechaniczną, a fakt, że składają się prawie wyłącznie z grafitu, powoduje, że są one nietopliwe i odporne chemicznie. Nanorurki
Nanorurki węglowe są zbudowanymi z węgla strukturami, mającymi postać walców ze zwiniętego grafenu. Otrzymywane w łuku węglowym lub za pomocą pirolizy. Znajdują się także w sadzy z płomienia świecy.
Charakteryzują się następującymi własnościami:
najcieńsze mają średnicę rzędu jednego nanometra,
długość może być miliony razy większa,
niezwykłą wytrzymałością na rozrywanie,
znakomitymi przewodnością ciepła,
unikalnymi własności elektrycznymi.
Są badane jako materiały do zastosowań:
w nanotechnologii, elektronice, optyce,
badaniach materiałowych.
Z punktu widzenia chemii kwantowej, nanorurki zbudowane są wyłącznie z wiązań sp2. Wiązania te są mocniejsze od wiązań sp3 tworzących diament, co pozwala nanorurkom uzyskiwać większą wytrzymałość. Nanorurki samoczynnie zlepiają się w włókna za pomocą
(…)
… konstruować przewody o minimalnym oporze jak i bramki logiczne. Obecnie ich wytwarzanie jest jednak bardzo skomplikowane i drogie, i przyszłość ich zastosowań zależy głównie od opracowania efektywniejszych metod produkcji. Znane są też metody uzyskiwania takich nanorurek o długości rzędu centymetrów. Nanorurki wielowarstwowe (MWNT) - zbudowane z wielu warstw atomów, ułożonych w odstępach podobnie…
…) - związki chemiczne składające się z kilkudziesięciu, kilkuset a nawet ponad tysiąca atomów węgla, tworzące zamkniętą, regularną, pustą w środku kulę, elipsoidę lub rurkę. Własności chemiczne fulerenów są zbliżone pod wieloma względami do węglowodorów aromatycznych. Fulereny są odmianą alotropową węgla. Bardzo łatwo sublimują.
Budowa fulerenów Kulisty C60
Elipsoidalny C70
Kryształy fulerenu C60…
….
Modyfikowane fulereny dzieli się na:
fulereny modyfikowane powierzchniowo - do których powierzchni są przyłączone rozmaite grupy funkcyjne np.: po przyłączeniu grupy hydroksylowej otrzymuje się fulerenole egzohedralne - mająca jeden lub więcej atomów węgla w cząsteczce zastąpione przez inne atomy np. azotu endohedralne - zawierająca wewnątrz swej "klatki" inne atomy lub cząsteczki. Występowanie i otrzymywanie…
… własności nadprzewodzące i półprzewodnikowe. Ich unikalną własnością jest możliwość zamykania w ich wnętrzu cząsteczek.
Fulereny należą do związków trudno rozpuszczalnych. Nie rozpuszczają się w polarnych rozpuszczalnikach praktycznie wcale. Najlepiej (choć też nie za dobrze) rozpuszczają się w rozpuszczalnikach aromatycznych, takich jak benzen lub toluen. Tworzą się wtedy kolorowe roztwory. Roztwór C60…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)