Ямар материалууд хиймэл юм. Синтетик бөс даавуу: тодорхойлолт, сорт, шинж чанар. Нийлэг: полиакрилонитрил материал
"Хиймэл материал: хуванцар, хуванцар, полиэтилен."
Програм хангамжийн агуулга:
Хиймэл материалын талаархи хүүхдүүдийн талаарх ойлголтыг гүнзгийрүүлэх: хуванцар, хуванцар, полиэтилен.
Байгалийн болон хиймэл материалын талаархи хүүхдүүдийн мэдлэгийг тодруулах.
Хуванцар, хуванцар, полиэтилений шинж чанар, чанарын талаархи мэдлэгийг нэгтгэх.
Oak бол сайн хатуулагтай ч боловсруулахад хялбар хөнгөн навчит мод юм. Чийг шингээх чадвартай, зурахад хялбар байдаг. Oak нь байгалийн гоо зүйн шинж чанар, бүтцийн хадгалалт сайтай тул тавилга хийхэд тохиромжтой. Энэ нь завь, хүрээ, авдар, шалыг барихад ашиглагддаг. Энэ нь боловсорч гүйцсэн баррель хэрэглэхэд дарс амтыг өгдөг.
Нарс бол Скандинавын уугуул, хурдан ургадаг шилмүүст мод юм. Энэ нь жигд бүтэцтэй бөгөөд хэрэглэхэд тун хялбар. Энэ нь үр тарианы өргөн цар хүрээтэй байсан ч чийг, деформацын улмаас хавагнах, хавагнах, нунтаглахад хялбар байдаг. Энэ нь модон хүрээ байшин, хавтан, үйлдвэрлэлийн тавилга, модон тавиур болон бусад олон төрлийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд өргөн хэрэглэгддэг.
Өдөр тутмын амьдралд эдгээр материалыг ашиглах талаархи хүүхдүүдийн ойлголтыг өргөжүүлэх.
Байгальд халамжтай хандах, хүмүүсийн ажилд хүндэтгэлтэй хандах хандлагыг төлөвшүүлэх.
Хичээлийн материал:
Хуванцараар хийсэн зүйлсийн багц (их хэмжээний бүтээгдэхүүн, лааз, тоглоом, тор, үзэг, хувин); хуванцар (шил, ваар, нэг удаагийн ширээний хэрэгсэл); полиэтилен дээж, ширээний бүтээлэг, хуванцар уут; байгалийн материалын дээж (шавар, мод, арьс шир, нүүрс, элс).
Sequoia нь Америкийн баруун эрэг дагуух нарийн зурвас газраас гаралтай. Энэ нь хөнгөн боловч харьцангуй хүчтэй, зөөлөн мод нь амархан ялзарч, байгалийн ялгарал сайтай тул гаднах тавилга, хашаа байшин, модон эдлэл үйлдвэрлэхэд өргөн хэрэглэгддэг. Энэ нь бараан ягаан өнгөтэй тул зандан гэж нэрлэдэг.
Сарнай эсвэл сарнай мод нь маш хатуу бөгөөд бага зэргийн нарийвчлалтай байдаг. Энэ бол бараан улаавтар хүрэн өнгө юм. Ажиллаж, тохирох нь хэцүү байдаг тул эцсийн харагдах байдалтай байхын тулд үүнийг бүрэн өнгөлөх хэрэгтэй. Төгөлдөр хуур зэрэг хөгжмийн зэмсэг, багаж хэрэгслийн үзэг, зарим баримал, гоёл чимэглэлийн эдлэл, зарим тавилгын хэрэгслийг ихэвчлэн бусад ой модноос ялгаатай өвөрмөц, сайхан үнэр өгдөг.
Ангийн явц.
Хүүхдүүд, биднийг хүрээлж буй объектууд өөр өөр материалаар хийгдсэн болохыг бид мэднэ. Хүн тэдний заримыг нь байгалиас олдог (эдгээр нь байгалийн, байгалийн материал юм). Тэд юунд санаа зовж байна вэ? (шавар, элс, мод - тэдгээрийг ургамлаар өгдөг эсвэл хүмүүс тэднийг газрын хөрснөөс авдаг (нүүрс, тос)).
(Байгалийн материалын дээжийг үзүүлэх).
Spruce бол Скандинавын зөөлөн, гэхдээ механик тэсвэртэй мод бөгөөд сайн ажилладаг боловч хүрээлэн буй орчны нөхцөлд бага эсэргүүцэлтэй байдаг. Энэ нь цайвар өнгөтэй, бага нягтралтай байдаг. Энэ нь хөнгөн жингээс шалтгаалан бүтэц, зохион байгуулалтын сайн чанараас шалтгаалан усан онгоц, онгоц, онгоцны тавцан, хайрцган, мужааны эдлэл үйлдвэрлэхэд тохиромжтой сонголт юм.
Тикак - чийгэнд тэсвэртэй, гүзээлзгэнэ, хагаралд тэсвэртэй, сайн тэсвэртэй. Энэ нь маш бат бөх, эсвэл элэгддэг эд анги байх ёстой бөгөөд тавилга, самбар, мужаан, хөлөг онгоц, барилга, сүмийн хаалга, цайны шал зэргийг багтаасан маш олон төрлийн бүтээгдэхүүнийг ашигладаг.
Мөн аж үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүдэд хүлээн авсан материалууд байдаг. Тэдгээрийг хүний \u200b\u200bгараар эсвэл түүний зохион бүтээсэн технологиор бүтээдэг. Эдгээр материалыг нэрлэдэг - аль нь санаж байна вэ? (гар аргаар хийсэн эсвэл хиймэл).
Хүүхдүүд ээ, хараарай, миний ширээн дээр объектууд байдаг (хуванцар тоглоом, хувин, тор, утас). Тэдгээрээс юуг бүтээсэн гэж та бодож байна вэ?
Хушга нь нарийн бүтэцтэй, бараан өнгөтэй бөгөөд хэрэглэхэд хялбар байдаг. Энэ нь хэв гажилт, суналтад тэсвэртэй бөгөөд будаг эсвэл зуух гэх мэт ихэнх өнгөлгөөг тэсвэрлэх чадвартай. Энэ нь ихэвчлэн хатуу мод, өнгөлгөөтэй тавилга, шүүгээ, самбар, гоёл чимэглэлийн trinkets үйлдвэрлэхэд хэрэглэгддэг. Гэрэлтүүлэгч хушга нь Перст уугуул, хар хушга нь АНУ-ын уугуул юм.
Ашигласан давирхай, наалдамхай бодисыг анхаарч үзвэл судалгаа нь хортой болохыг харуулж байна. Урьдчилан сэргийлэх үүднээс байшингийн дотор байрлуулахаас хэдхэн цагийн өмнө бөөмийн самбараас тавилга хэсгүүдийг агааржуулахыг зөвлөж байна. Дахин хэлэхэд, тавилга угсрах эсвэл ийм төрлийн модыг ажиллуулахдаа паалантай цавуугаар хийсэн тул болгоомжтой байгаарай. Энэ нь нэлээд зөөлөн, уян хатан бөгөөд хэрэглэхэд тун хялбар юм. Энэ нь маш хялбархан тайрч, ажилладаг тул доторх тавилга, ялангуяа шүүгээ, тавиур хийхэд өргөн хэрэглэгддэг.
Эдгээр нь хуванцар эд юм.
Та үүнийг байгалийн эсвэл хиймэл материал гэж бодож байна уу?
Хиймэл. Яагаад?
Хуванцар гэдэг нь "хуванцар масс" гэсэн утгатай. Хуванцар тул хүчтэй халаалттай бол энэ нь хуванцар шиг төстэй масстай болж хувирдаг бөгөөд энэ массаас ямар ч зүйлийг (пластилин шиг) хийж болно. Дараа нь хуванцар хөргөж, хатуурч, хүссэн хэлбэрийн объектыг олж авна.
Байгалийн ачаар амархан амьсгалдаг жижиг хэсгүүдийн улмаас нунтаглахдаа маск зүүхийг зөвлөж байна. Фанер бол Дэлхийн 2-р дайны үед зохион бүтээсэн хиймэл мод бөгөөд ихэвчлэн цэргийн зориулалттай завь, буух усан онгоц барих ажилд ашиглагддаг байжээ. Энэ нь хоорондоо наалддаг олон тооны нимгэн давхаргаар бүрхэгдсэн модоор хийгдсэн байдаг. Давхарга бүр нь доод давхаргын үр тариатай зөв өнцгийг бий болгож, хүч чадлыг өгдөг бөгөөд энэ нь хангалттай уян хатан байх боломжийг олгоно.
Самбар илүү нимгэн байх тусмаа уян хатан байх болно. Энэ нь шал, хананд үнэтэй байж болох тул барилгын салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Гэсэн хэдий ч түүнийг нисэх онгоцны буудал дээр аваачиж байгаа машинд бетонон блокийг хэдэн тонноор өргөж байгаа барилгын машиныг хараад түүний үйл ажиллагаанаас олж авсан бардамнал алга болдог. Хүний булчингууд нь ижил хүмүүсийн тархиас гаралтай машинуудын нүүр царай юм.
Одоо эдгээр зүйлсийг гартаа ав. Үүнд хүрнэ үү. Тэдний талаар та юу хэлэх вэ? Тэд юу юм бэ? (хүнд эсвэл хөнгөн, зөөлөн эсвэл хатуу, барзгар эсвэл гөлгөр).
Хуванцарыг харах юм бол? Тэр тунгалаг биш байна.
Хэрэв та шалан дээр объект унагавал тэд эвдэрнэ гэж үү? Үгүй, тэд удаан эдэлгээтэй байдаг.
Хуванцар бол маш практик, хямд материал юм. Хуванцар нь хатуулаг, жигд, хөнгөн жин, хүч чадал гэх мэт шинж чанар, шинж чанаруудтай байдаг тул хүмүүс хуванцар эд зүйлээ амьдралдаа өргөнөөр ашиглаж эхэлсэн. Түүнээс гадна тэдгүйгээр бидний амьдралыг төсөөлөхийн аргагүй юм.
Гэсэн хэдий ч бид бяцхан төхөөрөмж үйлдвэрлэхийг хүсч байгаа тул эдгээр машинууд нь ашиглахаа больсон тул физикчид дасан зохицох буюу ухаалаг гэж нэрлэгддэг материалыг жижиг төхөөрөмж дээр хүчийг өдөөж, бий болгодог. Хөшүүрэг, бөмбөр нь хэт том хэмжээтэй байдаг актуарууд нь жижиг хэмжээтэй хавхлаг, барзгар хөшүүрэг гэх мэт жижиг манипуляторуудыг хөгжүүлэхэд эд эсийн хэмжээтэй эсвэл бүр бодит хэлбэртэй хөдлөх болно. эсийг гэмтээхгүйгээр.
Эдгээр шинж чанаруудын талаар хамгийн их судлагдсан материалууд бол пьезоэлектрик керамик, хэлбэрийн санах ойн хайлш, полимер юм. Эдгээр янз бүрийн материалуудын хооронд өрсөлдөөн нь байгалийн булчингийн гүйцэтгэлд хүрэх эсвэл бүр хэтрэхэд хэцүү байдаг. Бичлэгүүд байнга уналтанд ордог боловч бүгд ноцтой дутагдалтай хэвээр байна: тэдний эмзэг байдал хэтэрхий их байна.
Таны уулзаж буй хуванцар зүйл юу вэ (тоглоом, утас, цаг, товчлуур, тариур, хөргөгч, компьютерийн хэрэг; хуванцар эд анги нь автомашин, хөлөг онгоц, онгоцон дээрээс олддог).
Энэ нь хичнээн хуванцар эд юм, учир нь ашиглахад тохиромжтой, хийхэд хэцүү биш юм.
Хүүхдүүд, миний ширээн дээр өөр нэг хиймэл материалаар хийсэн өөр нэг бүлэг зүйл байдаг - үүнийг хуванцар гэж нэрлэдэг. Хуванцараар хийсэн зүйлсээр та бас олон удаа уулздаг. Жишээлбэл, карбонатлаг ус эсвэл жүүс зардаг хуванцар сав юм. Тэдгээр нь өөр өөр хэмжээтэй байдаг: том ба жижиг. Тэд ашиглахад тохиромжтой. Бас нэг удаагийн хуванцар ширээний хэрэгсэл байдаг; уулзсан байх. Энэ нь ашиглахад таатай байхын тулд хичнээн өнгөлөг (үзүүлэх) юм.
Хурд, суналтын далайц, хэрэглэсэн хүч, хүч чадлын хувьд дасан зохицох материалаар бүтээсэн хөтлөгч нь үнэлгээний шалгуурын аль нэгний дагуу булчинг илүүд үздэг. нөгөө бүтээгдэхүүнийхээ дагуу нэг бүтээмжийн доройтлын зардлаар. Жишээлбэл, цахилгаан сүлжээнд өртөх үед камерын хөгжлийг хянах эсвэл хатуу дискний хэв гажилтын толгойг маш хурдан хянахын тулд ашигладаг пьезоэлектрик төхөөрөмжүүд нь тэдгээрийн хэв гажилтын нэг орчим хувь нь хамгийн их стрессийг ашигладаг метал эд ангиудын хайлш хэлбэрээр байдаг. бусад гагнууртай харьцуулахад хэд хэдэн мөчлөгийн дараа тэдгээрийн шинж чанар хурдан муудаж байна.
Хуванцар эд зүйлст хүрээд юу болохыг надад хэлээч?
Хөнгөн, хатуу, гөлгөр, нимгэн, хуванцар амархан нугалдаг.
Хуванцартай харьцуулахад хуванцар нь илүү зөөлөн, илүү уян хатан байдаг. Бага бат бөх, хэрэв та хурц зүйлд хүрвэл, эсвэл нугалахад эвдэрч болзошгүй. (Хайчаар хайчил).
Одоо 3-р бүлгийн зүйлс рүү шилжье.
Полимер материалууд, өөрөөр хэлбэл хэд хэдэн химийн бондоор хоорондоо холбогддог урт молекулын гинж нь их хэмжээний хэв гажилд тэсвэртэй, хүчтэй бөгөөд хурдан деформацид ордог. Найдвартай бяцхан хөтчүүдийг бий болгох хамгийн ирээдүйтэй элементүүд юм. Тэдгээрийн заримынх нь байгалийн булчингуудтай төстэй байдаг тэдний үйл ажиллагааны механизм нь тэднийг "хиймэл булчин" болгодог. Энэ нэр томъёо нь хуурамч тул эдгээр төхөөрөмжүүдийн аль нэгний байгалийн булчинг орлуулах биш харин үнэн зөв, нөхөн үржихүй, бяцхан хөдөлгөөн хийх явдал юм.
Хараач, эдгээр бол уут, ширээний бүтээлэг, хоолны хальс юм. Тэд өдөр бүр бидэнтэй уулздаг. Эдгээрийг хиймэл материалаар хийсэн (асуу, хэн мэдэх вэ) - полиэтилен.
Полиэтиленээс дээж ав, хүр. Полиэтилений шинж чанаруудын талаар та юу хэлэх вэ?
Хэрэв нударгаараа нягт хавчих юм бол зөөлөн, үрчлээ, зэврэлт (дуу чимээ гаргадаг); татах юм бол эхлээд сунгаад дараа нь хагарна. Тиймээс тэр маш бат бөх биш юм. Хөнгөн жинтэй. Энэ нь ил тод, ил тод байж болно.
Булчин гэх мэт материалууд
Бидний дүрсэлсэн хиймэл булчингийн эхний хоёр хэлбэрийн хувьд дамжуулагч гель, полимерийн хувьд энерги нь химийн эсвэл цахилгаан хэлбэрээр хангагдана. Биомедицины хэрэглээнд ашиглаж болох байгалийн ба синтетик гаралтай бодис. Биоматериал судалгаа нь эдгээр материалын дизайн, үйлдвэрлэл, шинж чанарыг хамардаг. Био зохицуулалт гэж нэрлэгддэг энэхүү өмч нь биоматериал ба амьд организмын харилцан үйлчлэлийн шинж чанарыг шинжлэхэд хамаарах болно.
Полиэтиленээс угаалгын өрөөний хөшиг хийх болно, учир нь полиэтилен нь ус нэвтрэхийг зөвшөөрдөггүй.
Мөн хөдөөний байшинд, цэцэрлэгт, ээж, эмээ нар хүлэмж (хүнсний ногоо тариалдаг байшин) хэрхэн яаж хүлэмж хийдэг болохыг та харсан байх. Тэнд, зуны улиралд полиэтилений ачаар үргэлж дулаан байдаг, бүр халуун байдаг. Энэ нь удаан хугацаанд хадгалагддаг бөгөөд тарьсан ногоо хурдан ургаж, боловсорч гүйцдэг, учир нь тэд дулааныг маш ихээр хайрладаг.
Ялангуяа, технологийн үүднээс авч үзвэл хамгийн тохиромжтой биоматериал нь: химийн сайн тогтвортой байдал байх ёстой бөгөөд энэ нь хорт болон хорт хавдар үүсгэдэг, татгалзах үзэгдлийг өдөөх ёсгүй. Байгалийн коагуляцийн үзэгдлээс зайлсхийхийн тулд биоматериал нь цусанд орж байх тохиолдолд ялангуяа түүний цахилгаан шинж чанарт онцгой анхаарал хандуулах хэрэгтэй.
Биологийн гаралтай материалууд
Эцэст нь энэ нь сайн механик ба зэврэлтээс хамгаалах шинж чанар, зөвшөөрөгдсөн хязгаарт ашигладаг төхөөрөмжийн жинг хэмнэж, нягтрал, устгалгүйгээр дахин ариутгах чадварын шинж чанартай байх ёстой. Эрхтэн шилжүүлэн суулгахаас гадна эрхтнүүдийг орлуулахдаа амьтны болон хүний \u200b\u200bгаралтай материалыг аль хэдийн зохион байгуулалттай бүтэц, эсвэл молекулын үе шатанд ашиглах нь амжилттай хөгжиж байгаа бөгөөд мөн био уялдаа холбоогүй шинж чанараараа сайн шинж чанарыг өгдөг бөгөөд ерөнхийдөө эдгээр нь ялангуяа нарийн төвөгтэй, үнэтэй технологийг шаарддаггүй. үйлдвэрлэл, хүргэлт, ингэснээр тэдгээрийн үйлдвэрлэл нь жижиг салбар эсвэл жижиг судалгааны бүлэгт хамрагдах боломжтой болно.
Одоо бодоод хэлчих, та полиэтилентэй хаана уулзсан бэ?
Хүүхдүүд ээ, та хуванцар тоглоом тоглосон гэж төсөөлөөд үз дээ; хуванцар савнаас ууж, нэг удаагийн хуванцар савнаас идсэн; ашигласан гялгар уут, тэдгээрийг урж, шахаж - чи одоо тэдэнтэй юу хийх вэ?
Үүнийг хая. Ихэнхдээ хүмүүс үүнийг тусгай газар биш, харин шууд газар дээр шиддэг. Эсвэл салхи хөнгөн жинтэй гялгар уутыг хогийн савнаас гаргаж авсан бөгөөд нэг биш! Тэгвэл ямар асуудал байна вэ? - Бид байгаль орчноо хог хаядаг, газар нутгаа хог хаядаг. Хиймэл материал хуванцар, хуванцар, полиэтилен нь нэг сөрөг (муу) шинж чанартай байдаг тул тэдгээрийг устгахад хэцүү байдаг. Тэд нарны туяа, уснаас айдаггүй; олон зуун жил дэлхий дээр хэвтэж чадна! Өдөр бүр хаях юм бол хичнээн хэмжээний хог хуримтлагдах вэ!
Энэ төрлийн материалыг зөөлөн эдээс авсан материал болгон хувааж болно. хатуу даавуу, оёдлын материалаас. Эхлээд анхны хэрэглээ нь зүрх судасны салбарт хийгдсэн бөгөөд үүнд гахайн мах, үхрийн мах, байгалийн гаралтай, гарал үүслийн гаралтай материалууд, протез, цусны судасны судасны шинж тэмдгийг хэрэгжүүлэхэд ашиглагддаг байв. Үүнээс гадна гахай, хонины арьсыг гэмтэл, түлэгдэлтийн улмаас гэмтсэн эдийг засахад үр дүнтэй ашигладаг байв. Мэдээжийн хэрэг, эдгээр материалыг ашиглахаасаа өмнө нянгийн дайралтаас хамгаалахын тулд эдгээр материалыг хурдан устгадаг бүрэлдэхүүн хэсгийг устгахад чиглэсэн цогц эмчилгээ хийлгэх ёстой.
Эдгээр хиймэл материалын талаар нэг эрдэмтэн хэлэхдээ: "Чи эвдэж, цавчих, булж болно, гэхдээ тэд үхэхээс татгалзсаар байна!"
Хэрэв та тэднийг шатаах юм бол хортой утаа ялгаруулж, бид агаарыг бохирдуулдаг.
Тиймээс, хэрэв та хуванцар, хуванцар, полиэтилен хэрэглэсэн бол түүнийг зөвхөн хог хаях тусгай газар хаях хэрэгтэй. Тэгээд машин нь түүнийг аваад тусгай үйлдвэрүүдэд дахин боловсруулж ашиглах болно.
Хатуу эдээс хийсэн материалыг ясны гажиг эсвэл хавдар арилгасны дараа үүссэн цоорхойг нөхөх зорилгоор ортопедикт ихэвчлэн ашигладаг байв. Шаардлагатай үндсэн шаардлага нь биоматериалын механик шинж чанар, хоёуланд нь хамаардаг бөгөөд энэ нь ясны механик шинж чанаруудтай ижил байх ёстой, мөн ясны өөрөө өөртөө нийцэх чадвартай байх ёстой. Хамгийн анхны ашигласан материал бол цогцосуудаас авсан ижил хүний \u200b\u200bяс байсан бөгөөд энэ нь био нийцтэй байдлын хувьд оновчтой шинж чанартай байсан нь илт. зохих ёсоор эмчилсэн амьтдаас эхлээд шүрэн хэлтэрхий, мадрэор гэх мэт янз бүрийн материалуудаас.
Дүгнэлт хийж байна:
Өнөөдөр бид хуванцар, хуванцар, полиэтиленээс хийсэн эд зүйлд шалгалт хийлээ. Эдгээр нь хүний \u200b\u200bбүтээсэн хиймэл материал юм.
Тэд ямар шинж чанар, чанарыг эзэмшдэг болохыг тодорхойлсон. Хүн амьдралдаа эдгээр материалаас бүтсэн объектыг хаана, хэрхэн ашигладаг болохыг тэд санаж байв.
Байгаль руу орж, ашиглаж буй эд зүйлээ хааж байсныг одоо мэддэг болсон. Тиймээс бид байгалиа хайрлан хамгаалж, зөв \u200b\u200bзүйл хийх ёстой.
Биологийн гаралтай материалууд батлагдсан мэт харагдаж байгаа өөр нэг газар нь хиймэл наалдамхай бодисын тийм ч сайн биш био нийцтэй байдлыг харгалзан биоэддэг бодисуудтай холбоотой юм. энэ нь хүний \u200b\u200bфибриногенийг янз бүрийн урвалжтай холих замаар олж авсан фибрин цавуу юм. Хүний биед үүсэх урвалтай төстэй урвалаар фибрин үйлдвэрлэлийг ердийн синтетик цавуу болгон ашиглаж болно. Гэсэн хэдий ч биологийн гаралтай материалыг ашиглах нь эдгээр материалын өвөрмөц, хэрэглээний хувьд харьцангуй цөөн тооны хэрэглээнд хязгаарлагдмал хэвээр байгаа бөгөөд нийлүүлэлтэд бэрхшээлтэй тулгардаг.
Ерөнхий мэдээлэл
Материалууд нь янз бүрийн бүтээгдэхүүнээс гардаг бодисууд юм: бүтээгдэхүүн ба төхөөрөмж, автомашин ба онгоц, гүүр ба барилга, сансрын хөлөг ба микроэлектрон хэлхээ, цэнэглэгдсэн тоосонцор хурдасгагч ба цөмийн реактор, хувцас, гутал гэх мэт. Бүтээгдэхүүний төрөл бүр тодорхой шинж чанар бүхий өөрийн материал хэрэгтэй.
Материалын шинж чанарт өндөр шаардлага тавьдаг. Орчин үеийн технологи нь олон төрлийн өндөр чанартай материал үйлдвэрлэх боломжийг олгодог боловч илүү сайн шинж чанар бүхий шинэ материалыг бий болгох асуудал өнөөдрийг хүртэл чухал хэвээр байна.
Хүссэн шинж чанар бүхий шинэ материалыг хайж олохдоо түүний бүтэц, бүтцийг тогтоох, түүнчлэн тэдгээрийг зохицуулах нөхцлийг бүрдүүлэх нь чухал юм.
Хайлтын үр дүн нь нийлэгжсэн материалын бүтэц, бүтэц тодорхойлогдох төхөөрөмжүүдийн мэдрэмж, нягтралаас шууд хамаардаг. Ийм төхөөрөмжийг зөвхөн байгалийн ухааны болон хамгийн чухал нь физикийн хамгийн сүүлийн үеийн ололт амжилтын үндсэн дээр бүтээдэг.
Материалыг боловсруулж, хэрэглээнд шаардагдах эцсийн бүтээгдэхүүнийг үйлдвэрлэхдээ инженерийн ололт нь чухал ач холбогдолтой тул өндөр чанартай бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх боломжийг олгодог.
Сүүлийн хэдэн арван жилийн туршид гайхалтай шинж чанар бүхий материалыг синтезжсэн, жишээлбэл, сансрын хөлөгт зориулсан дулааны дэлгэцийн материал, өндөр температурт хэт дамжуулагч гэх мэт.
Орчин үеийн бүх төрлийн материалыг жагсаах нь бараг боломжгүй юм. Цаг хугацаа өнгөрөхөд тэдний тоо байнга нэмэгдсээр байна. Эрт дээр үед хамгийн өргөн хэрэглэгддэг нь нэг төрлийн материал байв - тэнхлэг ба сумны сумаар хийсэн чулуу. Орон сууцны агуйг чулуун дор хөндийлөв. Дараагийн чухал алхамыг хэдэн мянган жилийн өмнө төмрийн исэлээс метал төмрийг авах боломжтой болсон үед хийсэн юм. Тэнд зэвсэг, гэр ахуйн эд зүйл, газар тариалангийн энгийн төхөөрөмж хэлбэрээр төмөр эдлэл байв.
Тэгээд Христийн төрснөөс хойшхи хоёр дахь мянганы төгсгөл болно. Төмөр нь үйлдвэрлэлийн хэмжээнээс хамааран бусад материалд полимерүүдэд шингэж эхэлдэг. Жишээлбэл, 1980 оноос хойш АНУ-д тэд төмрөөс илүү үйлдвэрлэж байжээ. Полиэфирээр хийсэн олон төрлийн хувцас, хуванцар аяга таваг, полипропиленээр хийсэн хивс, полистиролоор хийсэн тавилга, полиоизопренээр хийсэн дугуй гэх мэт.
- Эдгээр нь бүгд маш олон төрлийн полимер хэрэглээний жишээ юм.
Орчин үеийн нисэх онгоцны олон бүтцийн элементүүд нь нийлмэл полимер материалаар хийгдсэн байдаг. Эдгээр материалын нэг болох Кевлар нь чухал үзүүлэлт болох хүч чадал / массын харьцаагаар олон төрлийн материал, түүний дотор хамгийн өндөр чанарын гангаас давж гардаг.
Сүүлийн хэдэн арван жилийн туршид бүхэлдээ полимер материалаас машин үйлдвэрлэх тухай асуудал идэвхтэй яригдаж байгаа бөгөөд энэ нь жингээ хасч, улмаар шатахуун хэмнэх болно.
Орчин үеийн материалууд нь мод, шил, силикатыг агуулдаг бөгөөд тэдгээрийг тус бүр нь уламжлалт материал гэж үздэг. Мод бол зөвхөн барилгын материал төдийгүй олон янзын үнэ цэнэтэй бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх түүхий эд юм.
Шил - энэ материал нь шинэ зүйл биш боловч ирээдүйтэй: сүүлийн 10 жилд гайхамшигтай шинж чанар бүхий шилнүүд хийгдсэн.
Силикат материал нь барилгын салбарын үндэс суурь хэвээр байна.
Орчин үеийн хуванцар
Хуванцар бол байгалийн буюу синтетик полимер дээр суурилсан материал бөгөөд даралтын дор халсан үед тодорхой хэлбэрийг авч, хөргөсний дараа тогтвортой байлгаж чаддаг. Полимерээс гадна хуванцар нь дүүргэгч, тогтворжуулагч, пигмент болон бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулж болно. Заримдаа хуванцар бусад нэрсийг ашигладаг - хуванцар, хуванцар.
Хуванцар нь үйл ажиллагааны шинж чанараараа ялгаатай (жишээлбэл, антифриз, цаг агаар, дулаан эсвэл галд тэсвэртэй), дүүргэгчийн төрөл (шилэн, графитопластик гэх мэт), түүнчлэн полимерийн төрөл (аминопластик, уургийн хуванцар гэх мэт) өөр өөр байдаг.
) Бүтээгдэхүүн үүсэх явцад полимерэд тохиолддог хувиргалтын шинж чанараас хамааран хуванцарыг термопластик (хамгийн чухал нь полиэтилен, поливинил хлорид, полистирол) болон термосетийн (эдгээрийн хамгийн том тонн нь фенопластууд) хувааж авдаг. Термопластикийг боловсруулах үндсэн аргууд нь тарилга, вакуум хэлбэржүүлэх, пневмоформинг гэх мэт Реактопластикууд нь шахах, шахах хэв маягаар хэвлэгддэг.
Өнөөдрийг хүртэл янз бүрийн төрлийн хуванцар үйлдвэрлэлийн томоохон үйлдвэрлэл байгуулагдсан.
Хуванцарыг шинэ шинж чанар бүхий хуванцар хайх ажил үргэлжилж байгаа хэдий ч уламжлалт материалд хамааруулж болно.
Анхны органик материал болох целлюлоид үүссэнээс хойш зуун жил гаруй хугацаа өнгөрчээ. Өнөөдөр олон төрлийн синтетик бодис маш их байдаг тул тэдгээрийг жагсаах нь бараг боломжгүй юм. Хиймэл материалын тухай ярихад ихэнх нь хиймэл нөхцөлд бүтээгдсэн бодис болох хуванцарыг ихэвчлэн санадаг. 1980 онд Америкийн эрдэмтэд анх газар дээр амьдардаг зөгий үүрнээс байгалийн полиэстер хуванцарыг олж нээжээ.
Хуванцар массын үйлдвэрлэл манай зууны хоёрдугаар хагаст эхэлсэн. 1900 онд дэлхийн хуванцар үйлдвэрлэл 20 орчим мянган тонн, 1970 онд хэдийнэ 38 сая тонн болжээ.Мянган жилийн эцэс гэхэд хуванцар үйлдвэрлэлийн хэмжээ гангийн үйлдвэрлэлийн түвшинд хүрч жилд хэдэн зуун сая тонн болно гэж тооцож байна.
Ихэнхдээ харилцан адилгүй шаардлагыг ижил материалд ногдуулдаг. Жишээлбэл, өвлийн хувцас хийхэд зориулсан материал нь сайн дулаан тусгаарлагч шинж чанартай, уян хатан чанартай байх ёстой, гэхдээ нэгэн зэрэг удаан эдэлгээтэй байх ёстой. Барилгачид сайн дулаан, дуу чимээ тусгаарлагч, хүч чадал болон бусад шинж чанар бүхий материалыг сонирхож байна.
Дээр дурдсан шаардлагуудын дунд янз бүрийн материалын дунд хиймэл органик нэгдлүүд - полимерүүд хамгийн их хангагддаг.
Полимерууд нь олон тооны жижиг үндсэн молекул - мономеруудаас бүрдэх макромолекулуудаас бүрддэг. Тэдгээрийг бий болгох үйл явц нь олон хүчин зүйлээс хамаарна, өөрчлөлт, хослол нь өөр өөр шинж чанартай полимер бүтээгдэхүүнийг асар их хэмжээгээр авах боломжийг танд олгоно.
Макромолекул үүсэх гол үйл явц нь полимержилт ба поликонденсаци юм.
Дэлхийн полимер үйлдвэрлэлийн нийт бүтээгдэхүүний 2/3 нь үйлдвэрлэлийн асар их хэрэглээний материалаас бүрддэг: полиэтилен, политетрафлуороэтилен, поливинил хлорид, полипропилен гэх мэт Эдгээр полимерийг ашиглах талбарууд нь маш олон янз байдаг - нэхмэл эдлэлээс эхлээд микроэлектроник.
Тэдний өртөг харьцангуй бага байдаг. Үлдсэн полимер материалын 1/3 нь полиэфир давирхай, полиуретан, аминос, фенопласт, полиакрилат, полиформалдегид, поликарбонат, фторополимер, силикон, полиамид, эпокси болон бусад төрлийн полимерүүд орно.
Молекулуудын бүтэц, тэдгээрийн янз бүрийн хослолуудыг өөрчилснөөр хүссэн шинж чанараараа хуванцарыг синтезлэх боломжтой болно.
Үүний нэг жишээ бол ABS полимер юм.
Энэ нь гурван үндсэн мономераас бүрдэнэ: акрилонитрил (A), бутадиен (B) ба стирол (C). Эхнийх нь химийн тогтвортой байдлыг хангаж, хоёр дахь нь нөлөөллийн эсэргүүцлийг хангаж, гуравдугаарт термопластик боловсруулалтын хатуулаг, хялбар байдлыг хангадаг.
Эдгээр полимеруудын гол зорилго нь янз бүрийн загвар дахь металуудыг орлуулах явдал юм.
Термопластик нь урвуу байдлаар хатуурч, зөөлрүүлдэг тул янз бүрийн тохируулгын бүтээгдэхүүнүүд тэднээс амархан үүсдэг.
Халаах үед зөөлрүүлдэггүй хиймэл органик бодисыг термосетик хуванцар эсвэл термосет гэж нэрлэдэг.
Эдгээр нь фенолик, карбид, полиэфир давирхай юм. Ихэнх тохиолдолд, эхний төлөвт, эдгээр нь катализаторыг нэмж эсвэл халаахад эргэлт буцалтгүй хатуурдаг шингэн юм.
Дулаан их тэсвэртэй хамгийн ирээдүйтэй материал бол хүчтэй бензолын цагираг бүхий үнэрт ба гетероароматик бүтэцтэй байв: полифенилен сульфид, үнэрт полиамид, фторополимер гэх мэт. Эдгээр материалыг 200-400 хэмийн температурт ажиллуулж болно. Өмнө нь зөвхөн органик бус бодисууд халуунд тэсвэртэй шинж чанартай байсан. Тусгай зориулалтын нисэх онгоцонд зориулан бүтээгдсэн полиимид хуванцар нь 465 хэмийн температурыг 30 минутын турш тэсвэрлэх чадвартай. Дулаанд тэсвэртэй хуванцар үйлдвэрлэгчдийн гол хэрэглэгчид нь агаарын тээврийн болон пуужингийн технологи юм. Ийм хуванцарууд нь автомашин, багаж хэрэгслийн барилга, цахилгаан инженерчлэлд (жишээлбэл, цахилгаан мотор дахь утсыг тусгаарлахад) гэх мэт хэрэглээг олж авдаг.
Өдөр бүр барилгын салбарт полимер материалын эзлэх хувь нэмэгдсээр байна.
Хуванцар хүрээ, наалдамхай материал, дээврийн, дулаан тусгаарлагч болон бусад хиймэл материал орчин үеийн барилгын ажилд улам бүр ашиглагдаж байна.
Өсөн нэмэгдэж буй материалын хувийг автомашины эд анги үйлдвэрлэхэд зориулж төрөл бүрийн хуванцараар хийсэн бөгөөд анхных нь өөрөө явагч вагон нь 1886 онд Манхайхаймерын гудамжинд гарч ирэв.
Автомашины үйлдвэрлэлийн зуун жилийн түүхийн туршид химийн үйлдвэрлэлээс олон тооны материалыг ашигласан бөгөөд тэдгээрийн дотроос хуванцар аажмаар нүүлгэн шилжиж, металлаар үргэлжлүүлэн ордог. Тэгэхээр 1965 онд нэг суудлын машинд дунджаар 15 кг хуванцар байсан бол 1970 онд 25-45 кг байжээ. Ирэх арван жилд нэг суудлын автомашин үйлдвэрлэхэд хэдэн зуун килограмм хуванцар материал шаардагдана гэж тооцож байгаа бөгөөд эдгээрийн дотор полиэтилен, поливинилхлорид, ABS полимер, полипропилен гэх мэт.
Бүрэн хуванцар биетэй автомашинуудыг аль хэдийн үйлдвэрлэсэн. Бүхэл бүтэн машин, ялангуяа түүний хөдөлгүүрийг хуванцараар хийх нь хараахан боломжгүй юм. Гэсэн хэдий ч 1980 онд. Америкийн компани халуунд тэсвэртэй хуванцараар хийсэн машины хөдөлгүүрийг үзүүлсэн бөгөөд үүнд зөвхөн тогоруу, поршений цагиргууд металлаар хийгдсэн байдаг. Энэ хөдөлгүүрийн масс нь металлынхаас 2 дахин бага байсан бөгөөд ердийнхөөс 15% бага түлш зарцуулсан байна. Нэмж дурдахад хөтлөгч босоо ам, автомашины полимер материалаар хийсэн булаг үйлдвэрлэдэг. Саяхан керамик хөдөлгүүрийг масс нэвтрүүлэх ажил хийгдэж байна.
Эластомерууд
Резин нь полимер материалд мөн хамаарна. Энэхүү материалаас олон тооны бүтээгдэхүүн, түүний дотор өргөн тархсан резин нь өвөрмөц шинж чанартай байдаг - уян хатан чанар. Энэ өмч нь олон уян хатан материалыг эластомеруудын нэг бүлэгт нэгтгэдэг. Удаан хугацааны туршид зөвхөн нэг уян хатан материалыг мэддэг байсан - байгалийн резин. Энэ нь резинэн модноос олборлодог хэвээр байна - Бразилийн hevea - шилмүүст ой дахь давирхайтай адил, өөрөөр хэлбэл огтлох замаар.
Хими нь 19-р зууны эхний хагаст резин эзэмшиж байжээ. - 1841 онд Америкийн зохион бүтээгч Годеар вулканизацийн аргыг санал болгов.
Энэ нь бага температурт хэврэг бөгөөд халах үед наалдамхай, vulkanization үед түүхий резин нь уян хатан болдог. Түүгээр ч зогсохгүй түүний макромолекуляр гинж нь хүхрийн атомын гүүрээр холбогдсон сүлжээний бүтэц үүсгэдэг.
Дэлхийн резин үйлдвэрлэлийн статистик 1850 онд 1500 орчим тонн үйлдвэрлэж эхэлсэн бол 1900 онд Бразилийн ой мод 53,900 тонн резин үйлдвэрлэж байжээ. Мөн тэр жил тариалалтанд ургасан модноос резин гарч ирэв. Сүүлийн жилүүдэд байгалийн резинийн ихэнх хэсгийг Индочинагийн том таримал дээр олборлож байна. 1970 онд дэлхийн хэмжээнд резинэн хэрэглээ 7.8 сая тонн байсан бөгөөд үүнд байгалийн резиний эзлэх хувь 38 орчим хувь байжээ.
Байгалийн резин нь харьцангуй бага дулаан эсэргүүцэлтэй, өндөр тос эсэргүүцэлтэй байдаггүй ба хөгшрөлтөд өртдөг. Орчин үеийн синтезийн арга нь хүссэн шинж чанар бүхий синтетик резинийг авах боломжтой болгодог.
Өнөөдрийг хүртэл 10 гаруй төрлийн синтетик резин, тэдгээрийн дор хаяж 500 төрлийн боловсруулалтыг боловсруулжээ. Маш сайн чанар нь силикон резинээр ялгагдана. Энэ нь байгалийн резинээс бага уян харимхай, гэхдээ -55-аас 180 хэм хүртэл температурын шинж чанар нь температураас маш бага хамаардаг ба үүнээс гадна физиологийн хувьд хор хөнөөлгүй байдаг. Нэг төрлийн ба эсийн полиуретан эластомерууд нь элэгдэлд тэсвэртэй, өндөр химийн эсэргүүцэлтэй бөгөөд хурдан хөгшрөхгүй.
Эластомерын хэрэглээний салбар нь маш олон янз байдаг - механик инженерчлэлээс гутлын үйлдвэрлэл хүртэл, гэхдээ тэдгээрийн ихээхэн хэсэг нь автомашины урсгалын өсөлттэй байнга нэмэгдэж буй дугуй үйлдвэрлэх чиглэлд шилждэг.
Синтетик резин үйлдвэрлэх замаар химийн үйлдвэрлэл нь байгалийн гаралтай түүхий эдийн хомсдолыг бий болгодог. Үүнтэй адилаар нийлэг арьс ширний үйлдвэрлэл нь амьтны гаралтай түүхий эдийг хадгалдаг. Тэдний шинж чанар, чанарын хувьд орчин үеийн синтетик арьсны олон сорт нь хамгийн сайн чанарын жинхэнэ арьс ширнээс тийм ч их ялгаатай биш юм.
Синтетик бөс даавуу
Нэхмэлийн үйлдвэрт химийн технологи нэвтрүүлэх нь харьцангуй эрт буюу 200 жилийн өмнө сод, цайруулагч бодисын тусламжтайгаар угаах, цайруулах үйл явцыг ихээхэн сайжруулах боломжтой болсон. Жишээлбэл, цайруулагч бодис хэрэглэснээр хөвөн даавууг цайруулах хугацаа гурван сараас (нуга цайруулахтай) зургаан цаг хүртэл багассан. XIX зууны хоёрдугаар хагаст. нийлэг органик будагч бодисыг өргөн нэвтрүүлсэн. XX зууны эхэн үеэс. химийн технологи нь шинэ шилэн материалыг бий болгоход анхаарлаа хандуулж эхлэв. Өнөөдрийг хүртэл олон төрлийн хиймэл утас нь целлюлоз (вискоз), полиамид, полиакрилонитрил ба полиэстер гэсэн дөрвөн төрлийн химийн материалаар хийгдсэн байдаг. Орчин үеийн утаснуудын 50-иас дээш хувь нь сүүлийн 50-60 жилийн хугацаанд нийлэгжсэн материалаар хийгдсэн байдаг.
Практикт химийн боловсруулалт, даавууны өнгөлгөөг өргөн хэрэглэдэг. Эрвээхэйн эсрэг тэсвэртэй байдлыг хангах химийн ноос боловсруулах технологи боловсруулсан.
Энэ нь материалын агшилтыг багасгаж, бутлах чадвартай болох аргуудыг олж тогтоов.
Антистатик, нянгийн эсрэг, шороон зэвүүн болон бусад чухал шинж чанарыг хангах материалыг боловсруулах үр дүнтэй аргыг боловсруулахад ихээхэн анхаарал хандуулдаг.
Нэхмэлийн гол бүтээгдэхүүний 50 орчим хувь нь хэвийн нөхцөлд шатах чадвартай байдаг. Шилэн материалын шатамхай чанарыг бууруулах хоёр арга байдаг; тусгай утас боловсруулах, шинэ шилэн халуунд тэсвэртэй полимер үүсгэх. Халуун тэсвэртэй полимерууд дотроос удаан хугацааны туршид 250-300 хэмийн температурыг тэсвэрлэдэг үнэрт ба гетероароматик нэгдлүүд орно Графит агуулсан шилэн материал нь 1000-2000 хэмийн температурт ч чанараа алддаггүй. Механик хүч чадлыг хадгалахын зэрэгцээ титан атомыг нэгтгэн полиэстр материалаар хийсэн болно. уян хатан чанар нь 1200 ° C хүртэл халалтыг тэсвэрлэх чадвартай.
70-аад онд үйлдвэрлэсэн бүх материалын дотроос хувцасны хиймэл бөс даавууны эзлэх хувь 50 орчим хувь, гэр ахуйн бараа бүтээгдэхүүний хувьд 25 орчим хувь, техникийн зориулалтаар ижил байв. Дугуйны үйлдвэрлэлийн зориулалттай полиамид, полиэстер, вискозоос өндөр бат бэх утсан утсыг масс үйлдвэрлэхээр болжээ.
Хувцас үйлдвэрлэх зориулалттай нийлэг материал үйлдвэрлэх хэмжээ нь хэрэглээний эрэлтээс хамаарч сүүлийн жилүүдэд буурах хандлага ажиглагдаж байна. Энэхүү хандлага нь бүрэн үндэслэлтэй, учир нь синтетик утас нь байгалийн эслэгээс өвөрмөц шинж чанартай байдаггүй. Химичдын хамгийн чухал ажил бол хиймэл материалыг шинж чанар, чанарын хувьд байгалийн материалтай ойртуулах явдал юм.
Өнөө үед шинжээчдийн ажиллаж байгаа шинэ үеийн даавуу нь хувцас, түүний чиг үүргийн талаарх бидний ойлголтыг өөрчлөх боломжтой. Эдгээр даавуу нь утаснаас нэхмэл бөгөөд зохион бүтээгчид нь "ухаалаг" гэж нэрлэдэг. Ийм хатуу тодорхойлолт нь хүмүүст ашигтай шинж чанартай материалыг нуудаг.
Хүйтэн цаг агаарт тэд дулаацдаг, халуунд хөргөж, хөлсөө арилгаж, арьсны бусад хэрэгцээг хангадаг.
Хөнгөн даавууг аль хэдийн худалдаанд гаргаж, нарны гэрлээс хамгаалалт өндөртэй байдаг. Хэт ягаан туяанд цацруулдаг даавуу байдаг.
Америкийн концерн DuPont компани нь 60 гаруй жилийн өмнө анхны цэвэр синтетик шилэн болох Nylon үйлдвэрлэжээ. Дараа нь лабораторийн амралтын газарт төрсөн нийлэг, полиамид, полиэстер болон бусад утаснууд гарч ирэв. Гэсэн хэдий ч хэрэглэгчид тухайн үеийн синтетик бөс даавууны давуу болон сул талыг аль алиныг нь харьцуулж үнэлсэн. Төмөр хэрэгтэй биш цамц нь бие махбодийг зуны улиралд амьсгалахыг зөвшөөрдөггүй ч өвлийн улиралд дулаацуулдаггүй байв. Анхны нийлэг бүтээгдэхүүнээр өсгөсөн эйфори нь шкаф биш харин ихэнхдээ хогийн саванд дуусдаг байв.
Байгалийн болон синтетик утаснуудын хоорондын хил хязгаарыг ойлгож, даван туулах боломжтой болохоос өмнө маш олон цаг хугацаа өнгөрсөн.
Одоо химийн бодис нь маалинга, хөвөн, ноос, байгалийн гаралтай материалын хамгийн сайн шинж чанарыг хялбархан нөхөн сэргээж өгдөг. Жишээлбэл, хөвөнг уян хатан болгох эсвэл маалинган даавууг тийм үрчлээстэй болгодог.
Өнөөгийн шинэлэг зүйлүүд нь шилэн геометрийн байдалд нөлөөлсөн. Нэхмэл үйлдвэрлэгчид утсыг аль болох нимгэн болгохыг хичээдэг. Даавууны хамгийн нарийн синтетик утаснууд нь микроскопоор авсан зурган дээр тод харагдаж байна (6.13-р зургийг үз).
Өнөөгийн загвар зохион бүтээгчдийн дуртай материал - уян харимхай нь зөвхөн спортын хувцас төдийгүй өдөр тутмын хувцасанд тохиромжтой. Гэрлийг тусгасан хамгийн жижиг шилэн бөмбөлөг дээр суурилсан даавуу аль хэдийн бий болсон; ийм материалаар хийсэн хувцас нь шөнийн цагаар гудамжинд гардаг хүмүүст, жишээлбэл, замын хөдөлгөөний хянагчийн хувьд маш сайн хамгаалалт болдог.
Синтетик сортуудын нэг бол Кевлар бөгөөд энэ нь гангаас тав дахин нягт, сум нэвтэрдэггүй хүрэм хийхэд ашиглагддаг.
Маш өвөрмөц технологи бол сансрын нисгэгчийн хувцсанд зориулж даавуу үйлдвэрлэх явдал бөгөөд энэ нь агаар мандлын гаднах орон зайг хүйтэн жавар, нарны халуунаас хамгаалах боломжтой юм. Ийм хувцасны нууц нь эд эсэд эсвэл хөөсөн хуванцар хэлбэрээр оруулсан сая сая микроскопийн капсулд байдаг (6.14-р зургийг үз).
Капсул нь парафин агуулдаг. Халаахад тэд хайлж, ойролцоох бодисоос дулааныг нь авдаг. Эцэст нь ийм даавуугаар хийсэн костюм нь хүний \u200b\u200bбиед нарны гэрлийн замд саад болдог. Урвуу асуудлыг шийдэх - хөргөхдөө ижил парафины бөмбөлгүүд гаднаас орж ирсэн хүйтэн нөлөөн дор хатуурч эхэлдэг; хатуужуулалт нь дулааны ялгарал дагалддаг бөгөөд энэ нь сансрын нисгэгчийн эд, биеийг дулаацуулдаг.