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POLÍMEROS INORGÂNICOS

Eles têm uma substância inorgânica cadeias principais e não contêm org. radicais laterais. As cadeias principais são construídas a partir de ligações covalentes ou iônico-covalentes; em alguns N. p. a cadeia de ligações iônico-covalentes pode ser interrompida por juntas de coordenação únicas. personagem. O N. estrutural é realizado de acordo com as mesmas características do org. ou elementoorg. polímeros (ver Compostos de alto peso molecular). Entre os N. p. naturais são os mais. os reticulares são comuns e fazem parte da maioria dos minerais da crosta terrestre. Muitos deles formam uma espécie de diamante ou quartzo. Os elementos superiores são capazes de formar n.p. linhas III-VI gr. periódico sistemas. Dentro dos grupos, à medida que o número de linhas aumenta, a capacidade dos elementos de formar cadeias homo ou heteroatômicas diminui drasticamente. Halogênios, como em org. polímeros, desempenham o papel de agentes de terminação de cadeia, embora todas as combinações possíveis deles com outros elementos possam formar grupos laterais. Elementos VIII gr. podem ser incluídos na cadeia principal, formando uma coordenação. N. p. Estes últimos, em princípio, são diferentes de org. polímeros de coordenação, onde está o sistema de coordenação os títulos formam apenas uma estrutura secundária. Sr. ou sais metálicos de valência variável macroscopicamente. St. você parece malha N. p.

Cadeias homoatômicas longas (com grau de polimerização n >= 100) formam apenas os elementos do grupo VI – S, Se e Te. Essas cadeias consistem apenas em átomos da espinha dorsal e não contêm grupos laterais, mas as estruturas eletrônicas das cadeias de carbono e das cadeias S, Se e Te são diferentes. Carbono linear - cumulenos=C=C=C=C= ... e carro-bin ChS = SCHS = MF... (ver Carbono); além disso, o carbono forma cristais covalentes bidimensionais e tridimensionais, respectivamente. grafite E diamante. Enxofre e telúrio formam cadeias atômicas com ligações simples e muito altas P. Eles têm o caráter de uma transição de fase, e a região de temperatura de estabilidade do polímero tem um limite inferior manchado e superior bem definido. Abaixo e acima desses limites são estáveis, respectivamente. cíclico octâmeros e moléculas diatômicas.

Dr. elementos, mesmo os vizinhos mais próximos do carbono em psiriódico. o sistema-B e o Si não são mais capazes de formar cadeias homoatômicas ou cíclicas. oligômeros com n >= 20 (independentemente da presença ou ausência de grupos laterais). Isto se deve ao fato de que apenas os átomos de carbono são capazes de formar ligações puramente covalentes entre si. Por esta razão, heterochain binária tipo n.p. [HMPLH] são mais comuns n(ver tabela), onde os átomos M e L formam ligações iônico-covalentes entre si. Em princípio, as cadeias lineares de heterocadeias não precisam necessariamente ser binárias: uma seção da cadeia que se repete regularmente pode. formado por combinações mais complexas de átomos. A inclusão de átomos metálicos na cadeia principal desestabiliza a estrutura linear e reduz drasticamente i.

COMBINAÇÕES DE ELEMENTOS FORMANDO BINÁRIO POLÍMEROS INORGÂNICOS HETEROCÍNICOS TIPO [HMMHLH] n(MARCADO COM SINAL A +)

* Também forma inorg. polímeros de composição [CHVCHRH] n.

As peculiaridades da estrutura eletrônica das cadeias principais de nucleotídeos homocadeias as tornam muito vulneráveis ​​ao ataque de nucleófilos. ou eletrof. agentes. Só por esta razão, cadeias contendo como componente L ou outros adjacentes a ele em periodicidade são relativamente mais estáveis. sistema. Mas essas cadeias geralmente também precisam de estabilização na natureza. NP está associado à formação de estruturas de rede e a um intermolecular muito forte. interação grupos laterais (incluindo a formação de pontes salinas), como resultado dos quais a maioria dos itens N. mesmo lineares são insolúveis e macroscópicos. St. você é semelhante ao reticular N. p.

Prático De interesse são os itens N. lineares, que são os mais comuns. os graus são semelhantes aos orgânicos - eles podem existir na mesma fase, estados agregados ou de relaxamento e formar supermoles semelhantes. estruturas, etc. Essas nanopartículas podem ser borrachas resistentes ao calor, vidros, materiais formadores de fibras, etc., e também exibem uma série de propriedades que não são mais inerentes ao org. polímeros. Esses incluem polifosfazenos,óxidos de enxofre poliméricos (com diferentes grupos laterais), fosfatos, . Certas combinações de M e L formam cadeias que não possuem análogos entre org. polímeros, por exemplo com uma ampla banda de condução e . Ter um apartamento ou espaço bem desenvolvido possui uma ampla banda de condução. estrutura. Um supercondutor comum em temperaturas próximas de 0 K é o polímero [ЧSNЧ] X; no aumento da temperatura perde supercondutividade, mas mantém suas propriedades semicondutoras. Nanopartículas supercondutoras de alta temperatura devem possuir estrutura cerâmica, ou seja, devem conter oxigênio em sua composição (nos grupos laterais).

O processamento de nitrato em vidro, fibras, cerâmica, etc. requer fusão, e isso geralmente é acompanhado por despolimerização reversível. Portanto, agentes modificadores são geralmente usados ​​para estabilizar estruturas moderadamente ramificadas em fundidos.

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Veja o que são "POLÍMEROS INORGÂNICOS" em outros dicionários:

Polímeros cujas moléculas possuem cadeias principais inorgânicas e não contêm radicais laterais orgânicos (grupos de enquadramento). As redes de malha tridimensionais são amplamente difundidas na natureza. polímeros inorgânicos, que na forma de minerais fazem parte de... ...

Polímeros que não contêm ligações C C na unidade de repetição, mas são capazes de conter um radical orgânico como substituintes laterais. Conteúdo 1 Classificação 1.1 Polímeros homochain ... Wikipedia

Polímeros cujas moléculas possuem cadeias principais inorgânicas e não contêm radicais laterais orgânicos (grupos de enquadramento). Polímeros inorgânicos de rede tridimensional, que na forma de minerais fazem parte de... ... são difundidos na natureza. dicionário enciclopédico

Polímeros com uma cadeia principal inorgânica (sem átomos de carbono) de uma macromolécula (Ver Macromolécula). Os grupos laterais (enquadramento) geralmente também são inorgânicos; no entanto, polímeros com grupos laterais orgânicos também são frequentemente classificados como H...

Polímeros e macromoléculas possuem substâncias inorgânicas CH. cadeias e não contêm cadeias laterais orgânicas. radicais (grupos de enquadramento). Prático assuntos sintéticos. polímero cloreto de polifosfonitrila (polidiclorofazeno) [P(C1)2=N]n. Outros são obtidos a partir dele... ... Grande Dicionário Enciclopédico Politécnico

Polímeros, moléculas que possuem substâncias inorgânicas CH. cadeias e não contêm orgânicos. radicais laterais (grupos de enquadramento). Na natureza, são difundidos NPs reticulados tridimensionais, que na forma de minerais estão incluídos na composição da crosta terrestre (por exemplo, quartzo). EM… … Ciência natural. dicionário enciclopédico

- (do poli... e do grego meros compartilham parte), substâncias cujas moléculas (macromoléculas) consistem em número grande links repetidos; O peso molecular dos polímeros pode variar de vários milhares a muitos milhões. Polímeros por origem... Grande Dicionário Enciclopédico

Ah; por favor. (polímero unitário, a; m.). [do grego polys numerosos e meros compartilham, parte] Alto peso molecular compostos químicos, consistindo em grupos homogêneos de átomos repetidos, amplamente utilizados em tecnologia moderna. Produtos naturais, sintéticos... ... dicionário enciclopédico

- (dos polímeros gregos que consistem em muitas partes, diversas) compostos químicos com alto peso molecular (de vários milhares a muitos milhões), cujas moléculas (macromoléculas (ver macromolécula)) consistem em um grande número ... .. . Grande Enciclopédia Soviética

Inorgânicos incluem polímeros, macromoléculas
que possuem cadeias principais inorgânicas e não contêm radicais laterais orgânicos (grupos de enquadramento).

Os polímeros inorgânicos são classificados por origem (sintética e natural), configuração das macromoléculas (linear, ramificada, escada, rede planar regular e irregular, rede espacial regular e irregular, etc.), estrutura química da cadeia principal - homocadeia (homoatômica) e heterocadeia ( heteroatômico). Os polímeros inorgânicos naturais pertencentes ao grupo das redes são extremamente comuns e fazem parte da crosta terrestre na forma de minerais.

Os polímeros inorgânicos diferem em termos químicos e propriedades físicas de polímeros orgânicos ou de organoelementos, principalmente devido à diferente estrutura eletrônica da cadeia principal e à ausência de grupos de enquadramento orgânico. A região de existência dos polímeros inorgânicos está limitada aos elementos dos grupos III-IV da Tabela Periódica. A maioria dos polímeros inorgânicos se enquadra na categoria de minerais e materiais contendo silício.

BENTONITAS

As argilas bentoníticas são matérias-primas naturais baratas. Devido às suas propriedades físicas e químicas, têm atraído grande atenção de pesquisadores de todo o mundo. As bentonitas são sistemas dispersos com tamanho de partícula inferior a 0,01 mm.

Os argilominerais têm uma composição complexa e são principalmente aluminohidrossilicatos.

Diferença na estrutura redes de cristal causa um grau desigual de dispersão de minerais argilosos. O grau de dispersão das partículas de caulinita é pequeno e determinado na ordem de vários mícrons, enquanto as montmorilonitas são dispersas em células elementares durante a decomposição.

As bentonitas são caracterizadas por interação física e química ativa com a água. Devido à formação de uma concha de hidratação, as partículas de argilominerais são capazes de reter água com firmeza.

As bentonitas são amplamente utilizadas na produção de cremes dentais. De acordo com as receitas existentes, os cremes dentais contêm até 50% de glicerina. Porém, a produção de glicerina é limitada pela escassez de matéria-prima, por isso é necessário encontrar um substituto da glicerina mais barato e acessível.

A glicerina nos cremes dentais ajuda a estabilizar substâncias sólidas insolúveis em água, protege a pasta contra o ressecamento, fortalece o esmalte dos dentes e altas concentrações os preserva. Para estabilizar substâncias sólidas insolúveis em Ultimamente As argilas montmorilonita são amplamente utilizadas. Também foi proposto o uso de caulinita como abrasivo em cremes dentais em vez de carbonita de cálcio. A utilização de argilominerais (montmorilonita na forma de gel 8% e caulinita) em cremes dentais permite a liberação de quantidades significativas de glicerol (até 27%) sem deteriorar suas propriedades, principalmente durante o armazenamento a longo prazo.

Montmorilonitas podem ser usadas para aumentar a viscosidade de bases de supositórios em supositórios contendo grandes quantidades medicação. Foi estabelecido que a adição de 5-15% de montmorilonita aumenta a viscosidade da base do supositório, o que garante uma distribuição uniforme das substâncias medicinais suspensas na base. Devido às suas propriedades de adsorção, os minerais argilosos são utilizados para a purificação de vários antibióticos, enzimas, proteínas, aminoácidos e vitaminas.

AEROSSIL

Os aerossóis, assim como as bentonitas, pertencem a polímeros inorgânicos. Ao contrário das bentonitas, que são matérias-primas naturais, os aerossóis são produtos sintéticos.

Dióxido de silício coloidal Aerosil, que é um pó branco muito claro, que em camada fina parece transparente, azulado. Este é um pó micronizado altamente disperso com tamanho de partícula de 4 a 40 mícrons (principalmente 10-30 mícrons), com densidade de 2,2 g/cm3. A peculiaridade do Aerosil é sua grande área superficial específica - de 50 a 400 m2/g.

Existem várias marcas de aerosil, que diferem principalmente no tamanho da área superficial específica, no grau de hidrofilicidade ou hidrofobicidade, bem como nas combinações de aerosil com outras substâncias. Os graus padrão Aerosil 200, 300, 380 possuem uma superfície hidrofílica.

Aerosil é obtido como resultado da hidrólise em fase de vapor do tetracloreto de coêmio em chama de hidrogênio a uma temperatura de 1100-1400°C.

Numerosos estudos estabeleceram que o Aerosil, quando administrado por via oral, é bem tolerado pelos pacientes e é um tratamento eficaz para doenças do trato gastrointestinal e outros processos inflamatórios. Há evidências de que o aerosil promove a contração dos músculos lisos e dos vasos sanguíneos e possui propriedades bactericidas.

Devido à atividade farmacológica do aerosil, ele tem ampla utilização na farmácia em diversas formas farmacêuticas, tanto na criação de novas quanto no aprimoramento das existentes.

Aerosil é amplamente utilizado para estabilizar suspensões com vários meios de dispersão e linimentos de óleo em suspensão. A introdução do aerosil na composição dos linimentos em suspensão óleo e água-álcool-glicerol ajuda a aumentar a estabilidade de sedimentação e agregação desses sistemas, criando uma estrutura espacial suficientemente forte capaz de reter uma fase líquida imobilizada com partículas suspensas nas células. Foi estabelecido que a sedimentação de partículas de fase sólida em linimentos petrolíferos estabilizados por Aerosil ocorre 5 vezes mais lentamente do que em linimentos não estabilizados.

Em suspensões aquosas e água-álcool, o efeito estabilizador do aerosil é principalmente devido a forças eletrostáticas.

Uma das propriedades do aerosil é a sua capacidade de amortecimento. Esta propriedade é utilizada para obter géis contendo aerosil com a finalidade de utilizá-los como base de pomadas ou como medicamentos independentes para o tratamento de feridas, úlceras e queimaduras.

Um estudo das propriedades biológicas dos géis contendo aerosil mostrou que eles não têm efeito irritante ou geralmente tóxico.

Para pomadas de neomicina e neomicina-prednisolona (contendo sulfato de neomicina e acetato de prednisolona, ​​2 e 0,5%, respectivamente), foi proposta uma base de aerossol de esilona. As pomadas contendo Aerosil são hidrofóbicas, facilmente espremidas dos tubos, aderem bem à pele e têm efeito prolongado.

O Aerosil é amplamente utilizado como excipiente na produção de comprimidos: reduz o tempo de desintegração dos comprimidos, facilita a granulação e hidrofilação de fármacos lipofílicos, melhora a fluidez e permite a introdução de fármacos incompatíveis e quimicamente instáveis.

A introdução do aerosil na massa do supositório ajuda a aumentar a viscosidade, regular o intervalo de natação, confere à massa um caráter homogêneo e reduz a estratificação, garante distribuição uniforme de substâncias medicinais e maior precisão de dosagem, permite a introdução de substâncias líquidas e higroscópicas. Os supositórios contendo Aerosil não irritam a mucosa retal. Aerosil é usado em comprimidos para mantê-los secos.

Aerosil está incluído no material de obturação dentária como um material de enchimento que proporciona boas propriedades estruturais e mecânicas do material de obturação. Também é utilizado em diversas loções utilizadas em perfumes e cosméticos.

Conclusão

Ao resumir o trabalho do curso, podemos concluir que papel importante compostos de alto peso molecular na tecnologia de medicamentos. Da classificação acima fica claro o quão ampla é a gama de utilizações dos compostos em questão, e daí decorre a conclusão sobre a eficácia da sua utilização na produção farmacêutica. Em muitos casos, não podemos prescindir de usá-los. Isso ocorre no uso de formas farmacêuticas prolongadas, para manter a estabilidade do medicamento durante o armazenamento e no acondicionamento dos medicamentos acabados. Substâncias de alto peso molecular desempenham um papel importante na produção de novas formas farmacêuticas (por exemplo, TDS).

Mas os compostos de alto peso molecular encontraram sua aplicação não apenas na farmácia. Eles são efetivamente utilizados em indústrias como a alimentícia, na produção de SMS, na síntese química, entre outras indústrias.

Hoje, acredito, os compostos que estou considerando são totalmente utilizados na produção farmacêutica, mas ainda assim, embora os métodos e métodos de seu uso sejam conhecidos há muito tempo e tenham se comprovado com lado positivo, continuam a estudar cada vez mais profundamente seu papel e finalidades na produção de medicamentos.

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Na natureza existem polímeros organoelementados, orgânicos e inorgânicos. Os materiais inorgânicos incluem materiais cuja cadeia principal é inorgânica e cujas ramificações laterais não são radicais de hidrocarbonetos. Elementos dos grupos III-VI são mais propensos à formação de polímeros de origem inorgânica tabela periódica elementos químicos.

Classificação

Polímeros orgânicos e inorgânicos estão sendo ativamente estudados, suas novas características estão sendo determinadas, portanto uma classificação clara desses materiais ainda não foi desenvolvida. Contudo, certos grupos de polímeros podem ser distinguidos.

Dependendo da estrutura:

• linear;
• plano;
• ramificado;
• malhas poliméricas;
• tridimensionais e outros.

Dependendo dos átomos da cadeia principal que formam o polímero:

• tipo homocadeia (-M-)n - consiste em um tipo de átomo;
• tipo heterochain (-M-L-)n - consiste em Vários tiposátomos.

Dependendo da origem:

• natural;
• artificial.

Para classificar substâncias que são macromoléculas no estado sólido como polímeros inorgânicos, também é necessário ter uma certa anisotropia em sua estrutura espacial e propriedades correspondentes.

Características principais

Mais comuns são os polímeros de heterocadeia, nos quais há alternância de átomos eletropositivos e eletronegativos, por exemplo B e N, P e N, Si e O. Polímeros inorgânicos de heterocadeia (HP) podem ser obtidos por meio de reações de policondensação. A policondensação de oxoânions é acelerada em ambiente ácido, e a policondensação de cátions hidratados é acelerada em ambiente alcalino. A policondensação pode ser realizada em solução ou em alta temperatura.

Muitos dos polímeros inorgânicos de heterocadeia só podem ser obtidos sob condições de síntese em alta temperatura, por exemplo, diretamente de substâncias simples. A formação de carbonetos, que são corpos poliméricos, ocorre quando certos óxidos interagem com o carbono, bem como na presença de altas temperaturas.

Longas cadeias homocadeias (com grau de polimerização n>100) formam carbono e elementos p do grupo VI: enxofre, selênio, telúrio.

Polímeros inorgânicos: exemplos e aplicações

A especificidade do NP é a formação de macromoléculas poliméricas com estrutura tridimensional regular. A presença de uma estrutura rígida de ligações químicas confere a tais compostos uma dureza significativa.

Esta propriedade permite o uso de polímeros inorgânicos. O uso desses materiais encontrou ampla aplicação na indústria.

A excepcional resistência química e térmica do NP também é uma propriedade valiosa. Por exemplo, fibras de reforço feitas de polímeros orgânicos são estáveis ​​ao ar até uma temperatura de 150-220 °C. Enquanto isso, a fibra de boro e seus derivados permanecem estáveis ​​até uma temperatura de 650˚C. É por isso que os polímeros inorgânicos são promissores para a criação de novos materiais quimicamente e resistentes ao calor.

Também de importância prática são os NPs, que ao mesmo tempo são semelhantes em propriedades aos orgânicos e retêm suas propriedades específicas. Estes incluem fosfatos, polifosfazenos, silicatos, polímeros com vários grupos laterais.

Polímeros de carbono

A tarefa: “Dar exemplos de polímeros inorgânicos” é frequentemente encontrada em livros didáticos de química. É aconselhável realizá-lo mencionando os NPs mais proeminentes - derivados de carbono. Afinal, isso inclui materiais com características únicas: diamantes, grafite e carabina.

Carbyne é um polímero linear criado artificialmente e pouco estudado, com indicadores de resistência insuperáveis, não inferior e, de acordo com vários estudos, superior ao grafeno. No entanto, o carbyne é uma substância misteriosa. Afinal, nem todos os cientistas reconhecem a sua existência como um material independente.

Externamente, parece um pó preto metálico cristalino. Possui propriedades semicondutoras. A condutividade elétrica do carbyne aumenta significativamente quando exposto à luz. Não perde essas propriedades mesmo em temperaturas de até 5.000 °C, o que é muito superior ao de outros materiais de finalidade semelhante. O material foi obtido na década de 60 por V.V. Korshak, A.M. Sladkov, V.I. Kasatochkin e Yu.P. Kudryavtsev por oxidação catalítica de acetileno. O mais difícil foi determinar o tipo de ligações entre os átomos de carbono. Posteriormente, uma substância com apenas ligações duplas entre átomos de carbono foi obtida no Instituto de Compostos Organoelementares da Academia de Ciências da URSS. O novo composto foi denominado policumuleno.

Grafite – nesta ordem estende-se apenas no plano. Suas camadas são conectadas não por ligações químicas, mas por interações intermoleculares fracas, por isso conduz calor e corrente e não transmite luz. A grafite e seus derivados são polímeros inorgânicos bastante comuns. Exemplos de sua utilização: dos lápis à indústria nuclear. Ao oxidar a grafite, podem ser obtidos produtos de oxidação intermediários.

Diamante - suas propriedades são fundamentalmente diferentes. O diamante é um polímero espacial (tridimensional). Todos os átomos de carbono são mantidos juntos por fortes ligações covalentes. Portanto, este polímero é extremamente durável. O diamante não conduz corrente nem calor e possui uma estrutura transparente.

Polímeros de boro

Se lhe perguntarem quais polímeros inorgânicos você conhece, fique à vontade para responder - polímeros de boro (-BR-). Esta é uma classe bastante extensa de NPs, amplamente utilizada na indústria e na ciência.

Carboneto de boro - sua fórmula se parece mais corretamente com esta (B12C3)n. Sua célula unitária é romboédrica. A estrutura é formada por doze átomos de boro ligados covalentemente. E no meio dele está um grupo linear de três átomos de carbono ligados covalentemente. O resultado é uma estrutura muito durável.

Boretos - seus cristais são formados de forma semelhante ao carboneto descrito acima. O mais estável deles é o HfB2, que derrete apenas a uma temperatura de 3250 °C. TaB2 tem a maior resistência química - não é afetado por ácidos ou suas misturas.

Nitreto de boro - muitas vezes é chamado de talco branco devido à sua semelhança. Essa semelhança é realmente apenas superficial. Estruturalmente é semelhante ao grafite. É obtido aquecendo o boro ou seu óxido em atmosfera de amônia.

Borazón

Elbor, borazon, cyborite, kingsongite, cubonite são polímeros inorgânicos superduros. Exemplos de sua aplicação: produção de materiais abrasivos, processamento de metais. Estas são substâncias quimicamente inertes à base de boro. A dureza está mais próxima da de outros materiais que não os diamantes. Em particular, a borazona deixa arranhões no diamante, o que também deixa arranhões nos cristais de borazona.

No entanto, estes NPs apresentam diversas vantagens sobre os diamantes naturais: possuem maior resistência ao calor (suportam temperaturas de até 2.000 °C, enquanto o diamante é destruído em temperaturas na faixa de 700-800 °C) e alta resistência a cargas mecânicas (são não tão frágil). Borazon foi obtido a uma temperatura de 1350 °C e uma pressão de 62.000 atmosferas por Robert Wentorf em 1957. Materiais semelhantes foram obtidos por cientistas de Leningrado em 1963.

Polímeros de enxofre inorgânicos

Homopolímero - esta modificação do enxofre possui uma molécula linear. A substância não é estável; quando a temperatura flutua, ela se divide em ciclos octaédricos. Formado no caso de resfriamento repentino do enxofre fundido.

Modificação de polímero de dióxido de enxofre. Muito semelhante ao amianto, possui estrutura fibrosa.

Polímeros de selênio

O selênio cinza é um polímero com macromoléculas lineares helicoidais aninhadas em paralelo. Nas cadeias, os átomos de selênio estão ligados covalentemente e as macromoléculas estão ligadas por ligações moleculares. Mesmo o selênio fundido ou dissolvido não se decompõe em átomos individuais.

O selênio vermelho ou amorfo também é um polímero com estrutura em cadeia, mas com estrutura mal ordenada. Na faixa de temperatura de 70-90 ˚С adquire propriedades semelhantes à borracha, passando a um estado altamente elástico, que lembra polímeros orgânicos.

Carboneto de selênio ou cristal de rocha. Cristal espacial bastante forte, termicamente e quimicamente estável. Piezoelétrico e semicondutor. Foi obtido sob condições artificiais pela reação do carvão em um forno elétrico a uma temperatura de cerca de 2.000 °C.

Outros polímeros de selênio:

• O selênio monoclínico é mais ordenado que o vermelho amorfo, mas inferior ao cinza.
• O dióxido de selênio, ou (SiO2)n, é um polímero de rede tridimensional.
• O amianto é um polímero de óxido de selênio com estrutura fibrosa.

Polímeros de fósforo

Existem muitas modificações no fósforo: branco, vermelho, preto, marrom, roxo. Vermelho - NP de estrutura cristalina fina. É obtido aquecendo o fósforo branco sem acesso de ar a uma temperatura de 2500 ˚C. O fósforo preto foi obtido por P. Bridgman nas seguintes condições: pressão de 200.000 atmosferas a uma temperatura de 200 °C.

Cloretos de fosfonitreto são compostos de fósforo com nitrogênio e cloro. As propriedades dessas substâncias mudam com o aumento da massa. Ou seja, a sua solubilidade em substâncias orgânicas diminui. Quando o peso molecular do polímero atinge vários milhares de unidades, forma-se uma substância semelhante à borracha. É a única borracha sem carbono suficientemente resistente ao calor. É destruído apenas em temperaturas acima de 350 °C.

Conclusão

Os polímeros inorgânicos, em sua maioria, são substâncias com características únicas. São utilizados na produção, na construção, para o desenvolvimento de materiais inovadores e até revolucionários. À medida que as propriedades dos NPs conhecidos são estudadas e novas são criadas, o escopo de sua aplicação está se expandindo.

Os polímeros são compostos de alto peso molecular que consistem em muitos grupos atômicos repetidos de estruturas diferentes ou idênticas - unidades. Esses elos são interligados por coordenação ou ligações químicas em cadeias lineares ramificadas ou longas e em estruturas espaciais tridimensionais.

Os polímeros são:

• sintético,
• artificial,
• orgânico.

Os polímeros orgânicos são formados na natureza em organismos animais e vegetais. Os mais importantes deles são proteínas, polissacarídeos, ácidos nucléicos, borracha e outros compostos naturais.

O homem tem utilizado polímeros orgânicos há muito tempo e amplamente em seu Vida cotidiana. Couro, lã, algodão, seda, pele - tudo isso é usado para produzir roupas. Cal, cimento, argila, vidro orgânico (plexiglas) - na construção.

Polímeros orgânicos também estão presentes em humanos. Por exemplo, ácidos nucléicos (também chamados de DNA), bem como ácidos ribonucléicos (RNA).

Propriedades de polímeros orgânicos

Todos os polímeros orgânicos possuem propriedades mecânicas especiais:

• baixa fragilidade de polímeros cristalinos e vítreos (vidro orgânico, plásticos);
• elasticidade, ou seja, alta deformação reversível sob pequenas cargas (borracha);
• orientação de macromoléculas sob ação de campo mecânico direcionado (produção de filmes e fibras);
• em baixas concentrações, a viscosidade das soluções é alta (os polímeros primeiro incham e depois se dissolvem);
• sob a influência de uma pequena quantidade de reagente podem alterar rapidamente suas características físicas e mecânicas (por exemplo, curtimento de couro, vulcanização de borracha).

Tabela 1. Características de combustão de alguns polímeros.

Tabela 2. Solubilidade de materiais poliméricos.

Tabela 3. Coloração de polímeros segundo a reação de Lieberman-Storch-Moravsky.

Artigos sobre o tema

Entre a maioria dos materiais, os mais populares e amplamente conhecidos são os polímeros. materiais compósitos(RMB). Eles são usados ​​ativamente em quase todos os campos atividade humana. São esses materiais o principal componente para a fabricação de diversos produtos utilizados para finalidades completamente diversas, desde varas de pesca e cascos de barcos, até cilindros para armazenamento e transporte de substâncias inflamáveis, além de pás de rotores de helicópteros. Essa grande popularidade do PCM está associada à capacidade de resolver problemas tecnológicos de qualquer complexidade associados à produção de compósitos com determinadas propriedades, graças ao desenvolvimento da química dos polímeros e aos métodos de estudo da estrutura e morfologia das matrizes poliméricas que são utilizadas no produção de PCM.

Polímeros inorgânicos

De interesse prático são os polímeros inorgânicos lineares, que são mais os graus são semelhantes aos orgânicos - eles podem existir na mesma fase, estados agregados ou de relaxamento e formar supermoles semelhantes. estruturas, etc. Tais polímeros inorgânicos podem ser borrachas resistentes ao calor, vidros, polímeros formadores de fibras, etc., e também exibem uma série de propriedades que não são mais inerentes aos polímeros orgânicos. polímeros. Estes incluem polifosfazenos, óxidos de enxofre poliméricos (com diferentes grupos laterais), fosfatos e silicatos.

O processamento de polímeros inorgânicos em vidros, fibras, cerâmicas de vidro, etc. requer fusão, e isso geralmente é acompanhado por despolimerização reversível. Portanto, aditivos modificadores são geralmente usados ​​para estabilizar estruturas moderadamente ramificadas em fundidos.

Silicones

Você já viu polímeros inorgânicos antes; Se não nestas páginas, pelo menos na vida cotidiana, você provavelmente já viu polímero de silicone em algum lugar. Os silicones são um dos polímeros inorgânicos mais comumente encontrados. Eles se parecem com isto:

Na verdade, eles deveriam ser chamados de polissiloxanos. A ligação entre os átomos de silício e oxigênio é muito forte, mas muito flexível. Portanto, os silicones podem suportar altas temperaturas sem se decompor, mas têm temperaturas de transição vítrea muito baixas. Você provavelmente já encontrou borracha ou massa feita de silicone em algum lugar antes.

Polissilanos

Demorou muito para que isso acontecesse, mas os átomos de silício ainda estavam dispostos em longas cadeias poliméricas. Já em algum momento nas décadas de 20 ou 30 do século XX, os químicos começaram a perceber que os polímeros orgânicos eram feitos de longas cadeias de carbono, mas pesquisas sérias sobre polissilanos só foram realizadas no final dos anos setenta.

Anteriormente, em 1949, ao mesmo tempo em que o escritor Kurt Vonnegut trabalhava no departamento de relações públicas da General Electric, C. A. Burkhard trabalhava no departamento de pesquisa e desenvolvimento da mesma empresa. Ele inventou um polissilano chamado polidimetilsilano, mas a substância não serviu para nada. Parecia assim:

Formava cristais tão fortes que nada conseguia dissolvê-los. Burckhard tentou aquecê-los, mas eles não derreteram em temperaturas abaixo de 250 o C. Em temperaturas mais altas eles se decompuseram sem derreter. Isto tornou o polidimetilsilano bastante inútil. Esta substância foi obtida pela reação do sódio metálico com diclorodimetilsilano da seguinte forma:

Isto é importante porque na década de 1970, alguns cientistas começaram a compreender como fazer pequenas moléculas a partir de átomos de silício. Então, sem esperar, eles fizeram algo muito parecido com o que Burckhard havia feito anteriormente. Eles forçaram o sódio metálico a reagir com o diclorodimetilsilano, mas também adicionaram um pouco de diclorometilfenilsilano à mistura. E adivinha o que aconteceu? Vou dar uma dica: eles não conseguiram as estruturas que precisavam. O que eles criaram foi um copolímero como este:

Talvez fique mais claro se você desenhar este copolímero assim:

Veja, esses grupos fenil atrapalham quando o polímero tenta cristalizar, então é menos cristalino que o polidimetilsilano. Isto significa que é solúvel e pode ser processado, transformado e estudado.

Bem, para que servem essas substâncias? Os polissilanos são interessantes porque podem conduzir eletricidade. É verdade que não é tão bom quanto o cobre, mas muito melhor do que você esperaria de um polímero e vale a pena pesquisar. Eles também são bastante resistentes ao calor e podem ser aquecidos até quase 300ºC. Mas se você aquecê-los a temperaturas muito mais altas, poderá fabricar carboneto de silício com eles, que é um material abrasivo útil.

Polímeros de germânio e estanho

Bem, se o silício pode formar longas cadeias poliméricas, então o que acontece com outros elementos químicos do quarto grupo da tabela periódica? É possível fazer polímeros a partir do germânio? Pode acreditar, eles existem! Você pode fazer cadeias poliméricas não apenas de germânio, mas até de átomos de estanho! Tais polímeros são chamados de polímeros contendo germânio e contendo estanho, respectivamente.

Os polímeros de estanho são únicos, interessantes, notáveis, simplesmente extraordinários, porque são os únicos polímeros conhecidos cuja estrutura é feita inteiramente de átomos metálicos. Assim como os polissilanos, polímeros de germânio e estanho (poligermanos e polistanilenos) estão sendo estudados para uso como condutores elétricos.

Polifosfazenos

Lamento informar isso, mas ficamos sem elementos do quarto grupo da tabela periódica. Portanto, o último polímero inorgânico que veremos hoje deve ser feito de outra coisa. E esse algo é fósforo e nitrogênio. Assim como os polissiloxanos, os polifosfazenos são feitos de átomos alternados. Neste caso, na cadeia principal alternamos átomos de fósforo e silício, assim:

Essa estrutura é muito flexível, assim como a estrutura dos polissiloxanos, razão pela qual os polifosfazenos são bons elastômeros. Eles também são isolantes elétricos muito bons.

Os polifosfazenos são produzidos em duas etapas:

Primeiro pegamos pentacloreto de fósforo e tratamos com cloreto de amônio para criar um polímero clorado. Em seguida, tratamos com um sal de álcool sódico, que nos dá polifosfazeno substituído por éster.

Hoje existe uma enorme variedade de polímeros inorgânicos. A maioria deles são compostos naturais, mas as tecnologias modernas permitem a obtenção artificial de polímeros inorgânicos. Via de regra, sua produção requer alta pressão e temperatura, enquanto a base é uma substância pura e os métodos permanecem os mesmos da produção de polímeros orgânicos (por exemplo, polimerização). As propriedades características dos polímeros inorgânicos são a resistência às influências químicas e a estabilidade térmica. Além disso, muitos destes polímeros são duros mas quebradiços. A explicação para isso é a estrutura cristalina espacial ou a presença excessiva de íons em uma ligação química. Entre os materiais poliméricos inorgânicos mais famosos estão grafite, vidro mineral, cerâmica, diamantes, amianto, quartzo e mica.

Os elementos da tabela química podem formar diferentes cadeias poliméricas. Por exemplo, enxofre, selênio e telúrio formam cadeias lineares que, de acordo com a covalência dos átomos, se dobram em espirais. Os elementos químicos que pertencem ao subgrupo principal dos grupos III – V podem formar tanto cadeias lineares quanto estruturas planares ou espaciais de polímeros inorgânicos. A base das cadeias poliméricas geralmente consiste em óxidos de silício, alumínio e vários outros metais. Eles formam o mais amplo grupo de materiais poliméricos inorgânicos – silicatos e aluminossilicatos. Além disso, são uma parte essencial da crosta terrestre. A estrutura da cadeia molecular dos silicatos pode ser em cadeia, em escada, em camadas e tridimensional. Cada uma dessas estruturas confere aos materiais inorgânicos certas propriedades que são características apenas deles. Por exemplo, a estrutura em escada envolve duas cadeias moleculares paralelas conectadas por átomos de oxigênio. São essas ligações que proporcionam a presença de novas propriedades que permitem classificar os materiais resultantes como fibrosos (amianto). Outra característica que caracteriza os polímeros inorgânicos é a sua estrutura em camadas. As grandes distâncias entre as camadas proporcionam às substâncias correspondentes (talco, mica) uma fácil divisão. Se a cadeia contiver metais que possam interagir com a água, esse processo provoca um aumento ainda maior na distância existente entre as camadas. Isto pode fazer com que o material inorgânico inche. Os silicatos com estrutura tridimensional são caracterizados por boa resistência à água, dureza e rigidez. Via de regra, as variedades de quartzo atendem a estas características: topázio, jaspe, ágata, cristal de rocha e outros.

Vidros inorgânicos e cerâmicas técnicas

Vidros inorgânicos Cerâmica vítrea Cerâmica técnica Elementos de tecnologia e aplicação de cerâmica estrutural.

Composição química dos vidros e suas propriedades.Classificação dos vidros inorgânicos.

Na moderna ciência dos materiais, diversas substâncias inorgânicas começam a ocupar um lugar cada vez mais proeminente. Muitos deles são utilizados na forma de cristais: quartzo (SiO2), corindo (a-AI2O3) e cristais coloridos deste óxido - safira, rubi, etc., além de rutilo (TiO2), nitretos, sulfetos, etc. Porém, em uma escala muito maior, essas mesmas substâncias inorgânicas são utilizadas no estado vamorfo na forma de vidros.

O vidro mais comum à base de dióxido de silício é o vidro de silicato. Vidros de silicato de alumínio e silicato de boro também são amplamente utilizados.

O vidro inorgânico é um material quimicamente complexo, amorfo e macroscopicamente isotrópico com propriedades mecânicas de um sólido frágil. O vidro é obtido após o resfriamento de uma mistura fundida de compostos inorgânicos (principalmente óxidos). Suas propriedades são as mesmas em todas as direções, ou seja, eles são isotrópicos. Quando aquecidos, eles não derretem a uma temperatura constante, como os cristais, mas amolecem gradualmente ao longo de uma faixa significativa de temperatura, passando ao estado líquido. Sua fusão com o aumento da temperatura e o endurecimento com a diminuição da temperatura ocorrem de forma reversível. A estrutura é soluções sólidas.

Entre as razões para o estado amorfo dos vidros inorgânicos, duas podem ser distinguidas.

A primeira razão é que na região de solidificação o vidro fundido apresenta uma viscosidade muito alta (Tabela 6.3).

Tabela 6.3 - Viscosidade de algumas substâncias nos pontos de fusão

A segunda razão decorre das características da ligação covalente que determina a interação dos átomos no óxido. Uma ligação covalente tem duas propriedades importantes: força e direcionalidade. De acordo com a saturação da ligação química, cada átomo de vidro no espaço, de acordo com sua valência, possui um número estritamente definido de “parceiros de interação”. Por exemplo, o silício é 4-valente. E seu átomo deve ter em seu entorno imediato quatro átomos de oxigênio (no vidro de quartzo) com os quais está conectado por uma ligação covalente polar. Além disso, essas conexões podem ser formadas não arbitrariamente, mas em um determinado ângulo entre si (princípio da direcionalidade). Tudo isso torna muito difícil formar uma estrutura cristalina regular. Em um meio altamente viscoso, apenas uma ordem de curto alcance no arranjo dos átomos pode se formar na estrutura do vidro após o resfriamento.

Composição química dos vidros e suas propriedades

A maioria dos óculos usados ​​em tecnologia consiste em vários componentes. De acordo com a sua finalidade funcional, todos os componentes de vidro podem ser divididos em três grupos: formadores de vidro, modificadores e compensadores.

Os formadores de vidro são os principais parte integral vidro Os formadores de vidro são polímeros inorgânicos com uma estrutura em rede. Portanto, os vidros possuem algumas características de estruturas poliméricas e propriedades físicas correspondentes características dos materiais poliméricos.

Na maioria das vezes, SiO2 (vidro de silicato), Al2O3 e SiO2 (aluminossilicato), B2O3 e SiO2 (borosilicato), B2O3, Al2O3 e SiO2 (boroaluminossilicato) são usados ​​como formadores de vidro.

Modificadores são introduzidos no vidro para dar ao vidro as propriedades desejadas: para simplificar a tecnologia, reduzir o custo do material, etc.

Por exemplo, quando óxidos de metais alcalinos e alcalino-terrosos são introduzidos no quartzo, a temperatura de amolecimento do vidro diminui e a tecnologia é simplificada. Aditivos de óxidos de cromo, ferro, cobalto, etc. dão ao vidro a cor desejada. Óxidos de metais pesados, como o chumbo, aumentam o índice de refração.

Muitas vezes a introdução de algum aditivo melhora algumas propriedades e piora outras características do material. Em seguida, são introduzidos aditivos - compensadores, cujo objetivo é suprimir a manifestação negativa dos principais modificadores.

Uma das propriedades importantes do vidro é a resistência ao calor. Para a maioria dos vidros, a resistência ao calor varia de 90 a 200°C, e para o vidro de quartzo, o mais forte, resistente ao calor e não expansível, atinge 800-1000°C.

A dependência da resistência do vidro com a temperatura tem um mínimo de 200°C. A temperatura máxima de operação geralmente não excede 400-500°C, o que corresponde aproximadamente à temperatura de transição vítrea. O vidro de quartzo permite o uso a longo prazo a 1100-1200°C (resistência aumentada em 50%) e o uso a curto prazo quando aquecido a 1400-1500°C.

O fortalecimento térmico (endurecimento) do vidro é realizado pelo resfriamento rápido e uniforme do vidro aquecido acima da temperatura de transição vítrea em uma corrente de ar ou em óleos. O reforço do vidro por têmpera está associado ao aparecimento de tensões distribuídas de maneira bastante uniforme no vidro, que causam tensões de compressão nas camadas externas do vidro e tensões de tração nas camadas internas. A resistência à compressão do vidro é aproximadamente 10-15 vezes maior que a resistência à tração.

O fortalecimento termoquímico baseia-se na têmpera do vidro e, além disso, na alteração da própria estrutura e das propriedades de sua camada superficial. Este fortalecimento é realizado pelo resfriamento rápido do vidro aquecido acima da temperatura de transição vítrea em líquidos poliméricos de organossilício aquecidos. O fortalecimento adicional é explicado pela formação de filmes poliméricos na superfície do vidro.

Classificação dos vidros inorgânicos, suas propriedades, aplicação

Um dos vidros de alta qualidade mais comuns usados ​​em estruturas de aeronaves é o vidro de aluminoborosilicato com baixo teor alcalino.

Por finalidade, o vidro técnico é dividido em óptico, laboratório, elétrico, transporte, instrumento, proteção, isolamento térmico e acústico, iluminação, fibra de vidro, etc. A densidade dos vidros inorgânicos varia de 2.200 kg/m3 para vidros de silicato alcalino leve (índice de refração n = 1,44) a 5.200...8.000 kg/m3 para os pesados, contendo até 65% de óxidos de chumbo, bário, bismuto (n=1,9); A translucidez do vidro não pintado é de até 92% na parte visível do espectro.

A resistência química e hidrolítica dos vidros em ambientes ácidos (exceto o ácido fosfórico H2PO3 e o ácido fluorídrico HF, que dissolve completamente o vidro) é bastante elevada. Em ambientes alcalinos, a resistência diminui. Os vidros de silicato contendo 20-30% de Na2O ou LiO são solúveis em água quente e formam “vidro líquido”.

A desvantagem do vidro temperado é sua sensibilidade a impactos nas bordas (nas bordas) e nos cantos. Quando quebrado, o vidro temperado fica coberto por uma densa rede de rachaduras, dificultando muito a visibilidade.

Se duas folhas de vidro forem coladas com um filme polimérico transparente, flexível e elástico, obtém-se o chamado triplex. Quando destruídos, os fragmentos resultantes ficam presos no filme polimérico ao qual estão fixados e não se espalham.

Sitalls, suas propriedades, aplicação

Novos materiais estruturais têm propriedades excepcionais - a vitrocerâmica (o termo é derivado das palavras vidro e cristal), obtida pela cristalização de vidros inorgânicos à base de certos óxidos.

Sitalls são vidros parcialmente cristalizados. São obtidos pela cristalização controlada do vidro a temperaturas elevadas. Durante esse processo, microrregiões de estrutura cristalina de até 1 mícron de tamanho são formadas no volume do material. A concentração dessas áreas na vitrocerâmica pode ultrapassar 50% em volume.

Em termos de composição química, as cerâmicas de vidro diferem dos vidros porque lhes são adicionados catalisadores de cristalização (sementes). Micropartículas de ouro, prata, platina, cobre (centésimos de por cento) ou óxidos de titânio, zircônio, zinco, cromo, vanádio, etc. são usadas como catalisadores de cristalização.

Em termos de estrutura, a cerâmica de vidro ocupa uma posição intermediária entre o vidro comum e a cerâmica.Nesse sentido, a cerâmica de vidro é às vezes chamada de cerâmica de vidro. Sitalls são sistemas multicomponentes, heterogêneos e multifásicos que possuem um nível de propriedades muito alto: alta resistência mecânica, dureza, estabilidade química e térmica, baixa expansão térmica e outras propriedades úteis. Por exemplo, a vitrocerâmica, conhecida como piroceram, é mais forte que o vidro laminado, o aço com alto teor de carbono, mais leve que o alumínio e em termos de coeficiente de expansão térmica e resistência ao calor não é diferente do quartzo.

Ao transformar o vidro em vitrocerâmica, o vidro passa primeiro pela etapa de cozimento (temperatura Tm), depois o vidro é transformado em um produto e resfriado até a temperatura Tn - a temperatura na qual se formam os centros de cristalização. O vidro é mantido nesta temperatura por cerca de 1 hora, com isso formam-se pequenos cristais no volume do material e é possível aumentar a temperatura para Tg. Na temperatura Tg ocorre o crescimento do cristal e o material perde transparência. O tempo de exposição dos produtos de vidro em Tg é de 4 a 6 horas.

Ligas microcristalinas obtidas de vidros

Ligas cristalinas de alta resistência a partir de vidros metálicos são produzidas de maneira semelhante ao processo de formação de pirocerâmicas. São ligas à base de Fe, Ni, Cr, Mo, Co, W em diversas combinações com metalóides (principalmente boro), cujo teor não ultrapassa 12%, e são frágeis no estado amorfo. Tiras de liga amorfa produzidas por jateamento por fusão podem ser facilmente convertidas em pó, que é então extrudado a quente ou prensado isostático a gás e simultaneamente cristalizado para formar uma estrutura microcristalina estabilizada por minúsculas partículas de boro. Se a liga contiver carbono, pode ser realizado um tratamento térmico de reforço. Essas ligas são muito duras e resistentes ao desgaste e podem ser usadas como aços rápidos.

Cerâmica técnica

A cerâmica é um material multicomponente heterogêneo obtido pela sinterização de partículas minerais altamente dispersas (argilas, óxidos, carbonetos, nitretos, etc.). Se a cerâmica contiver metais, esse tipo de cerâmica será chamado de cermet.

O processo tecnológico de fabricação de produtos cerâmicos consiste em várias etapas. As principais operações tecnológicas na produção de materiais cerâmicos são as seguintes: preparação dos componentes iniciais na forma de pós, mistura dos componentes, moldagem dos produtos, queima da peça, operações finais (usinagem, metalização, etc.).

Estrutura cerâmica

Os diversos tipos de estruturas de materiais cerâmicos podem ser divididos em dois grupos: macroisotrópicos e anisotrópicos.

Materiais macroisotrópicos. Nos níveis atômico ou molecular, estes são materiais anisotrópicos, mas o tamanho das formações supramoleculares, grãos, é pequeno comparado ao tamanho do produto cerâmico. Quatro tipos de materiais macroisotrópicos podem ser identificados.

1. Cerâmica microcristalina. Exemplos desta cerâmica são vários tipos de porcelanato. Sitalls têm a mesma estrutura. Na Fig. 6.3 e os pontos indicam regiões microcristalinas rodeadas por um meio amorfo. O conteúdo das fases cristalinas e amorfas no material pode ser diferente, e a colocação dessas fases no volume do material é diferente. O material é geralmente isotrópico. Esses materiais são de alta densidade e quebradiços.

Tipos de cerâmica:

a - microcristalino, b - granular, c - poroso (TiC), d - reforçado (cerâmica HTSC do sistema Y-Ba-Cu-O).

2. Estrutura granular . Este tipo de estrutura é o mais típico dos materiais cerâmicos. Os grãos na estrutura da cerâmica podem diferir em tamanho, forma e propriedades. Distribuição de grãos de natureza diferente dentro do volume do material, a força de adesão das partículas no material também é diferente. Todos esses fatores influenciam as propriedades da cerâmica de maneiras complexas. Na prática, dentro de uma estrutura limitada, são utilizadas equações empíricas da forma:

,

onde s é força; o mesmo acontece com uma constante próxima da resistência de um único cristal; k - constante; d - tamanho do grão.

3. Estrutura porosa . Em geral, muitas cerâmicas são porosas. No entanto, às vezes os poros são criados propositalmente: para reduzir o peso de um produto cerâmico, para torná-lo permeável a gases ou líquidos, etc.

Normalmente, a resistência da cerâmica porosa é inferior à da cerâmica granular. A forma dos poros também afeta a resistência do material. Também pode interromper o desenvolvimento de fissura durante a destruição e distribuir a carga por todo o volume do material.

4. Estrutura reforçada. Este tipo de cerâmica contém grãos alongados de alta resistência. Na maior parte dos materiais, estes grãos não estão orientados em nenhuma direção específica. Portanto, no macrovolume o material se comporta como isotrópico. A resistência dessas cerâmicas, devido ao reforço, pode ser muito alta.

Cerâmica anisotrópica. Nestes materiais, os elementos estruturais são deliberadamente orientados na direção desejada. As cerâmicas anisotrópicas incluem cerâmicas em camadas, cerâmicas fibrosas ou cerâmicas com estrutura orientada.

Elementos da tecnologia de materiais cerâmicos

1 - Obtenção de pós. Existem métodos mecânicos e físico-químicos para a produção de pós. O primeiro deles está associado à britagem do material. A segunda envolve os processos de aglomeração de produtos de síntese química. Geralmente são usados ​​pós com partículas de tamanho micrométrico. Se for necessário um empacotamento denso de partículas em um material, então uma mistura de partículas tendo tamanhos diferentes- pós polidispersos.

2 - Mistura de componentes e moldagem de produtos.

3 - A sinterização de partículas ocorre quando o produto moldado é queimado em altas temperaturas (normalmente de 900 a 2000°C). Durante a sinterização ocorrem processos como desidratação de componentes, destruição de impurezas tecnológicas orgânicas (polímeros, surfactantes), dissociação de compostos inorgânicos instáveis, processos de oxidação e redução, fusão de alguns componentes, transformações polimórficas, etc. Como resultado, após o resfriamento, o fundido vítreo, talvez parcialmente cristalizado, liga os grãos de um material mais refratário, formando um monólito durável.

Durante o processo de sinterização, as partículas coalescem e a porosidade do material diminui até a densidade teórica. À medida que a temperatura aumenta, os poros mudam de forma, tornando-se esféricos, e diminuem de tamanho. Na prática, a cerâmica retém alguma porosidade residual.

O grau e a velocidade de sinterização dependem de muitos fatores: temperatura, duração do processo, dispersão de partículas, coeficientes de difusão, viscosidade, etc. forte influência O desenvolvimento do processo de sinterização e a estrutura da cerâmica são influenciados pelo fundido (líquido) do componente mais fusível.

Aplicações de cerâmica estrutural

As principais áreas de aplicação de materiais cerâmicos incluem ferramentas de corte, peças de motores de combustão interna, motores de turbina a gás, etc.

A aresta de corte é caracterizada por alta dureza, resistência ao desgaste e inércia química. Em termos do complexo de propriedades, as ferramentas de corte cerâmicas são superiores aos materiais de corte tradicionais, como aços rápidos (HSS), ligas duras (HC)