![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Роль хімії в створенні нових матеріалів |
План1. Створення нових матерiалiв – необхiднiсть нашого сьогодення.2. Металургiя: а. добування металiв з вторинної сировини; б. порошкова металургія; в. безперервне розливання сталі; г. плазмовоа металургія; д. особливо чисті метали.3. Синтетичні високомолекулярні речовини (полімери): а. штучні волокна; б. пластмаси; в. папір.4. Кераміка.5. Напівпровідники.6. Висновок. Створення нових матерiалiв – необхiднiсть нашого сьогодення. Створення нових матеріалів — це істотна необхідність нашого сьогодення. У сучасних технологіях часто застосовують високі тиски, температури й агресивну дію хімічних речовин. Матеріали, які використовуються, зокрема в машинобудуванні, недостатньо стійкі і міцні. Тому обладнання передчасно зношується, потребуючи частих замін та ремонтів. Нових матеріалів вимагають і нові галузі техніки: космічна, атомна тощо. Для практичних потреб необхідні такі матеріали, як метали, полімери, кераміка та композити. Металургія З металів найнеобхіднішими і надалі будуть сталі. Загальні тенденції виробництва сталі ви вже знаєте, тому розглянемо його перспективи. Технічне переоснащення металургійної промисловості пов'язане з переходом на виплавляння сталей в конвертерах і електропечах. Це зменшує вигар металу і розширює асортимент вироблених сталей. тримуючим фактором тут може бути дефіцит жаростійких і вогнетривких матеріалів. Важливим джерелом добування металів є вторинна сировина. Наприклад, при нинішньому рівні рециркуляції міді її вистачить на 100 років, а якщо його довести до 90 % — то на 300 років. До того ж будівництво малих металургійних заводів, що працюють виключно на металоломі, показало їх високу ефективність в експлуатації при добуванні нових спеціальних видів прокату. Серед різноманітних способів обробки металів особливе місце займає порошкова металургія. Вона полягає у формуванні виробів з металічного порошку з наступним їх нагріванням до спікання частинок металу. Це перспективний ресурсозберігаючий спосіб. У цьому виробництві виключаються доменний і сталеплавильний процеси, прокатка, обробка металів різанням, тобто складні енергоємні процеси, екологічно брудні, з великими витратами теплоти і металу. Підвищення якості металів і виробів з них як один із головних напрямів економії матеріалів базується на легуванні сталей, тобто введенні в сталь тугоплавких металів: ніобію, вольфраму, молібдену та інших для добування більш твердих і тугоплавких сталей. Щоб запобігти виникненню дефіциту цих металів, легування ведуть не 1—2 металами, а комплексом доступних чи більш поширених металів — хрому, нікелю і ванадію. Підвищити жаростійкість сплавів вдається, крім загартування, ультразвуковою обробкою розплавів під час кристалізації. Таким способом досягається підвищення робочої температури лопаток турбін із сплаву нікелю з кобальтом від 880 до 1000 °С. Все більше впроваджують у металургію безперервне розливання сталі, що не тільки скорочує цикл виробництва, а й підвищує якість відливок. При звичайній відливці заготовок верхня частина злитка, що становить майже чверть усієї відливки, виходить пористою, її треба відрізати і повертати на переплавку.
Безперервне розливання звільняє від цієї подвійної роботи, бо сплав утворюється більш однорідний. У перспективі поєднуватиметься безперервне лиття з вакууму-ванням, лиття і кристалізація в магнітному полі, що вже застосовується для сплавів алюмінію. Велике майбутнє у застосування плазмової металургії. З фізики ви вже знаєте про плазмовий стан речовини, про властивості і застосування плазми. У металургії під впливом плазми відбувається термічна дисоціація руди, реагуючі речовини швидко утворюють гомогенну систему. Під дією плазми не тільки інтенсифікується відновлення заліза, а й скорочується металургійний цикл: двостадійний процес (домна, конвертер) стає одностадійним (пряме відновлення), необхідність шихтування й агломерації руди відпадає. Плазмова металургія дає змогу переробляти руди комплексно, а це спосіб розв'язання проблеми безвідхідних виробництв у металургії. Як самостійний клас нових матеріалів можна розглядати особливо чисті метали. У них вдалося знизити вміст домішок до 1 • 10-6 — 1 • 10-7 %. До 1925 р. увесь титан у світі мав 0,5 — 5 % домішок, його технологічно не можна було обробляти. Тепер добуто чистий титан, який кується, витягується в дріт, а при прокатуванні утворюються листи й навіть фольга. Саме добування чистих цирконію і танталу дало можливість запровадити їх у машинобудування й атомну енергетику. Синтетичні високомолекулярні речовини Базова роль металів у конструкціях машин зберігається. Але все більше використовують синтетичні високомолекулярні речовини (полімери). Поряд із добре відомими їхніми властивостями: низька густина, стійкість проти агресивного середовища, добрі діелектричні і теплофізичні показники, стійкість проти стирання — за останні роки добуто полімерні матеріали з іншими важливими якостями. Деякі з них мають велику міцність на розрив — до 2000 кг/мм2 і термостійкість до 1000 °С. Головною проблемою полімерів є їх ще явно недостатня довговічність. Неможливо нині уявити собі економіку і повсякденне життя без синтетичних каучуків, без хімічних волокон, з яких виготовляють не тільки одяг, а й вироби технічного призначення (капронові деталі, риболовецькі сітки тощо). Все більше використовуються пластмаси. Це лінолеум для підлоги й плівкові матеріали для стін, санітарно-технічні вироби і тепло- та звукоізоляційні матеріали. А синтетичні смоли й відходи деревообробки впроваджуються у виробництво деревинно-стружкових і деревинно-волокнистих плит, які використовують для оздоблення приміщень. Дуже поширеним матеріалом є папір — продукт переробки целюлози. Але такий папір малостійкий проти вологи, сонячного світла, коливань температури. Він швидко висихає, починає ламатись. Папір руйнують гриби та мікроорганізми, з'їдають багато видів комах. Хіміки постійно працюють над удосконаленням паперу, підвищенням його міцності. Зокрема, в папір вводять синтетичні волокна (лавсан, нітрон, поліпропілен, вінол). Папір з акрилових волокон не боїться розведених соляної, азотної і сірчаної кислот. Його можна використовувати як електроізолятор в агресивних середовищах до температури 130 °С. Папір на основі фторопласту (тефлону) не чутливий до дії кислот і лугів.
Дуже міцний і хімічно стійкий папір із нейлонових і поліефірних волокон, з нього виготовляють фільтри для агресивних рідин. Єдиний недолік паперу із синтетичних волокон, як і інших видів нецелюлозного паперу,— висока його вартість. Целюлозний папір, що містить 20—30 % графітового волокна, проводить електричний струм і в той же час має великий опір. Папір із чистого вуглецю відзначається високою хімічною стійкістю і малою теплопровідністю. Він є основою шаруватих пластиків для виготовлення апаратів, що працюють під високим тиском і при високих температурах, і як упаковка при транспортуванні радіоактивних ізотопів. Кераміка Після металів та полімерів третім за значенням матеріалом останнім часом називають кераміку. Це дуже різноманітна група матеріалів, які добувають спіканням порошків природного і штучного походження. Хоча пружність кераміки обмежена, коефіцієнт її термічного розширення змінюється в широких інтервалах. Серед керамічних матеріалів є ізолятори і надпровідники. Порівняно з металами й полімерами керамічні матеріали стійкіші проти зносу, корозії і радіації. Головним є те, що кераміка доступна й має невичерпні джерела сировини. До керамічних матеріалів відносять карбіди і нітриди силіцію, оксиди алюмінію та магнію тощо. З них виготовляють форми для литва, сопла ракет, турбін, футерують печі тощо. Важливим технічним завданням є створення керамічних газотурбінних, дизельних двигунів і двигунів внутрішнього згоряння різного призначення. Новими й перспективними матеріалами стають композити. Це неоднорідні (гетерогенні) системи, що мають матрицю (метал, сплав, полімер, кераміка) і наповнювач (порошок, стружка, волокно), які перебувають у фізико-хімічній взаємодії. Композиційні матеріали міцні і жаростійкі. Так, ком-позит із 80 % сплаву залізо-нікель-кобальт-хром і 20 % нітрату силіцію використовують у теплообмінних апаратах, газових турбінах, ракетних двигунах, бо він жаростійкий (до 1100 °С). Напівпровідники Велике майбутнє у напівпровідників, які виготовляють з речовин високої чистоти. Матеріали для радіоелектроніки (силіцій, германій тощо) та атомної енергетики (уран, цирконій, берилій, графіт) не повинні містити домішок більше як 1 • 10-4— 1 • 10-5 %. Величезні споруди, деталі космічних і підводних кораблів, найточніші оптичні прилади неможливо створити без скла. Звичайне, або віконне, скло має чимало вад: легко б'ється, тріскається від незначного перепаду температур. Це не може задовольнити потреби науки, техніки і навіть побуту. Сучасна хімічна технологія створила цілу низку матеріалів зі скла з найрізноманітнішими сферами використання. Розглянемо деякі приклади. Введення мінімальних кількостей сполук Феруму (ІІІ), Плюмбуму, Титану і Хрому дало змогу добути скло, яке добре пропускає ультрафіолетові промені. Тому його використовують у будівництві соляріїв, зимових садів, плавальних басейнів. А скло з підвищеним вмістом сполук металів затримує ультрафіолетові промені. Так, сполуки Феруму(II) надають склу властивості затримувати теплові й інфрачервоні промені і тому в приміщеннях з таким склом завжди прохолодно.
Она тратит час на деловые встречи перед второй записью на пленку в 11.00. Остаток дня отведен для встреч и обсуждения новых проектов. Во время уик-эндов она расслабляется на собственной в 160 акров ферме в штате Индиана, где рассматривает новые сценарии и отдыхает со Стедманом Грэхемом, ее другом на правах жениха. Она сделала телевизионный кинофильм в «Нагро», который был показан в ноябре 1993 года под названием «Здесь нет никаких детей» , с Опрой в главной роли, основанный на истории матери-одиночки, живущей в городе. Для средств информации она характеризовала себя в этой роли следующим образом: «Я совершенный пример той бедняги, которая приехала из дерьма. Да, да, я имею в виду самое настоящее дерьмо, миссис Бездомная именно оттуда». Да, именно поэтому она полноправно вошла в эту книгу. Она начинала с нуля и произвела нечто замечательное. Винфри как предпринимательница открыла ресторан в Чикаго с необычным названием «Эксцентрик» в 1991 году. Она постоянно занята оказанием милосердия пострадавшим детям и создает новые документальные фильмы для «Нагро», чтобы потом их показывать по телевидению
1. Значение химии в создании новых материалов, красителей и волокон
2. Роль химии в оборонной промышленности России
3. Роль бюджету в фінансовому забезпеченні охорони навколишнього середовища та ядерної безпеки
4. М. Ю. Лермонтов о роли и назначении поэта и поэзии
5. Боротьба зі злочинністю та забезпечення прав людини
9. Експертні системи в дослідженнях умов і методів обробки нових матеріалів
10. Роль СССР в становлении новой немецкой государственности в 1945-1949 годах
11. Роль и место Индонезии среди новых индустриальных стран
12. Евро - новая международная валюта, ее роль в мирохозяйственных связях
13. Усадьба Знаменское-Садки: по новым архивным материалам
14. Новые самовосстанавливающиеся полимерные материалы
15. Роль новой физики в современном развитии человеческого мышления
16. Мутации и новые гены. Можно ли утверждать, что они служат материалом макроэволюции?
18. Новые композиционные материалы на основе промышленных отходов химических волокон
21. Роль та значення ярмарків як елементу інфраструктурного забезпечення
27. Новые научные направления современной химии и их прикладное использование
28. Новые и сверхновые звезды (Доклад)
29. Новый подход в понимании преадаптации
30. Роль углеводов в жизнедеятельности человека
31. Роль конкуренции в экосистемах
32. О роли эксперимента в разработке научных гипотез происхождения жизни
34. Биологическая роль гидролиза в процессах жизнедеятельности организма
35. Новейшие методы селекции: клеточная инженерия, генная инженерия, хромосомная инженерия
36. Роль и значение машиностроительного комплекса в структуре народного хозяйства России
37. Страны НИС (новые индустриальные страны)
41. Новые индустриальные страны мира
42. Займы органов власти субъектов РФ и их роль в развитии территории
43. Роль государства в экономике
44. Налоговая система России в новом правовом поле
45. Административное задержание по новому КоАП РФ
46. Новый план счетов учета в банках за 2002 год
47. Договор купли - продажи жилых помещений (По материалам судебной практики)
48. Нова економична политика та ии законодавче оформлення
49. Япония в новое время (19 век)
50. Новейшая история
51. Роль Сталинградской битвы в ВОВ: патриотизм народа, полководческое искусство
52. Новая Экономическая Политика
57. Финансовые возможности новых форм страхового бизнеса за рубежом
58. Роль социального партнерства в решении проблем охраны труда
59. Шпоры по трудовому праву (Новый Кодекс)
60. Введение новых правил в орфографии в немецком языке
61. Переводческая эквивалентность в текстах газетно-информационных материалов
62. Роль поэзии в обучении немецкому языку
63. Прагматическая адаптация при переводе газетно-информационных материалов
65. Художественная обработка материалов животного происхождения в Приамурье
66. Культурологические и семиотические исследования Ролана Барта
68. Аборигены Австралии и папуасы Новой Гвинеи
69. Роль техники и технологии в процессе развития культуры
73. Роль Татьяны Лариной в романе Пушкина "Евгения Онегина"
76. Роль эпизода в романе Л.Н. Толстого "Война и Мир"
79. Конфликт литературного произведения. На материале драмы М. Ю. Лермонтова "Маскарад"
80. Образы детей и их роль в романе Достоевского "Преступление и наказание"
81. Конспект критических материалов. Русская литература 2-й четверти XIX века
83. Лингвостилистические особенности рекламного дискурса на материале автомобильной рекламы
84. Роль тёмных сил в романе М. Булгакова "Мастер и Маргарита"
85. Роль России и ее место в мировой цивилизации в произведениях русской литературы 18-20 вв.
89. Томас Джефферсон и его роль в американской революции 18 века
90. Роль М. В. Ломоносова в развитии медицины и фармации
91. Роль Минина и Пожарского в освобождении России от поляков
92. Роль Солженицына в дессидентском движение
94. Новая экономическая политика (HЭП)
95. Новая Экономическая Политика
96. Развитие народного образования в городе Новый Уренгой (1976 – 1999 гг.)
99. Материалы семинарских занятий по истории (с IX по 30гг. XX веков)