Композитті материалдардағы полиимид негізіндегі жоғары температуралы керамикаға физика – химиялық үрдістегі электронды сәулелендірудің әсері
Кіріспе
1.Композитті материалдардағы полиимид негізіндегі жоғары температуралы
керамикаға физик . химилық үрдістегі электрондың сәулелендірудің әсері ... ... ..
1.1 Полиимид және оның физика . механикалық қасиеттері ... ... ... ..
1.2 Поликристалды жоғары температуралы асқын өткізгіш туралы жалпы түсінік және электронды цулемидіруден кейінгі құрылымдық . физалық
ауысулар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.2.1 «Полиимид және» жүйесіне төменгі температурамен . сәулелендірудің әсері ... ... ... ... ... ... ... .
2. Тәжірибелік қондырғылар және тәжірибе әдістемесі ... ... ... ... ... ... ...
2.1 Тәжірибелік әдістер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.1.1 Полимериі материалдарға механикалық және термо . механикалық күштің әсерін зерттеуге арналған тәжірибелік қондырғылар ... ... ... ... ... ... ... ..
2.1.2 ИК . спектроскопиялық әдісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
2.2 r Зерттеу нысандары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.3 Тәжірибе нәтижелері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Пайдаланған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Қосымшалар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.Композитті материалдардағы полиимид негізіндегі жоғары температуралы
керамикаға физик . химилық үрдістегі электрондың сәулелендірудің әсері ... ... ..
1.1 Полиимид және оның физика . механикалық қасиеттері ... ... ... ..
1.2 Поликристалды жоғары температуралы асқын өткізгіш туралы жалпы түсінік және электронды цулемидіруден кейінгі құрылымдық . физалық
ауысулар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.2.1 «Полиимид және» жүйесіне төменгі температурамен . сәулелендірудің әсері ... ... ... ... ... ... ... .
2. Тәжірибелік қондырғылар және тәжірибе әдістемесі ... ... ... ... ... ... ...
2.1 Тәжірибелік әдістер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.1.1 Полимериі материалдарға механикалық және термо . механикалық күштің әсерін зерттеуге арналған тәжірибелік қондырғылар ... ... ... ... ... ... ... ..
2.1.2 ИК . спектроскопиялық әдісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
2.2 r Зерттеу нысандары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.3 Тәжірибе нәтижелері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Пайдаланған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Қосымшалар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Сұйық азоттың қайнау температурасын жоғарғы температурада VBa2Cu3O6+x (YBCO) жүйесіндегі асқынөткізгіштіктің ашылуы зерттеулер үшін негізгі қадам болды. Жоғарғы температуралы асқынөткізгіштілік (ЖТАӨ) құбылыстарына қатысты қосылыстарға көңіл бөліне бастады. Қазіргі кезге дейінгі ЖТАӨ - дің кең көлемді қолданылуына шектеу болатын негізгі факторлардың бірі күрделі конфигурациялы керамикалық бұйымдарды жасауда технологиялық қиындықтары яғни, бұл бұйымдардың мерттылығы болып табылды. Бұл проблемалардың шешу жолдарының бірі болып, полимерлі композиционды материалдардың (ПКМ) ЖТАӨ толықтырғынлымен өңдеу орын алды.
Полимерлер мен ЖТАӨ - дің артықшылықтарын яғни, агрессивті ортаның әсеріне химиялық төзімділігін, механикалық беріктігін және т.б. қасиеттерін сәйкестендіріп, өте жақсы қасиетке ие полимерлі композиционды материал алды
Периодты емес құрлымды, трансляционсыз симметриялы реттелген емес жүйелерге дененің конденсированды күйлерінің біріне полимерлі материалдарды жатқызуға болады. Қазіргі таңда олар тәжірибелік немесе ғылыми тұрғыда жақсы зеттелініп, басқа конструкциялық материалдармен салыстырғанда өте жақсы қасиеттерге ие болып келеді.Әр түрлі факторлардың әсерінен полимерлерді болып жатқан процесстерді зерттеуді құрлымы мен қасиеттерінің өзгеруімен материалдың физико – химиялық сипаттамаларының өзгеруін интенсивті күш өрістерінде болжауға болады. Материалдың физико – механикалық қасиеттері белгілі бір деңгейде құрамындағы ақауларға байланысты болып келеді. Ең алдымен беріктілігінің, қаттылығының, иілгіштігінің, материалдың рационалды төзімділігінің және басқа да сипаттамаларының өзгеруіне алып келеді. Айта кетерлік, қазіргі кезге дейін ионизациялық сәулелендірудің әсерінен полимерлерде болып жатқан процесстердің механизмін және заңдылықтарын сипаттайтын жалпы теория негіз алған жоқ.
Полимерлер мен ЖТАӨ - дің артықшылықтарын яғни, агрессивті ортаның әсеріне химиялық төзімділігін, механикалық беріктігін және т.б. қасиеттерін сәйкестендіріп, өте жақсы қасиетке ие полимерлі композиционды материал алды
Периодты емес құрлымды, трансляционсыз симметриялы реттелген емес жүйелерге дененің конденсированды күйлерінің біріне полимерлі материалдарды жатқызуға болады. Қазіргі таңда олар тәжірибелік немесе ғылыми тұрғыда жақсы зеттелініп, басқа конструкциялық материалдармен салыстырғанда өте жақсы қасиеттерге ие болып келеді.Әр түрлі факторлардың әсерінен полимерлерді болып жатқан процесстерді зерттеуді құрлымы мен қасиеттерінің өзгеруімен материалдың физико – химиялық сипаттамаларының өзгеруін интенсивті күш өрістерінде болжауға болады. Материалдың физико – механикалық қасиеттері белгілі бір деңгейде құрамындағы ақауларға байланысты болып келеді. Ең алдымен беріктілігінің, қаттылығының, иілгіштігінің, материалдың рационалды төзімділігінің және басқа да сипаттамаларының өзгеруіне алып келеді. Айта кетерлік, қазіргі кезге дейін ионизациялық сәулелендірудің әсерінен полимерлерде болып жатқан процесстердің механизмін және заңдылықтарын сипаттайтын жалпы теория негіз алған жоқ.
1. Wu M.K., Ashburn J.R., Torng C.J., Meng R.L., Gao L., Huang Z.J. Wang Y.Q., Chu C.W. // Phyz.rev. Let., 1987, V.58,908
2. Аверко – Антонович И.Ю., Бикмуллин Р.Т. Методы исследования структуры и свойств полимеров. –Казань: КГТУ, 2002.-604с.
3. Бюллер К-У., Тепло и термостойкие полимеры, М. «Химия», 1984г., 717-777с.
4. Бессонова К.Н. Полимиды – класс термостоиких полимеров – Л: 1983г., 170-270с.
5. Нарисова И. Прочность полимерных материалов / Пер.с японского.- М.: Химия, 1987-400с.
6. Гинзберг Д.М. Физические свойства высокотемпературных сверхпроводников. – М.: Мир, 1990г., 5-10с.
7. Korshunov F.P., Gatabskii G.V., Gatalskaya V.J., Makavenko L.F. Effect of gamma and electron irradiation on high-temperature superconductors//Pros. Int. Conf, “Effects of strong disorden3ng in HTSC,” – Sverdlovsk – Zavechny, 1990, P.175-184
8. Иващенко Ю.М., Михенко П.Н., Малышев Е.Н. и др. – СФХТ, 1990, Т.3, №4, 742-746с.
9. Ерищян Г.Н., Никогосян С.К., Огонесян А.С. и др. Влияние электронного облучения на сверхпроводящие свойства керамики YBa2Cu2,99Na0,01Ox // Сверх проводимость: физика, химия, техника, 1989, Т.2, №3, 40-47с.
10. Воронин В.И., Корькин А.Е. и др. Нейтронографические исследования атомно – разупорядоченных структур высокотемпературных сверхпроводников YBa2Cu3O7-8 u La1,83Sr0,17CuO4 // Сверхпроводимость: физика, химия, техника, 1990; Т.3, №8, r 1, 1635-1642с.
11. Галушка А.П., Богданюк Н.С., Давыдюк Г.Е. // Изв. вузов, сер. «Физика», 1982, Т. 25, вып.3, 126-129с.
12. Аларио-Франко М.А. // СФХТ. -1990, №3, 1689-1697с.
13. Сухаревский Б.Я., Жихарев И.В., Хохиова С.И. и др. // ФНТ, 1992, Т.17, №18, 971-985с.
14. Архангельский А.Я. Программирование в Delphi 6. – М.: 3АО Изд-во БИНОМ, 2003-1120с.
15. Кассандрова О.М., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений. –М.: Наука, 1970.-45с.
16. Смит А.А. Прикладная ИК – спектроскопия: Пер.с анг. –М.: Мир, 1982г., - 328с.
17. Казам А., Портер Р. Реакции полимеров под действием напряжений / Пер. С англ.; под ред. А.Я. Малькина. –Л.: Химия, 1983. – 440с.
2. Аверко – Антонович И.Ю., Бикмуллин Р.Т. Методы исследования структуры и свойств полимеров. –Казань: КГТУ, 2002.-604с.
3. Бюллер К-У., Тепло и термостойкие полимеры, М. «Химия», 1984г., 717-777с.
4. Бессонова К.Н. Полимиды – класс термостоиких полимеров – Л: 1983г., 170-270с.
5. Нарисова И. Прочность полимерных материалов / Пер.с японского.- М.: Химия, 1987-400с.
6. Гинзберг Д.М. Физические свойства высокотемпературных сверхпроводников. – М.: Мир, 1990г., 5-10с.
7. Korshunov F.P., Gatabskii G.V., Gatalskaya V.J., Makavenko L.F. Effect of gamma and electron irradiation on high-temperature superconductors//Pros. Int. Conf, “Effects of strong disorden3ng in HTSC,” – Sverdlovsk – Zavechny, 1990, P.175-184
8. Иващенко Ю.М., Михенко П.Н., Малышев Е.Н. и др. – СФХТ, 1990, Т.3, №4, 742-746с.
9. Ерищян Г.Н., Никогосян С.К., Огонесян А.С. и др. Влияние электронного облучения на сверхпроводящие свойства керамики YBa2Cu2,99Na0,01Ox // Сверх проводимость: физика, химия, техника, 1989, Т.2, №3, 40-47с.
10. Воронин В.И., Корькин А.Е. и др. Нейтронографические исследования атомно – разупорядоченных структур высокотемпературных сверхпроводников YBa2Cu3O7-8 u La1,83Sr0,17CuO4 // Сверхпроводимость: физика, химия, техника, 1990; Т.3, №8, r 1, 1635-1642с.
11. Галушка А.П., Богданюк Н.С., Давыдюк Г.Е. // Изв. вузов, сер. «Физика», 1982, Т. 25, вып.3, 126-129с.
12. Аларио-Франко М.А. // СФХТ. -1990, №3, 1689-1697с.
13. Сухаревский Б.Я., Жихарев И.В., Хохиова С.И. и др. // ФНТ, 1992, Т.17, №18, 971-985с.
14. Архангельский А.Я. Программирование в Delphi 6. – М.: 3АО Изд-во БИНОМ, 2003-1120с.
15. Кассандрова О.М., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений. –М.: Наука, 1970.-45с.
16. Смит А.А. Прикладная ИК – спектроскопия: Пер.с анг. –М.: Мир, 1982г., - 328с.
17. Казам А., Портер Р. Реакции полимеров под действием напряжений / Пер. С англ.; под ред. А.Я. Малькина. –Л.: Химия, 1983. – 440с.
Мазмұны
Кіріспе
1.Композитті материалдардағы полиимид негізіндегі жоғары температуралы
керамикаға физик – химилық үрдістегі электрондың сәулелендірудің әсері
... ... ..
1.1 Полиимид және оның физика – механикалық қасиеттері ... ... ... ..
1.2 Поликристалды жоғары температуралы асқын өткізгіш туралы жалпы
түсінік және электронды цулемидіруден кейінгі құрылымдық – физалық
ауысулар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.2.1 Полиимид және жүйесіне төменгі температурамен - сәулелендірудің
әсері ... ... ... ... ... ... ... .
2. Тәжірибелік қондырғылар және тәжірибе әдістемесі
... ... ... ... ... ... ...
2.1 Тәжірибелік әдістер
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ..
2.1.1 Полимериі материалдарға механикалық және термо – механикалық күштің
әсерін зерттеуге арналған тәжірибелік қондырғылар
... ... ... ... ... ... ... ..
2.1.2 ИК – спектроскопиялық әдісі
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.2 r Зерттеу нысандары
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ...
2.3 Тәжірибе нәтижелері
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ..
Қорытынды
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... .
Пайдаланған әдебиеттер тізімі
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Қосымшалар
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ...
Кіріспе
Сұйық азоттың қайнау температурасын жоғарғы температурада VBa2Cu3O6+x
(YBCO) жүйесіндегі асқынөткізгіштіктің ашылуы зерттеулер үшін негізгі қадам
болды. Жоғарғы температуралы асқынөткізгіштілік (ЖТАӨ) құбылыстарына
қатысты қосылыстарға көңіл бөліне бастады. Қазіргі кезге дейінгі ЖТАӨ - дің
кең көлемді қолданылуына шектеу болатын негізгі факторлардың бірі күрделі
конфигурациялы керамикалық бұйымдарды жасауда технологиялық қиындықтары
яғни, бұл бұйымдардың мерттылығы болып табылды. Бұл проблемалардың шешу
жолдарының бірі болып, полимерлі композиционды материалдардың (ПКМ) ЖТАӨ
толықтырғынлымен өңдеу орын алды.
Полимерлер мен ЖТАӨ - дің артықшылықтарын яғни, агрессивті ортаның
әсеріне химиялық төзімділігін, механикалық беріктігін және т.б. қасиеттерін
сәйкестендіріп, өте жақсы қасиетке ие полимерлі композиционды материал алды
Периодты емес құрлымды, трансляционсыз симметриялы реттелген емес
жүйелерге дененің конденсированды күйлерінің біріне полимерлі материалдарды
жатқызуға болады. Қазіргі таңда олар тәжірибелік немесе ғылыми тұрғыда
жақсы зеттелініп, басқа конструкциялық материалдармен салыстырғанда өте
жақсы қасиеттерге ие болып келеді.Әр түрлі факторлардың әсерінен
полимерлерді болып жатқан процесстерді зерттеуді құрлымы мен қасиеттерінің
өзгеруімен материалдың физико – химиялық сипаттамаларының өзгеруін
интенсивті күш өрістерінде болжауға болады. Материалдың физико –
механикалық қасиеттері белгілі бір деңгейде құрамындағы ақауларға
байланысты болып келеді. Ең алдымен беріктілігінің, қаттылығының,
иілгіштігінің, материалдың рационалды төзімділігінің және басқа да
сипаттамаларының өзгеруіне алып келеді. Айта кетерлік, қазіргі кезге дейін
ионизациялық сәулелендірудің әсерінен полимерлерде болып жатқан
процесстердің механизмін және заңдылықтарын сипаттайтын жалпы теория негіз
алған жоқ.
Мұндай зерттеу бағыттарының бірі болып, құрлымын біршама өзгертше
алып келетін жоғарғы энергетикалық бөлшектердің полимерлерге әсер еткен
кездегі физико – механикалық сипаттамаларының өзгеруін қарастыру болып
отыр. Конденсировандыкүйдегі жоғарғы молекулалық қосылыстарға жоғарғы
энергетикалық бөлшектердің әсер ету механизмі әр түрлі физикалық (қозу,
ионизация, термолизация), химиялық (тігілу, үзілу, қышқылдану)
өзгерістердің болуымен сипатталады.
Қазіргі кезде әр түрлі жағдайдағы ионизациялық сәулендірудің әсерінен
осы ортада радиационды – химиялық өзгерістері туралы сандық мәліметтер
жинақталған полимерлі материалдардың әр түрлі деңгейде рационалды –
физикалық процесстерін сипаттайтын тәжірибелік және теориялық деректер өте
көп. Ионизациялық сәулелендіру өрісіндегі конструкциялық полимерлерді
қасиеттерін зерттеп қана емес, сонымен қатар, алдын – ала берілген
қасиеттер бойынша материалдарды дайындау қазіргі кезде мүмкін болып жатыр.
Жаңа полимерлі материалдарды өндірісте еңгізу және өңдеу үшін
материалдардың құрамы мен құрлымын, эксплуатация кезіндегі физико –
химиялық процесстердің механизмін терең түсіндіруге талдау жасалып жатыр.
Қайталанатын түйіндердің үлкен санынан тұратын молекулалы денелерді
полимерлер деп атайды. Полимерлер поли - көп және грек тілінен аударғанда
meros - бөлігі деген мағынаға ие. Атомдары сызықты немесе тармақталған
тізбек құрайтын, кеңістікті құрлымды жоғарғы молекулалық массаға ие (5000 –
нан – 1000000 дейінгі) химиялық жоғарғы молекулалы қосылыс (ЖМҚ) болып
табылады. Дененің қажетті, керекті классын тудыратын полимерлерге
күнделікті қолданысқа ие материалдар шыиытамнық, каучук, целлюлоза,
өндірістік пластмассалармен бірге тікелей классикалық қатты денелерге
жатқызбайтын тірі организмдердің жұмыс істеуі мен қалыптасуына маңызды роль
атқаратын нуклеиндік қышқылдар және де өсімдіктер мен жануарлар терісі
материалдарынан ағаштың ішіндегі қатты бөлігін, теріні, талшықты зығырды,
мақтаны жатқызуға болады. Полимерлер макромолекулалардан тұратын денелер
болып келеді. Бір немесе бірнеше топ молекулаларының қайталануымен сызықты
макромолекулалар сызық қалыптастырып, осы сызық бойымен құрлымын бұрау
арқылы әр түрлі формаға ие бола алады. Сызықты макромолекулалармен қатар
молекулалардың қайталанатын тобынан тұрғызылған үшөлшемді, сатылы,
тармақталған макромолекулаларда кездеседі
Полимерлердің қатты тізбекті жоғарғы температураға төзімді классы
ретінде полиимид алынды. Ол сыртқы агрессивті ортаның әсеріне химиялық
төзімділігімен, жоғарғы және төменгі температураларда термотұрақтылығы
бойынша физико – механикалық қасиеттерінің көрсеткіштері жоғары болуымен
ерекшеленеді. Полиимед пен әр – түрлі концентрацияға ие толықтырғыш ретінде
ұнтағынан өңделген полимерлі композиционды материалдарды
(ПКМ) полимерлі пленка деп қарастырылды
1. Композиттті материалдардағы полиимид негізіндегі жоғары температуралы
керамикаға физика – химиялық үрдістегі электрондық сәулелендірудің әсері
1.1 Полиимид және оның физика – механикалық қасиеттері
Полиимид ол негізгі тізбегінде имидті топтың циклдық
макромолекулаларынан тұратын полимерді атайды.
О
С
Q N
C
O
Полиимид радикалдарына кіретін химиялық құрылуына байланысты
алифатикалық, алициклдық және ароматикалық деп, ал тізбек құрылымы бойынша
үш өлшемді немесе сызықтық болып бөлінеді. Олардың құрылуы мынандай жалпы
формада көрсетілуі мүмкін.
O O
C C
--N Q N-R--
C C
O O
Мұндағы Q және R - әр түрлі ароматтық қатарлар.
Ароматтық полимиттерді жалпы полиаримидтер деген атпен атайды.
Полиимидтердің макромолекула фрагменттерінің диаминді және диангидритті
химиялық табиғи вариациясы әр түрлі қолданысқа ие қасиетті және құрылымы
бойынша кең көлемдегі полимерлер жиынын алуға болады.
Химиялық құрылуына, физикалық қасиеттеріне және иілгіштік, балқу
қабілеттеріне байланысты полиимидті төрт топқа бөлуге болады.
А тобы – имидті циклдан және ароматты қатарлардан ғана тұратын
полиимидтер. Бұлар қатты, морт және иілгішті төмен полимерлер болып келеді.
Б тобы – полимерлі тізбектің диангидритті фрагментінде шарнирға ие
болатын полиимидтер. Бұлар аз ғана иілгіштік қасиеті бар және морт
полимерлер болып келеді.
В тобы – диаминді фрагментті макромолекула қатары және шарнирлі
атомдардан тұратын полиимидтер. Мұндай полимерлерден қатты, берік және
иілгіштік қасиеті өте жақсы пленкалар алуға болады. Оларда жұмсартуға нақты
көрсетілген температуралық интервал болмайды.
Г тобы – бір уақытта диагиндритті және диаминді фрагмент қатарында
болатын және шарнирлі атомдардан тұратын полиимидтер. Олар бөлме
температурасында иілгіш болып келеді [4]
Сізге бергеш суреттер
Полиимидтердің физикалық зерттеу кезеңдері әр кезенде әр түрлі дамыды.
60 жылдары полиимидті материлдар технологиясы үшін керекті ақпаратты алу
және олардың қай аймақта қолданысқа ие болатындағы анықталса, 70 жылдары
физикалық зерттеулері кеңейе бастады. Полиимидтердің молекулалық құрылымы
қарқынды түрде зерттеле бастады. Қазіргі кезде полиимедтің
макромолекулаларынын физикалық сипаттамалары белгілі. Диимид пиромелитті
қышқыл, ортальимид, нафтоломид және суксилимид сияқты төменгі молекулалық
манокристалдарының рентгеноқұрылымды талдау кезінде ірі аримидті циклдік
фрагменттерінің геометриялық өлшемдері анықталған. Осы рентгендік
мәліметтерден олар симметриялы, валентті бұрышты және қарапайым байланыс
ұзындықты жалпақ циклдік құрылымды екенін көре алды.
Сутегі атындарының азот, көмір тегі және басқа топ атындарымен орын
ауыстырған кезде, олардың байланыс ұзындығы және бұрыштары өзгермейтінің де
осы рентгеноқұрылымды талдау кезінде анықталған. Полиимидтердің молекулалық
құрылымын зерттеуде олардың ішкі әсерлесу және көптеген техникалық
мүмкіндіктеріне байланысты оптикалық және электрлік қасиеттерін білу өте
маңызды.
Полиимид молекулаларының оптикалық анизатропиясын зерттеу үшін
фотоэластикалық эффекті қолданды. Фотоэластикалық коэффициентті созылу
кезінде мына формула бойынша анықталды [4]
Β=
(1)
мұндағы берілетін созылатын кернеудің өзгеруінен пайда болатын екі ретті
сынды. Куна – Грюнаның негізі формуласы
β= (2)
абсолютті температурамен Т, сынудың орташа көрсеткішімен және де Куна
сегментінің оптикалық полиризациясының анизотропиясымен байланысты болып
келеді. Балқытылған, жұмсартылған полиимидтерге бұл формуланы қолдану үшін
мына температуралық интервал Tp-дан Тр+(4О+70)К болуы қадағаланады.
Интервал пунктермен, фотоэластикалық коэффициентінің температуралық
тәуелділігі көрсетілген (1 сурет).
(1 сурет). Жұмсартылған полиимидтер үшін фотоэластикалық коэффициентінің В
(а) және Юнг модульінің Е (б) температуралық тәуелділігі.
Фотоэластикалық коэффициенті сезімтал болып
келгендіктен, (а) құрылымының өзгергенін ал, (б) әйнектелуімен шектелгенің
көруге болады.
1 сурет мәліметтері бойынша 1 кестеде фотоиілгіштіліктің жоғарғы
иілгіштілік аймағындағы және полиимид макромолекулаларына сәйкес келетін
Кун сегментінің полиризация анизотропиясының
Кун – Грюн формуласымен анықталған мәндері көрсетілген.
1 кесте
Полеризация анизотропиясы полиимидтер үшін дұрыс өлшем және корбоценті
полемерлер сегменттер анизотропиясымен салыстырғанда өте үлкен болып
келеді. Сонымен қатар бұл кестеде валентті – оптикалық схема бойынша
есептелген полиимид қатарларының мономер түйіндерінің полеризация
анизотропиясы мәндері келтірілген.
Кунның оптикалық сегментінің мономерлер саны
(3)
макромолекулалар икемділігінің саңдық сипаттамасы болып табылады.
1 кестеден көріп тұрғандай бұл полиимидтер үшін
аралығында болады яғни, полистрал немесе полиэтилен сияқты карбосепті
полимерлерге қарағанда көп емес. Бұдан полиимидтер икемді тізбектер болып
келетінің көруге болады. Олардың спецификалық артықшылығы мономерлер
түйіндерінің немесе сегменттерінің көлемдері бірден тез өсуі болып
табылады.
Полиимидтер фотосерпімділік әдісімен конструкцияларда және бұйымдарда
механикалық кернеуліктің таралуын зерттейтің материал болып табылады.
Кейбір кезде күш түсірілген полимерлер модеельді бұйымдарды зерттеу
кезінде, бөлме температурасында фотосерпімділік коэффициенттерінің шамасы
үлкен болуы керек деген талап қойылады. 1 кесте мәліметтері бойынша
полистрал және басқа да карбосебті полимерлерге қарағанда, полиимидтерде
оның шамасы бір шама үлкен болып келеді. Жұмсартылған күйде пайда болатын
кернеулікті қатыру әдісін қолданған кезде температура аралығында
серпімділік модулі мен фотосерпімділік коэффициентерінің мәнінің сәйкес
келуіне аса назар аударады. Корбоцепті полимерлерге қарағанда,
полиимидтердің.
Шамасы үлкен болып келеді.
Электронның ішкі молекулалық және молекулааралық делокализациясын
оптикалық жұтылуда үлесін бөлу өте қиын, - сондықтан олар қандай да бір
мөлшерде потенциондар ионизациясын же сәйкес келетін тізбектің донорлы,
акцептарлы аймақтарының электронға ұқсастығымен байланысты болып келеді.
Диэлектриктік қасиеті бойынша полимидтерді орташа әшілікті
диэлектриктерге жатқызуға болады. Олар бөлме температурасында мынадай
сипаттамаларға ие: диэлектрлік өтімділігі, диэлектриктік шығынның тангенс
бұрышы tgδ≈2*10-3, көлемдік меншікті кедергісі p≈1015, электрлік
беріктілігі Eпр=200Мвм 473К- ге дейін осы сипаттамалары температураға
және жилікке аздап тәуелді болады.
Полиимидтердің техникалық шыдамдылығы, төзімділігі олардың
механикалық қасиеттері бойынша анықталады. Полиимидтердің техникалық
материал ретіндегі маңыздылығы олардың жоғары жылу төзімділігі, жақсы
диэлектриктік қасиеттері, радиацияға төзімділігі және де жоғарғы
беріктілігі, иілгіштінгі болып келеді. Механикалық қасиеттерін зерттеуде
полимерлердің ішкі әсерлесуі, құрылымы, фазалық – агрегаттық күйлері жайлы
мәліметтер алуға болады.[5]
Бұл сипаттамалардан көбірек ақпаратты механикалық серпімділігі болып
табылады. Серпімділік модулі мәндерінен полимерлердің механикалық қасиетін
анықтайтын негізгі атомаралық байланыстарды табуға болады. Химиялық
байланыстарға 100000 – 250000 МПа, Вон – дер – вальс байланыстарына 2000 –
8000 МГа серпімділік модульдары сәйкес келеді, ал сутекті және де басқа
күшті химиялық емес байланыстарға аралық мәндері сәйкес келеді. Ішкі
байланыстар табиғаты туралы қосымша мәліметтерді соңғы деформация кезінде
серпімділік модулін өзгеруін зерттеуде алуға болады. Молекулалық құрлымының
және жеке макромолекулалардың механикалық қасиеттерінің тура сипаттамасын
бір уақытта механикалық, рентгенографиялық өлшемдердің көмегімен алынған
реттелген криссталды полимерлердің серпімділігің зерттеу арқылы қол
жеткізуге болады. Фазалық же т.б. физикалық ауысуларды анықтау үшін
серпімділік модульінің температураға тәуелділік көрсетуге болады.
Изотропты полиимидті пленкалардың Юнг серпімділік модульі 3000 нан
10000 МПа ал, амородты және азырақ кристаллданған пленкалар үшін де бұл мән
сәйкес келеді. Кристаллдану деңгейі бірдей болған кезде Юнг модульнің
үлкенірек мәні А - тобындағы полиимидтерге кішірек мәні. Г – тобындағы
полиимидтерге жатады. Модульдердің саңдық мәнінен реттелген емес
полиимидтерге серпімділігі бойынша маңызды рольді молекулааралық
байланыстарды жатқызуға болады. Сызықты – серпімді эффекті арқылы олардың
табиғатын түсіндіруге болады. Полиимидтің изотропты үлгілерінің созылу
кезінде Юнг модульнің өзгеруі көрсетілген. (2 сурет)
2 сурет Изотропты ДФО полиимидті аморфты пленка үшін Юнг модулі Е мен
созылатын кернеудің деформациядан
тәуелділігі.
Аз деформация кезінде Е≤2-3% Е мәні 2 – 3 % Е мәні кері тепе тең
күйге келмейді. Бұл құбылыс осы және басқа да изотропты қатты денелерге тән
әр түрлі атом аралық байланыстардың суықтылығымен яғни, ангормониялығымен
байланысты болып келеді. Деформация
Кезінде пластикалық шектен өткеннен кейін, Юнг модулі Е созылу кезінде
реттелген полимерлі тізбектер есебінен өседі. Бұл эффекті бақылау уақытына
(Б нүктесі) тәуелді және осы деформация аймағында полимер құрылымының
төзімді емес екенін көруге болады.
Кері аймақта аз деформация кезінде
Е=Е0+Е немесе [4]
Мұндағы Ео - бастапқы Юнг модульі, В0 – сызықты емес коэффициенті,
- барлық қатты изотропты полимерлер үшін өлшемі бірдей және
температураға тәуелді емес. Қатынасы барлық қатты
денелердегі атом аралық байланыстын ангормониялық сипаты Грюкайзен
коэффициенті мен байланысты
[5]
мұндағы µ - Пуассон коэффициенті. Иондық және металлдық байланысты денелер
үшін 2тең .
Көлденең бағытқа қарағанда, созылу бойымен күш түсірілгенен кейін
бастапқы модуль біршама жоғары болады және созылу деңгейі өскен сайын
бастапқы модульде өсіп отырады. Жоғарғы бағытталған полиимидті талшықтарда
ол ≈ 100000 МПа Гец. Түзетілген макромолекула нұсқасының химиялық
байланыстарын макроскопиялық серпімділігіне үлесі өте зор және полимерлер
сипатына тән созылу кезінде жоғарғы бағытталған фибриллярлы кристаллдық
құрылым пайда болады. Мұндай материалдардың механикалық қасиеттері фибрилды
кристаллданған және реттелген емес бөліктері кезектесе қайталанып отыратын
модель бойына сипатталады. Осы модель бойынша бағытталған үлгінің бастапқы
Юнг модульі Е0 мынаған тең:
[6]
мұндағы же - кристаллдардың және кристалларалық бастапқы
модульі. γE– кристаллдану деңгейі. Қайталанатын бұл
модульде бастапқы модульнің Eo температуралық тәуелділігі де
реттелген емес фазамен байланысты және бұл бағытталған кристаллды
полиимидтер үшін де тән. Созылу деңгейінің өсуімен кристаллдану деңгейіде
өседі яғни, созылу деңгейінің өсуі мен кристаллды фазаның серпімділік үлесі
артады. Қайталанатын модель изотропты пленкаға қарағанда, талшықтар үшін
бастапқы модульдің Eo температураға тәуелділігі жоғары екенін көрсетеді.
Бастапқы модульдің температураға тәуелділігі жоғары болған сайын
кристаллдану деңгейі γ де жоғарлайды.
Әр түрлі химиялық құрылымды полиимидтердің серпімділігі мен
беріктілігі сипаттамаларының нақты және шектелген мәліметтері мен
кристаллдардың макромолекулаларының түрілу деңгейімен салыстырп мынандай
формула алуға болады:
[7]
мұндағы с – тізбектің осы бойымен ұқсастық периоды, L - ұқсастық периоды
шегіндегі тізбектің контурлы ұзындығы. Беріктілік пен серпімділік модульнің
есептелген және тәжірибелі өлшемдері макромолекулаларыдың түрілу деңгейінің
өсуімен бірқалыпты төмендеуі көрсетілген (3 сурет)
3 сурет Полиимидті талшықтардың теориялық және тәжірибесін еріктілік пен
серпімділік сипаттамаларының 293 К температурада кристаллиттердің
макромолекуласын түрілу деңгейінен тәуелділігі.
Макромолекулалардың негізгі конформация түрі өзгеріп бір
кассификационды топтан екіншіге ауысқанда беріктілік пен серпімділік
модульнің саңдық мәндері секірмелі түрде өзгеріп отырады.
Макромолекулаларыдың түрілу деңгейі неғұрлым аз болған сайын,
соғұрлым механикалық қасиеттерін Ek потенциалдық көрсеткіштерінің жоғары
болуын көруге болады. Бұған шектеу морттылық болып келеді және себеп
ретінде А және Б тобындағы полиимидтердің талшықтарының морттылығы болып
келеді. Олардың негізгі кемшілігі болып жоғарғы молекула массасының аз
болуы, ақаулардың болуы, жұмсақ кристалл қабаттарының болмауы және де
фибриллдерге ыдырауының бейімділігі жоғары болуынан морттық қасиетке алып
келеді. Осындай әсер ететін факторларды зерттей келе, жаңа асқын берікті,
асқын жоғарғы модульді полиимидті талшықтарды алуға болатының көрсетті.
Бағытталған емес полимерлерден керекті деформациямен жоғарғы беріктілік
сәйкес келетіндей талап қойылады.
Әр түрлі температурадағы изотропты полиимидті пленкалардың созылу
диаграм масы көрсетілген (4 сурет)
4 сурет. Изотропты полиимидті ПМ пленкалардың созылу диграммасы.
В тобындағы полипиромеллитимид ПМ сұйық азот температурасында (77 К)
20 – 30 % сұйық пелий (К) температурасында морт емес болып, Tp ≈663K
температурада деформацияланады. Осы температураларда механикалық күш
түсірілген кезде де пленкалардың иілгіштік қасиеті сақталады. Бұл
полиимидтердің квазис серпімді қойылымды деформация аймағы өте үлкен болып
келеді. Осы суреттен иілгіштіліктен ауысу шегі деформацияның 20 – 30%
мәніне сәйкес келеді. Полипиромеллитимитттердің осындай жақсы қасиеттерінен
оларды арнайы зерттеулерде және техникада кенінен қолдануға ие болды.
Зерттеулердің негізгі қортынды нәтижелері мынандай түрде жүргізіледі.
Жалпы созылу деформациясына және оның құраумыларына басты үлесін орнатты:
E1 - тәжірибесіндегі температура кезіндегі қайтымды деформация,
E2 - қатты қыздыру кезінде (573 К) жоғалып
кететінквазиқайтымды емес деформация E3 -773К-ге - ге дейін қыздырған
кезде жоғалып кетпейтін қайтымды деформацияның абсолютті өлшемі жалпы
деформацияның Е өлшеміне тәуелді және қайтымды емес деформация E3 тек E ≥
20% кезде жинақталып (а) ауысу аймағында материалдың құрылымы үздікті яғни
изотропты же әлсіз кристаллданған күйден жоғарғы бағытталған
кристаллданған күйге өзгереді (5 сурет).
а – созылудың жалпы деформациясынан құраушыларының
тәуелділігі
б – жалпы деформациясынан кристаллиттердің дезориентация бұрышының
тәуелділігі
5 сурет. ПМ полиллендті пленканың деформациялану сипаттамалары.
Бағытталған же изотропты күйде де жоғары қайтымды деформация. Осы
полимерлердің кристаллдық торымен және макромолекулалардың иілгіштінгімен
тығыз байланысты. Өлшеу нәтижелелерінің талдауынан қалдық деформация
релаксация кинетикасы же тепе – тең созылыңқы кернеудің температуралық
тәуекелділіктерінен полиимидтің жоғарғы деформациясы энтропияның өзгеруімен
байланысты емес екенін көрсетті.
Жоғары деформация жинақталған кернеудің деңгейі яғни, деформацияға
кедергісі В.Г тобындағы полиимидтердіні кортоцепті же басқа циклоцепті
полимерлерге қарағанда үлкен болып келеді. Мысалы, бөлме температурасында
100 – 150 МПа – да айырмашылығын көруге болады
(6 сурет)
1, 2, 3 – ПМ полимид, ДФО, ДР;
4, 5 – полифениленоксид, полиметилметакрилат;
6 сурет. Изотропты аморфты полиимидтер (1 - 3) же басқа да полимерлер үшін
созылу кезінде Юнг модульімен Е (а) иілгіштік шегінің δB температурадан
тәуелділігі.
Бұл суретте полиимидтердің температураның кең интервалында
деформацияға кедергіліктің жоғары болуымен ерекшеленеді. Яғни, полиимидтер
же басқа да қатты полимерлер үшін де Юнг модульі мен иілгіштілік шегінің
температуралық тәуелділігі ұқсас екенін көруге болады.
Белгілі бір көзқарас бойынша жоғарғы иілгіштіліктен қатты
полимерлердің жоғарғы деформациясының ешқандай айырмашылығы жоқ. Осының
негізінде көптеген маңызды тәжірибелік фактілерді мысалы, температуралық
эквиваленттілікті, деформацияның жылдамдығын қыздыру кезіндегі жоғарғы
деформация қайтымдылығын түсіндіруге болады. Релаксационды көрсеткіштер
теориясында бұл тәуекелділік δB = ƒ(T), Tp температура аймағында
сипаттайды же бұл полимерлердің химиялық құрылуымен байланысты емес
сондықтан, 6 сурет иілгіштілік пен серпімділіктің арасындағы тығыз
байланысты түсіндіре алмайды.
Кристаллдардың иілгіштілігінің дислокационды теориясынан бастау
алатын қатты полимерлердің деформациялануының жаңа көрсеткіштеріне осы және
де басқа да фактілер негіз бола алады. Бұл теорияның негізгі көрсеткіші
яғни, қалдық деформацияның жинақтауымен жоғалып кететін, орын ауыстыратын,
пайда болатын, сыртқы кернеулікпен же өз аралықтарында әсерлесетін,
серпімді кернеуліктің макроскопиялық концентраты болып табылатын
бөлшектердің орны бұрмаланатын дислокация болып табылады.
Полимерлерде дислокацияға ұқсас дисклинация яғни, молекулалық
тізбектердің бағыттарының бұрмалануы олардың локальді майысуы, бұралуы же
т.б. болып табылады. Мұндай ақаулардың пайда болуы олардың тізбек бойымен
қозғалуы, беткейлікке шығуы дененің энергиясын өзгертіп, макроскопиялық
қайтымсыз деформацияға үлесін қосады. Мүмкін болатын полимерлердің
деформациялану механизмі көрсетілген (7 сурет).
а – түйіндердің домалануы;
б – иіліктердің тегістелуі;
в – иіліктердің ішкі айналуы
7 сурет. Қатты полимерлердегі иілгіштілік деформацияның жинақталу
механизмі қатты полимерлердің иілгіштілік теориясының дисклинация
терминінде тұтас, серпімді, изотропты ортада полимерлер үшін жоғары ықтимал
тізбектің екі ретті майысуын ақауын 7 сурет (б) көрсетілген.
Аргонмен шығарылған қортынды формула мына түрде көрсетілген:
(8)
мұндағы - жылжыту кезіндегі иілгіштілік шегі; G - жылжудың
серпімділік модулі; µ - Пуассон коэффициенті; Т – температура; -
жымтудың тәжірибелік жылдамдығы; ̃ 1013 C-1 тең тұрақты шама; к
– Больцман тұрақтысы. Бұл формулаға екі ретті майысудың геометриялық
сипаттамалары болып табылатын дискликационды тұзақтың элементарлы жубы
кіреді : r – тузақтың радиусы; w – майысу бұрышы; Zx - жуп арасындағы
тузақтың арақашықтығы. Бұл өлшемдер схема түрінде 7, 6 – суретте
көрсетілген.
Қатты полимерлердің тәжірибеден алынған серпімділік пен иілгіштілік
мәліметтерінен салыстырып, олардың қатарына карбоцепті; аралас же ароматты
циклоцепті полимерлерді де жатқызды. Теория біртекті изотропты орта үшін
өңделген соң, полимерлердің үлгілері изотропты же амораты болып келеді.
Кристаллдану деңгейі 8 % аспайды. Полимерлердің химиялық құрылуы, тізбектің
орташа радиусының r0 же тізбектің қатты аумағының жауын ішкі екі
шарнирдің арасындағы орташа ұзыңдығының l0
өлшемдерімен сипатталады.
Тәжірибе мен теорияны салыстырып, Аргонның бірінші формуласын
шығаруға болады:
(9)
Химиялық құрылуы бойынша әр түрлі полимерлер тәжірибелік түзулерінің
иілуімен яғни, В коэффициентімен ажыратылады керісінше, химиялық құрылуында
ең айырмашылық болғанда, полиимидтердің иілу түзуі же оған сәйкес В
коэффициентінің өлшемі бірдей болады.
Барлық зерттелінген полимерлер үшін
координаторына еңгізілген тәжірибелік нүктелер түзулердің маңында
орналасқан яғни, бұл теңдіктің дұрыс екенін көрсетеді (8 сурет).
а – карбоцепті же араласқан полимерлер;
б – ароматтық полимерлер
8 сурет. Қатты изотропты аморфты полимерлер үшін келтірілген температурадан
TG келтірілген иілгіштілік шегінің тәуелділігі.
Бұдан теория химиялық құрылуының геометриялық параметр модельі w, r
арқылы әсерін ескереді. Олар w3v3 туынды түрінде В коэффициентінің
құрамына кіреді ал, Zx параметрі тікелей байланысты болып келеді.
Zx және v мәндерін біле отырып, иілгіштін деформацияның бір
элементарлы акттың активиционды көлемін бағалауға болады:
V=πr2zx
[10]
V көлемі микромасштабтағы процесстің локализация деңгейін сипаттайды.
Полиимидтердің иілгіштілік деформациясының элементарлы акты қатты
деколизацияланған, ол үлкен көлемді (~10000Å3) же материалдардың көлемін
қамтиды. Ал, корбоцепті полимерлердің активационды көлемі полиимидпен
салыстырғанда азырақ (~1000-2000Å3 ) болып келеді.
Полиимидтің изотропты пленкаларының құрлымы же оның үш төменгі
температуралы модельді қосылыстарының спектроскопиялық зерттеулері
жүргізілді. Пленкалар күш түскен же түспеген күйлерде зерттелінеді.
Иілгіштік мен болатын макроскопиялық деформация кезінде макроскопиялық
қалдық деформацияның жинақталуымен жүретін оттегі атомдарының арасында
макромолекулалардың қаттыаймақтарының конфигурациясының квазисектрмелі
түрде өзгеруі байқалады. Бұл құбылыстың механизмі күш түсірілген кезде
ароматтық топтардың арасында же ішкі аймақтарында сопряжение әлсіретеді
де, азот атомдарының электрон жұптарының бөлінбеген гибридизациясын бір
жазықтықта жатқан мынандай
CO
Cap-N
CO
валентті байланысты 3р2 күйден байланыс Сар-N, жазықтық
CO
N
CO
компланорлы емес Sp3 күйге өзгереді. Нәтижесінде қатты аймақ N атомында
сынып, оның проекциясы макромолекула осьінде 5 – 10% ұзарады. Негізгі ішкі
әсерлесу молекулааралық деп саналатын, макромолекулалардың ұзын
тізбектілігі ескерілген, молекулалы көлемді серпімді ақаулардың бар болуына
негізделген қатты полимерлердің деформациялану теориясы қазіргі кезде V
ерік тәжірибесін негізге ие. Иілгіштік деформацияға полемердің кедергісін
анықтайтын негізгі молекулалық сипаттамасы тізбктің қатты аумағының
ұзындығы болып табылатыны кішкентай көлемді тізбекті полимердің
полиимидтерге таралғандығымен байланысты болып келеді [4]
Полиимидті пленкалар аморфты – криссталдық жә аморфты құрылымды
болып келеді. АҚШ – тың Du - Pont фирмасы пиромелитті диангидриттің
диаминодифенилоксид өнімдерінің әсерлесу негізінде Kapton полиимидті
пленкасын шығарды. Пленканың ені 1,5 м дейін болады. Қазіргі кезде бұл
пленканың үш түрі шығарылады: Kapton – H, V пленкалары толығымен
полиимидтен ал, F екі компоненттен полиимид же орторопластан тұрады [4]
H пленкаларының әр түрлі маркалары бар және оларды қалындығы бойынша
ажыратуға болады. Қалындығы 7,5 тен 125 мкм дейін, 30Н – тан 50 Н – қа
дейін әр түрлі маркомы пленкалар кездеседі. Марколық формуладағы сан
пленканың қалындығы яғни милдің жүзден бөлігін көрсетеді. Kapton – 200 H
пленкасы 2 миль қалындыққа ие, яғни шамамен 50 мкм. V пленкасы үш
қалындықта шығарылады 50, 75 және 125 мкм. Н пленкасына ұқсас
макировкоманды.
Әр – түрлі маркадағы HжәнеV пленкаларының механикалық және физикалық
қасиеттері жақын болып келеді. Бұл пленкалар жұмсармайды, балуымайды және
пісіруге келмейді V пленкасы Н пленкасынан жылыту кезінде аз отыруымен
ажыратылады. 473 К бір сағат ұстау кезінде Н пленкасы үшін отыру 0,25% ал,
V пленкасы үшін 0,05% - тен кем емес отырылуы болады. Бұл пленкалар мөлдір
болып келеді. Жұқа пленкалар жылтыр – сары түске ал, қалың пленкалар –
қоныр түске боялған. Оларды жоғары химиялық – термиялық төзімділігі
бойынша, механикалық, электрлік қасиеттері бойынша, және де ионизациялық
сәулеленуге әсерінің төзімділігі бойынша ажыратады. Төменде пленкалардың
механикалық және физикалық қасиеттері көрсетілген [3] :
Тығыздығы, г см3
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 1,42
Әйнектелеу температурасы, 0С ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 385
Термотөзімділігі, 0С (ауада экспозиция кезінде ұзару уақыты 1 %)
1 апта
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... .. 340
1 ай
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... . 300
1 жыл
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... .. 275
Нөлдік беріктілік температурасы, 0С ... ... ... ... ... ... ... ... 815
Жылу өткізгіштілік коэффициенті, кал (см * с*0С) ... . 3,5 * 10-14
23 0С де 20 – 80% ылғандылықтағы су жұтымдылығы, см ( см* %) - ... 2,2 *
10-5
Созылу кезіндегі беріктілігі, ктс см2
195 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 2460
25 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 1750
200 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 1190
300 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 980
Үзілу кезіндегі ұзаруы, %
1950 кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 2
25 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 70
200 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 90
300 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 110
Созылу кезіндегі серпімділік модульі, ктс см2
- 195 кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
35800
25 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
30300
200 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
18300
Диэлектрлік өтімділігі (1 кГц)
25 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 35
200 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3,0
Диэлектрлік шығынның тенгенс бұрышы (1 кГц)
25 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
0,003
200 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 0,002
Электрлік беріктілігі, кВмм
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 280
Бөлме температурасындағы полиэтиленді пленкаға қарағанда, созылу
кезінде 500 0 де полиимидті пленканың беріктілігі екі есе жоғары болады.
Алюминийден 300 0С артық, нольдік беріктілігі 815 0С де байқалады 250 0С де
1000 сағатта полемер өзінің 90 % беріктілігін сақтайды. Бұл пленкалар
жоғары температурада ұзақ уақыт жұмыс істейтін электро – изоляционды
аймақтарда қолданады. Жоғарғы температураға төзімді, жақсы механи калық
қасиеттерінің арқасында полиимидті пленкаларды слюдадан, керамикадан,
шыныдан жасалынған қалың изоляцияларға ауыстыру өте қолайлы. Полиимидті
пленка өздігінен сөжтін қасиетке ие болып келеді.
Гидролизованды полиимедті пленкалардың беріктілігін термоөңдеу
жолымен қайта толық орнына келтіруге әбден мүмкін. Егер пленканы гидролизге
алып келіп, 224 0С – де 80 сағат немесе 310 0С – де 2 сағат қыздыратын
болса, созылу кезінде беріктілігі 1000 – нан 1700 – 1800 кгс см2
Жоғарылайды ал, үзілуде ұзаруы 6,3 – тен 38,8 немесе 50,7 % дейін жетеді.
Полиимидтер ультра күлгін сәуленудің әсеріне төзімділігі аз болып
келеді. Алты ай күнде ұстағаннан кейін материал морт болып кетеді.
Политромеллитилид диаминодифенилоксид жоғары радиацияға төзімділігімен
сипатталады. Полиимедті пленкаларды бояу 108 рад. дозада күшейтіледі, және
физико – механикалық, электрлік қасиеттерін өзгертпейді.
Электрондармен 1010 рад дозамен сәулелендіру диэлектрін қасеттері мен
пленканың иілгіштілігін өзгеріске алып келмейді.
Полимедтерді шыны материалдарымен, болатыпен, борлы және көміртекті
талшықты толықтырғыштармен қосқан кезде жоғары температураға төзіледі,
жақсы физико – механикалық, электроизоляционды қасиетте ие, конструкциялық
материалдар алуға болады. Полиамидқышқылдың ертіндісін шыны материалына
сіңдіріп, активті препре алады және оны термоөңдеуден өткізіп жасалуға
дайындайды. Препрегтердің жасалды нығыздау немесе вакуумды қапта
жүргізіледі. Полиимидті формолимер толықтырғыш композициясының нығыздалуы
пайда болатын агрегаттың температурамен қысымымен тығыз байланысты болады.
Тәжірибе басталғаннан кейін қоспа 180 0С температурада 140 кгс см2 дейін
төмендетеді. Баспа схемаларын нығыздау үшін 5 кгс см2 қысым қас иет
етіледі. Циклизация процессін бітіру үшін әр температурада 204, 232, 260,
288 және 370 0С 4 сағат бойы термоөңдеу жүргізіледі.
Қабатты пластиктердің қасиеттері конструкциядағы саңлаулардың
көлеміне тәуелді болады. Пелиамидқышқылынан алынған полимидті
байланыстырушылар жоғары саңлауына ие болғандықтан бөлме температурасында
майыстыру кезінде беріктілігі төменболып келеді. Алайда бұл материалдардың
құндылығы жоғарғы температура кезінде байқалады. Саңылауларының 24 тен 9 %
дейін өзгеруінен майысу кезінде бөлме температурасында беріктілігі 3850 ден
5700 кгссм2 дейін сызықты түрде өзгереді. Полиимидті шыныпластиктердің
беріктілігі 300 0С – де ұзақ ұстағаннан кейін ғана бірден төмендейді. Бұл
шыны материалының шлихтауының термиялық төзімділігі төмен екендігімен
түсіндіріледі.
Полиимидті қабаты пластиктерді дастындау процессінде қыздыру кезінде
байланыстырғышты молекулааралық амидті байланыстар пайда болдырады және
олар модифицироваланған емес полиимидті пластиктерге қарағанда ауада
термиялық өзімділігі жоғары болып келеді.
Құрамына әр түрлі гетероциклдер кіретін полиимидтер жоғары
реттелгендік деңгеймен ерекшеленеді және ол нақты балқу нүктесіне ие
болмайтын сары түстен қоныр түске дейінгі қосылыс. Төменгі балқу
температурасына ие тізбектегі гетероциклді түйінді полиимидтер 500 0С – де
вакуум төзігеді болып келеді [3]
1.2 Поликристалды жоғары температуралы асқын өткізгіш
туралы жалпы түсінік және электронды сәулелендіруден кейінгі
құрылымдық – фазалық ауысулар.
1986 жылы температураның алдыңғы орнатылған мәндерінен біршама жоғары
яғни асқынөткізгіштілік күйге өтетін металлдық өткізгіштікке оксидтер
қатары анықталды. Жоғарғы температуралы асқын өткізгіштіліктің ашылуы қатты
дене физикасындағы маңызды оқиға болды. Алабама штатының және Хьюстон
университетінің ғылымдары сұйық азат температурасында асқынөткізгіштік
болатын қосылыс яғни, 90К температурадан жоғары критикалық температураға ие
YBa2Cu3O7-x оксидің тапты [6].
Элетронды сәулелендіру жағдайында итрийлі керамикада болатын
процесстерді зерттеу жоғарғы температуралы асқынөткізгіштік механизмінің
анықталуына және бұл материалдың электротехникалық өндірісте, ғорыштың
техникада қолдануына мүмкіндік берді.
Жоғары температуралы асқынөткізгіштіліктің (ЖТАӨ) құрлымдық
тәуелділігі YBa2Cu3O6+x құрамындағы өттегінің мөлшері ( х мәні), физикалық
қасиеттеріне маңызды роль атқарады.
Бұл қосылыс айнымалы құрамға иу және х мәніне байланысты екі түрлі
фазада болуы мүмкін: x≥0,55 кезіндегі асқынөткізгіштілікке ие тұрақты
ромбикалық және асқынөткізгіштілік болмайтын х мәні төен болғандығы
метатұрақты тетрагональды. Берілген зерттеулерге ромбикалық фазаның
тетрогональды фазадан айырмашылығы ұяшықтардың деформациялануымен ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе
1.Композитті материалдардағы полиимид негізіндегі жоғары температуралы
керамикаға физик – химилық үрдістегі электрондың сәулелендірудің әсері
... ... ..
1.1 Полиимид және оның физика – механикалық қасиеттері ... ... ... ..
1.2 Поликристалды жоғары температуралы асқын өткізгіш туралы жалпы
түсінік және электронды цулемидіруден кейінгі құрылымдық – физалық
ауысулар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.2.1 Полиимид және жүйесіне төменгі температурамен - сәулелендірудің
әсері ... ... ... ... ... ... ... .
2. Тәжірибелік қондырғылар және тәжірибе әдістемесі
... ... ... ... ... ... ...
2.1 Тәжірибелік әдістер
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ..
2.1.1 Полимериі материалдарға механикалық және термо – механикалық күштің
әсерін зерттеуге арналған тәжірибелік қондырғылар
... ... ... ... ... ... ... ..
2.1.2 ИК – спектроскопиялық әдісі
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.2 r Зерттеу нысандары
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ...
2.3 Тәжірибе нәтижелері
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ..
Қорытынды
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... .
Пайдаланған әдебиеттер тізімі
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Қосымшалар
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ...
Кіріспе
Сұйық азоттың қайнау температурасын жоғарғы температурада VBa2Cu3O6+x
(YBCO) жүйесіндегі асқынөткізгіштіктің ашылуы зерттеулер үшін негізгі қадам
болды. Жоғарғы температуралы асқынөткізгіштілік (ЖТАӨ) құбылыстарына
қатысты қосылыстарға көңіл бөліне бастады. Қазіргі кезге дейінгі ЖТАӨ - дің
кең көлемді қолданылуына шектеу болатын негізгі факторлардың бірі күрделі
конфигурациялы керамикалық бұйымдарды жасауда технологиялық қиындықтары
яғни, бұл бұйымдардың мерттылығы болып табылды. Бұл проблемалардың шешу
жолдарының бірі болып, полимерлі композиционды материалдардың (ПКМ) ЖТАӨ
толықтырғынлымен өңдеу орын алды.
Полимерлер мен ЖТАӨ - дің артықшылықтарын яғни, агрессивті ортаның
әсеріне химиялық төзімділігін, механикалық беріктігін және т.б. қасиеттерін
сәйкестендіріп, өте жақсы қасиетке ие полимерлі композиционды материал алды
Периодты емес құрлымды, трансляционсыз симметриялы реттелген емес
жүйелерге дененің конденсированды күйлерінің біріне полимерлі материалдарды
жатқызуға болады. Қазіргі таңда олар тәжірибелік немесе ғылыми тұрғыда
жақсы зеттелініп, басқа конструкциялық материалдармен салыстырғанда өте
жақсы қасиеттерге ие болып келеді.Әр түрлі факторлардың әсерінен
полимерлерді болып жатқан процесстерді зерттеуді құрлымы мен қасиеттерінің
өзгеруімен материалдың физико – химиялық сипаттамаларының өзгеруін
интенсивті күш өрістерінде болжауға болады. Материалдың физико –
механикалық қасиеттері белгілі бір деңгейде құрамындағы ақауларға
байланысты болып келеді. Ең алдымен беріктілігінің, қаттылығының,
иілгіштігінің, материалдың рационалды төзімділігінің және басқа да
сипаттамаларының өзгеруіне алып келеді. Айта кетерлік, қазіргі кезге дейін
ионизациялық сәулелендірудің әсерінен полимерлерде болып жатқан
процесстердің механизмін және заңдылықтарын сипаттайтын жалпы теория негіз
алған жоқ.
Мұндай зерттеу бағыттарының бірі болып, құрлымын біршама өзгертше
алып келетін жоғарғы энергетикалық бөлшектердің полимерлерге әсер еткен
кездегі физико – механикалық сипаттамаларының өзгеруін қарастыру болып
отыр. Конденсировандыкүйдегі жоғарғы молекулалық қосылыстарға жоғарғы
энергетикалық бөлшектердің әсер ету механизмі әр түрлі физикалық (қозу,
ионизация, термолизация), химиялық (тігілу, үзілу, қышқылдану)
өзгерістердің болуымен сипатталады.
Қазіргі кезде әр түрлі жағдайдағы ионизациялық сәулендірудің әсерінен
осы ортада радиационды – химиялық өзгерістері туралы сандық мәліметтер
жинақталған полимерлі материалдардың әр түрлі деңгейде рационалды –
физикалық процесстерін сипаттайтын тәжірибелік және теориялық деректер өте
көп. Ионизациялық сәулелендіру өрісіндегі конструкциялық полимерлерді
қасиеттерін зерттеп қана емес, сонымен қатар, алдын – ала берілген
қасиеттер бойынша материалдарды дайындау қазіргі кезде мүмкін болып жатыр.
Жаңа полимерлі материалдарды өндірісте еңгізу және өңдеу үшін
материалдардың құрамы мен құрлымын, эксплуатация кезіндегі физико –
химиялық процесстердің механизмін терең түсіндіруге талдау жасалып жатыр.
Қайталанатын түйіндердің үлкен санынан тұратын молекулалы денелерді
полимерлер деп атайды. Полимерлер поли - көп және грек тілінен аударғанда
meros - бөлігі деген мағынаға ие. Атомдары сызықты немесе тармақталған
тізбек құрайтын, кеңістікті құрлымды жоғарғы молекулалық массаға ие (5000 –
нан – 1000000 дейінгі) химиялық жоғарғы молекулалы қосылыс (ЖМҚ) болып
табылады. Дененің қажетті, керекті классын тудыратын полимерлерге
күнделікті қолданысқа ие материалдар шыиытамнық, каучук, целлюлоза,
өндірістік пластмассалармен бірге тікелей классикалық қатты денелерге
жатқызбайтын тірі организмдердің жұмыс істеуі мен қалыптасуына маңызды роль
атқаратын нуклеиндік қышқылдар және де өсімдіктер мен жануарлар терісі
материалдарынан ағаштың ішіндегі қатты бөлігін, теріні, талшықты зығырды,
мақтаны жатқызуға болады. Полимерлер макромолекулалардан тұратын денелер
болып келеді. Бір немесе бірнеше топ молекулаларының қайталануымен сызықты
макромолекулалар сызық қалыптастырып, осы сызық бойымен құрлымын бұрау
арқылы әр түрлі формаға ие бола алады. Сызықты макромолекулалармен қатар
молекулалардың қайталанатын тобынан тұрғызылған үшөлшемді, сатылы,
тармақталған макромолекулаларда кездеседі
Полимерлердің қатты тізбекті жоғарғы температураға төзімді классы
ретінде полиимид алынды. Ол сыртқы агрессивті ортаның әсеріне химиялық
төзімділігімен, жоғарғы және төменгі температураларда термотұрақтылығы
бойынша физико – механикалық қасиеттерінің көрсеткіштері жоғары болуымен
ерекшеленеді. Полиимед пен әр – түрлі концентрацияға ие толықтырғыш ретінде
ұнтағынан өңделген полимерлі композиционды материалдарды
(ПКМ) полимерлі пленка деп қарастырылды
1. Композиттті материалдардағы полиимид негізіндегі жоғары температуралы
керамикаға физика – химиялық үрдістегі электрондық сәулелендірудің әсері
1.1 Полиимид және оның физика – механикалық қасиеттері
Полиимид ол негізгі тізбегінде имидті топтың циклдық
макромолекулаларынан тұратын полимерді атайды.
О
С
Q N
C
O
Полиимид радикалдарына кіретін химиялық құрылуына байланысты
алифатикалық, алициклдық және ароматикалық деп, ал тізбек құрылымы бойынша
үш өлшемді немесе сызықтық болып бөлінеді. Олардың құрылуы мынандай жалпы
формада көрсетілуі мүмкін.
O O
C C
--N Q N-R--
C C
O O
Мұндағы Q және R - әр түрлі ароматтық қатарлар.
Ароматтық полимиттерді жалпы полиаримидтер деген атпен атайды.
Полиимидтердің макромолекула фрагменттерінің диаминді және диангидритті
химиялық табиғи вариациясы әр түрлі қолданысқа ие қасиетті және құрылымы
бойынша кең көлемдегі полимерлер жиынын алуға болады.
Химиялық құрылуына, физикалық қасиеттеріне және иілгіштік, балқу
қабілеттеріне байланысты полиимидті төрт топқа бөлуге болады.
А тобы – имидті циклдан және ароматты қатарлардан ғана тұратын
полиимидтер. Бұлар қатты, морт және иілгішті төмен полимерлер болып келеді.
Б тобы – полимерлі тізбектің диангидритті фрагментінде шарнирға ие
болатын полиимидтер. Бұлар аз ғана иілгіштік қасиеті бар және морт
полимерлер болып келеді.
В тобы – диаминді фрагментті макромолекула қатары және шарнирлі
атомдардан тұратын полиимидтер. Мұндай полимерлерден қатты, берік және
иілгіштік қасиеті өте жақсы пленкалар алуға болады. Оларда жұмсартуға нақты
көрсетілген температуралық интервал болмайды.
Г тобы – бір уақытта диагиндритті және диаминді фрагмент қатарында
болатын және шарнирлі атомдардан тұратын полиимидтер. Олар бөлме
температурасында иілгіш болып келеді [4]
Сізге бергеш суреттер
Полиимидтердің физикалық зерттеу кезеңдері әр кезенде әр түрлі дамыды.
60 жылдары полиимидті материлдар технологиясы үшін керекті ақпаратты алу
және олардың қай аймақта қолданысқа ие болатындағы анықталса, 70 жылдары
физикалық зерттеулері кеңейе бастады. Полиимидтердің молекулалық құрылымы
қарқынды түрде зерттеле бастады. Қазіргі кезде полиимедтің
макромолекулаларынын физикалық сипаттамалары белгілі. Диимид пиромелитті
қышқыл, ортальимид, нафтоломид және суксилимид сияқты төменгі молекулалық
манокристалдарының рентгеноқұрылымды талдау кезінде ірі аримидті циклдік
фрагменттерінің геометриялық өлшемдері анықталған. Осы рентгендік
мәліметтерден олар симметриялы, валентті бұрышты және қарапайым байланыс
ұзындықты жалпақ циклдік құрылымды екенін көре алды.
Сутегі атындарының азот, көмір тегі және басқа топ атындарымен орын
ауыстырған кезде, олардың байланыс ұзындығы және бұрыштары өзгермейтінің де
осы рентгеноқұрылымды талдау кезінде анықталған. Полиимидтердің молекулалық
құрылымын зерттеуде олардың ішкі әсерлесу және көптеген техникалық
мүмкіндіктеріне байланысты оптикалық және электрлік қасиеттерін білу өте
маңызды.
Полиимид молекулаларының оптикалық анизатропиясын зерттеу үшін
фотоэластикалық эффекті қолданды. Фотоэластикалық коэффициентті созылу
кезінде мына формула бойынша анықталды [4]
Β=
(1)
мұндағы берілетін созылатын кернеудің өзгеруінен пайда болатын екі ретті
сынды. Куна – Грюнаның негізі формуласы
β= (2)
абсолютті температурамен Т, сынудың орташа көрсеткішімен және де Куна
сегментінің оптикалық полиризациясының анизотропиясымен байланысты болып
келеді. Балқытылған, жұмсартылған полиимидтерге бұл формуланы қолдану үшін
мына температуралық интервал Tp-дан Тр+(4О+70)К болуы қадағаланады.
Интервал пунктермен, фотоэластикалық коэффициентінің температуралық
тәуелділігі көрсетілген (1 сурет).
(1 сурет). Жұмсартылған полиимидтер үшін фотоэластикалық коэффициентінің В
(а) және Юнг модульінің Е (б) температуралық тәуелділігі.
Фотоэластикалық коэффициенті сезімтал болып
келгендіктен, (а) құрылымының өзгергенін ал, (б) әйнектелуімен шектелгенің
көруге болады.
1 сурет мәліметтері бойынша 1 кестеде фотоиілгіштіліктің жоғарғы
иілгіштілік аймағындағы және полиимид макромолекулаларына сәйкес келетін
Кун сегментінің полиризация анизотропиясының
Кун – Грюн формуласымен анықталған мәндері көрсетілген.
1 кесте
Полеризация анизотропиясы полиимидтер үшін дұрыс өлшем және корбоценті
полемерлер сегменттер анизотропиясымен салыстырғанда өте үлкен болып
келеді. Сонымен қатар бұл кестеде валентті – оптикалық схема бойынша
есептелген полиимид қатарларының мономер түйіндерінің полеризация
анизотропиясы мәндері келтірілген.
Кунның оптикалық сегментінің мономерлер саны
(3)
макромолекулалар икемділігінің саңдық сипаттамасы болып табылады.
1 кестеден көріп тұрғандай бұл полиимидтер үшін
аралығында болады яғни, полистрал немесе полиэтилен сияқты карбосепті
полимерлерге қарағанда көп емес. Бұдан полиимидтер икемді тізбектер болып
келетінің көруге болады. Олардың спецификалық артықшылығы мономерлер
түйіндерінің немесе сегменттерінің көлемдері бірден тез өсуі болып
табылады.
Полиимидтер фотосерпімділік әдісімен конструкцияларда және бұйымдарда
механикалық кернеуліктің таралуын зерттейтің материал болып табылады.
Кейбір кезде күш түсірілген полимерлер модеельді бұйымдарды зерттеу
кезінде, бөлме температурасында фотосерпімділік коэффициенттерінің шамасы
үлкен болуы керек деген талап қойылады. 1 кесте мәліметтері бойынша
полистрал және басқа да карбосебті полимерлерге қарағанда, полиимидтерде
оның шамасы бір шама үлкен болып келеді. Жұмсартылған күйде пайда болатын
кернеулікті қатыру әдісін қолданған кезде температура аралығында
серпімділік модулі мен фотосерпімділік коэффициентерінің мәнінің сәйкес
келуіне аса назар аударады. Корбоцепті полимерлерге қарағанда,
полиимидтердің.
Шамасы үлкен болып келеді.
Электронның ішкі молекулалық және молекулааралық делокализациясын
оптикалық жұтылуда үлесін бөлу өте қиын, - сондықтан олар қандай да бір
мөлшерде потенциондар ионизациясын же сәйкес келетін тізбектің донорлы,
акцептарлы аймақтарының электронға ұқсастығымен байланысты болып келеді.
Диэлектриктік қасиеті бойынша полимидтерді орташа әшілікті
диэлектриктерге жатқызуға болады. Олар бөлме температурасында мынадай
сипаттамаларға ие: диэлектрлік өтімділігі, диэлектриктік шығынның тангенс
бұрышы tgδ≈2*10-3, көлемдік меншікті кедергісі p≈1015, электрлік
беріктілігі Eпр=200Мвм 473К- ге дейін осы сипаттамалары температураға
және жилікке аздап тәуелді болады.
Полиимидтердің техникалық шыдамдылығы, төзімділігі олардың
механикалық қасиеттері бойынша анықталады. Полиимидтердің техникалық
материал ретіндегі маңыздылығы олардың жоғары жылу төзімділігі, жақсы
диэлектриктік қасиеттері, радиацияға төзімділігі және де жоғарғы
беріктілігі, иілгіштінгі болып келеді. Механикалық қасиеттерін зерттеуде
полимерлердің ішкі әсерлесуі, құрылымы, фазалық – агрегаттық күйлері жайлы
мәліметтер алуға болады.[5]
Бұл сипаттамалардан көбірек ақпаратты механикалық серпімділігі болып
табылады. Серпімділік модулі мәндерінен полимерлердің механикалық қасиетін
анықтайтын негізгі атомаралық байланыстарды табуға болады. Химиялық
байланыстарға 100000 – 250000 МПа, Вон – дер – вальс байланыстарына 2000 –
8000 МГа серпімділік модульдары сәйкес келеді, ал сутекті және де басқа
күшті химиялық емес байланыстарға аралық мәндері сәйкес келеді. Ішкі
байланыстар табиғаты туралы қосымша мәліметтерді соңғы деформация кезінде
серпімділік модулін өзгеруін зерттеуде алуға болады. Молекулалық құрлымының
және жеке макромолекулалардың механикалық қасиеттерінің тура сипаттамасын
бір уақытта механикалық, рентгенографиялық өлшемдердің көмегімен алынған
реттелген криссталды полимерлердің серпімділігің зерттеу арқылы қол
жеткізуге болады. Фазалық же т.б. физикалық ауысуларды анықтау үшін
серпімділік модульінің температураға тәуелділік көрсетуге болады.
Изотропты полиимидті пленкалардың Юнг серпімділік модульі 3000 нан
10000 МПа ал, амородты және азырақ кристаллданған пленкалар үшін де бұл мән
сәйкес келеді. Кристаллдану деңгейі бірдей болған кезде Юнг модульнің
үлкенірек мәні А - тобындағы полиимидтерге кішірек мәні. Г – тобындағы
полиимидтерге жатады. Модульдердің саңдық мәнінен реттелген емес
полиимидтерге серпімділігі бойынша маңызды рольді молекулааралық
байланыстарды жатқызуға болады. Сызықты – серпімді эффекті арқылы олардың
табиғатын түсіндіруге болады. Полиимидтің изотропты үлгілерінің созылу
кезінде Юнг модульнің өзгеруі көрсетілген. (2 сурет)
2 сурет Изотропты ДФО полиимидті аморфты пленка үшін Юнг модулі Е мен
созылатын кернеудің деформациядан
тәуелділігі.
Аз деформация кезінде Е≤2-3% Е мәні 2 – 3 % Е мәні кері тепе тең
күйге келмейді. Бұл құбылыс осы және басқа да изотропты қатты денелерге тән
әр түрлі атом аралық байланыстардың суықтылығымен яғни, ангормониялығымен
байланысты болып келеді. Деформация
Кезінде пластикалық шектен өткеннен кейін, Юнг модулі Е созылу кезінде
реттелген полимерлі тізбектер есебінен өседі. Бұл эффекті бақылау уақытына
(Б нүктесі) тәуелді және осы деформация аймағында полимер құрылымының
төзімді емес екенін көруге болады.
Кері аймақта аз деформация кезінде
Е=Е0+Е немесе [4]
Мұндағы Ео - бастапқы Юнг модульі, В0 – сызықты емес коэффициенті,
- барлық қатты изотропты полимерлер үшін өлшемі бірдей және
температураға тәуелді емес. Қатынасы барлық қатты
денелердегі атом аралық байланыстын ангормониялық сипаты Грюкайзен
коэффициенті мен байланысты
[5]
мұндағы µ - Пуассон коэффициенті. Иондық және металлдық байланысты денелер
үшін 2тең .
Көлденең бағытқа қарағанда, созылу бойымен күш түсірілгенен кейін
бастапқы модуль біршама жоғары болады және созылу деңгейі өскен сайын
бастапқы модульде өсіп отырады. Жоғарғы бағытталған полиимидті талшықтарда
ол ≈ 100000 МПа Гец. Түзетілген макромолекула нұсқасының химиялық
байланыстарын макроскопиялық серпімділігіне үлесі өте зор және полимерлер
сипатына тән созылу кезінде жоғарғы бағытталған фибриллярлы кристаллдық
құрылым пайда болады. Мұндай материалдардың механикалық қасиеттері фибрилды
кристаллданған және реттелген емес бөліктері кезектесе қайталанып отыратын
модель бойына сипатталады. Осы модель бойынша бағытталған үлгінің бастапқы
Юнг модульі Е0 мынаған тең:
[6]
мұндағы же - кристаллдардың және кристалларалық бастапқы
модульі. γE– кристаллдану деңгейі. Қайталанатын бұл
модульде бастапқы модульнің Eo температуралық тәуелділігі де
реттелген емес фазамен байланысты және бұл бағытталған кристаллды
полиимидтер үшін де тән. Созылу деңгейінің өсуімен кристаллдану деңгейіде
өседі яғни, созылу деңгейінің өсуі мен кристаллды фазаның серпімділік үлесі
артады. Қайталанатын модель изотропты пленкаға қарағанда, талшықтар үшін
бастапқы модульдің Eo температураға тәуелділігі жоғары екенін көрсетеді.
Бастапқы модульдің температураға тәуелділігі жоғары болған сайын
кристаллдану деңгейі γ де жоғарлайды.
Әр түрлі химиялық құрылымды полиимидтердің серпімділігі мен
беріктілігі сипаттамаларының нақты және шектелген мәліметтері мен
кристаллдардың макромолекулаларының түрілу деңгейімен салыстырп мынандай
формула алуға болады:
[7]
мұндағы с – тізбектің осы бойымен ұқсастық периоды, L - ұқсастық периоды
шегіндегі тізбектің контурлы ұзындығы. Беріктілік пен серпімділік модульнің
есептелген және тәжірибелі өлшемдері макромолекулаларыдың түрілу деңгейінің
өсуімен бірқалыпты төмендеуі көрсетілген (3 сурет)
3 сурет Полиимидті талшықтардың теориялық және тәжірибесін еріктілік пен
серпімділік сипаттамаларының 293 К температурада кристаллиттердің
макромолекуласын түрілу деңгейінен тәуелділігі.
Макромолекулалардың негізгі конформация түрі өзгеріп бір
кассификационды топтан екіншіге ауысқанда беріктілік пен серпімділік
модульнің саңдық мәндері секірмелі түрде өзгеріп отырады.
Макромолекулаларыдың түрілу деңгейі неғұрлым аз болған сайын,
соғұрлым механикалық қасиеттерін Ek потенциалдық көрсеткіштерінің жоғары
болуын көруге болады. Бұған шектеу морттылық болып келеді және себеп
ретінде А және Б тобындағы полиимидтердің талшықтарының морттылығы болып
келеді. Олардың негізгі кемшілігі болып жоғарғы молекула массасының аз
болуы, ақаулардың болуы, жұмсақ кристалл қабаттарының болмауы және де
фибриллдерге ыдырауының бейімділігі жоғары болуынан морттық қасиетке алып
келеді. Осындай әсер ететін факторларды зерттей келе, жаңа асқын берікті,
асқын жоғарғы модульді полиимидті талшықтарды алуға болатының көрсетті.
Бағытталған емес полимерлерден керекті деформациямен жоғарғы беріктілік
сәйкес келетіндей талап қойылады.
Әр түрлі температурадағы изотропты полиимидті пленкалардың созылу
диаграм масы көрсетілген (4 сурет)
4 сурет. Изотропты полиимидті ПМ пленкалардың созылу диграммасы.
В тобындағы полипиромеллитимид ПМ сұйық азот температурасында (77 К)
20 – 30 % сұйық пелий (К) температурасында морт емес болып, Tp ≈663K
температурада деформацияланады. Осы температураларда механикалық күш
түсірілген кезде де пленкалардың иілгіштік қасиеті сақталады. Бұл
полиимидтердің квазис серпімді қойылымды деформация аймағы өте үлкен болып
келеді. Осы суреттен иілгіштіліктен ауысу шегі деформацияның 20 – 30%
мәніне сәйкес келеді. Полипиромеллитимитттердің осындай жақсы қасиеттерінен
оларды арнайы зерттеулерде және техникада кенінен қолдануға ие болды.
Зерттеулердің негізгі қортынды нәтижелері мынандай түрде жүргізіледі.
Жалпы созылу деформациясына және оның құраумыларына басты үлесін орнатты:
E1 - тәжірибесіндегі температура кезіндегі қайтымды деформация,
E2 - қатты қыздыру кезінде (573 К) жоғалып
кететінквазиқайтымды емес деформация E3 -773К-ге - ге дейін қыздырған
кезде жоғалып кетпейтін қайтымды деформацияның абсолютті өлшемі жалпы
деформацияның Е өлшеміне тәуелді және қайтымды емес деформация E3 тек E ≥
20% кезде жинақталып (а) ауысу аймағында материалдың құрылымы үздікті яғни
изотропты же әлсіз кристаллданған күйден жоғарғы бағытталған
кристаллданған күйге өзгереді (5 сурет).
а – созылудың жалпы деформациясынан құраушыларының
тәуелділігі
б – жалпы деформациясынан кристаллиттердің дезориентация бұрышының
тәуелділігі
5 сурет. ПМ полиллендті пленканың деформациялану сипаттамалары.
Бағытталған же изотропты күйде де жоғары қайтымды деформация. Осы
полимерлердің кристаллдық торымен және макромолекулалардың иілгіштінгімен
тығыз байланысты. Өлшеу нәтижелелерінің талдауынан қалдық деформация
релаксация кинетикасы же тепе – тең созылыңқы кернеудің температуралық
тәуекелділіктерінен полиимидтің жоғарғы деформациясы энтропияның өзгеруімен
байланысты емес екенін көрсетті.
Жоғары деформация жинақталған кернеудің деңгейі яғни, деформацияға
кедергісі В.Г тобындағы полиимидтердіні кортоцепті же басқа циклоцепті
полимерлерге қарағанда үлкен болып келеді. Мысалы, бөлме температурасында
100 – 150 МПа – да айырмашылығын көруге болады
(6 сурет)
1, 2, 3 – ПМ полимид, ДФО, ДР;
4, 5 – полифениленоксид, полиметилметакрилат;
6 сурет. Изотропты аморфты полиимидтер (1 - 3) же басқа да полимерлер үшін
созылу кезінде Юнг модульімен Е (а) иілгіштік шегінің δB температурадан
тәуелділігі.
Бұл суретте полиимидтердің температураның кең интервалында
деформацияға кедергіліктің жоғары болуымен ерекшеленеді. Яғни, полиимидтер
же басқа да қатты полимерлер үшін де Юнг модульі мен иілгіштілік шегінің
температуралық тәуелділігі ұқсас екенін көруге болады.
Белгілі бір көзқарас бойынша жоғарғы иілгіштіліктен қатты
полимерлердің жоғарғы деформациясының ешқандай айырмашылығы жоқ. Осының
негізінде көптеген маңызды тәжірибелік фактілерді мысалы, температуралық
эквиваленттілікті, деформацияның жылдамдығын қыздыру кезіндегі жоғарғы
деформация қайтымдылығын түсіндіруге болады. Релаксационды көрсеткіштер
теориясында бұл тәуекелділік δB = ƒ(T), Tp температура аймағында
сипаттайды же бұл полимерлердің химиялық құрылуымен байланысты емес
сондықтан, 6 сурет иілгіштілік пен серпімділіктің арасындағы тығыз
байланысты түсіндіре алмайды.
Кристаллдардың иілгіштілігінің дислокационды теориясынан бастау
алатын қатты полимерлердің деформациялануының жаңа көрсеткіштеріне осы және
де басқа да фактілер негіз бола алады. Бұл теорияның негізгі көрсеткіші
яғни, қалдық деформацияның жинақтауымен жоғалып кететін, орын ауыстыратын,
пайда болатын, сыртқы кернеулікпен же өз аралықтарында әсерлесетін,
серпімді кернеуліктің макроскопиялық концентраты болып табылатын
бөлшектердің орны бұрмаланатын дислокация болып табылады.
Полимерлерде дислокацияға ұқсас дисклинация яғни, молекулалық
тізбектердің бағыттарының бұрмалануы олардың локальді майысуы, бұралуы же
т.б. болып табылады. Мұндай ақаулардың пайда болуы олардың тізбек бойымен
қозғалуы, беткейлікке шығуы дененің энергиясын өзгертіп, макроскопиялық
қайтымсыз деформацияға үлесін қосады. Мүмкін болатын полимерлердің
деформациялану механизмі көрсетілген (7 сурет).
а – түйіндердің домалануы;
б – иіліктердің тегістелуі;
в – иіліктердің ішкі айналуы
7 сурет. Қатты полимерлердегі иілгіштілік деформацияның жинақталу
механизмі қатты полимерлердің иілгіштілік теориясының дисклинация
терминінде тұтас, серпімді, изотропты ортада полимерлер үшін жоғары ықтимал
тізбектің екі ретті майысуын ақауын 7 сурет (б) көрсетілген.
Аргонмен шығарылған қортынды формула мына түрде көрсетілген:
(8)
мұндағы - жылжыту кезіндегі иілгіштілік шегі; G - жылжудың
серпімділік модулі; µ - Пуассон коэффициенті; Т – температура; -
жымтудың тәжірибелік жылдамдығы; ̃ 1013 C-1 тең тұрақты шама; к
– Больцман тұрақтысы. Бұл формулаға екі ретті майысудың геометриялық
сипаттамалары болып табылатын дискликационды тұзақтың элементарлы жубы
кіреді : r – тузақтың радиусы; w – майысу бұрышы; Zx - жуп арасындағы
тузақтың арақашықтығы. Бұл өлшемдер схема түрінде 7, 6 – суретте
көрсетілген.
Қатты полимерлердің тәжірибеден алынған серпімділік пен иілгіштілік
мәліметтерінен салыстырып, олардың қатарына карбоцепті; аралас же ароматты
циклоцепті полимерлерді де жатқызды. Теория біртекті изотропты орта үшін
өңделген соң, полимерлердің үлгілері изотропты же амораты болып келеді.
Кристаллдану деңгейі 8 % аспайды. Полимерлердің химиялық құрылуы, тізбектің
орташа радиусының r0 же тізбектің қатты аумағының жауын ішкі екі
шарнирдің арасындағы орташа ұзыңдығының l0
өлшемдерімен сипатталады.
Тәжірибе мен теорияны салыстырып, Аргонның бірінші формуласын
шығаруға болады:
(9)
Химиялық құрылуы бойынша әр түрлі полимерлер тәжірибелік түзулерінің
иілуімен яғни, В коэффициентімен ажыратылады керісінше, химиялық құрылуында
ең айырмашылық болғанда, полиимидтердің иілу түзуі же оған сәйкес В
коэффициентінің өлшемі бірдей болады.
Барлық зерттелінген полимерлер үшін
координаторына еңгізілген тәжірибелік нүктелер түзулердің маңында
орналасқан яғни, бұл теңдіктің дұрыс екенін көрсетеді (8 сурет).
а – карбоцепті же араласқан полимерлер;
б – ароматтық полимерлер
8 сурет. Қатты изотропты аморфты полимерлер үшін келтірілген температурадан
TG келтірілген иілгіштілік шегінің тәуелділігі.
Бұдан теория химиялық құрылуының геометриялық параметр модельі w, r
арқылы әсерін ескереді. Олар w3v3 туынды түрінде В коэффициентінің
құрамына кіреді ал, Zx параметрі тікелей байланысты болып келеді.
Zx және v мәндерін біле отырып, иілгіштін деформацияның бір
элементарлы акттың активиционды көлемін бағалауға болады:
V=πr2zx
[10]
V көлемі микромасштабтағы процесстің локализация деңгейін сипаттайды.
Полиимидтердің иілгіштілік деформациясының элементарлы акты қатты
деколизацияланған, ол үлкен көлемді (~10000Å3) же материалдардың көлемін
қамтиды. Ал, корбоцепті полимерлердің активационды көлемі полиимидпен
салыстырғанда азырақ (~1000-2000Å3 ) болып келеді.
Полиимидтің изотропты пленкаларының құрлымы же оның үш төменгі
температуралы модельді қосылыстарының спектроскопиялық зерттеулері
жүргізілді. Пленкалар күш түскен же түспеген күйлерде зерттелінеді.
Иілгіштік мен болатын макроскопиялық деформация кезінде макроскопиялық
қалдық деформацияның жинақталуымен жүретін оттегі атомдарының арасында
макромолекулалардың қаттыаймақтарының конфигурациясының квазисектрмелі
түрде өзгеруі байқалады. Бұл құбылыстың механизмі күш түсірілген кезде
ароматтық топтардың арасында же ішкі аймақтарында сопряжение әлсіретеді
де, азот атомдарының электрон жұптарының бөлінбеген гибридизациясын бір
жазықтықта жатқан мынандай
CO
Cap-N
CO
валентті байланысты 3р2 күйден байланыс Сар-N, жазықтық
CO
N
CO
компланорлы емес Sp3 күйге өзгереді. Нәтижесінде қатты аймақ N атомында
сынып, оның проекциясы макромолекула осьінде 5 – 10% ұзарады. Негізгі ішкі
әсерлесу молекулааралық деп саналатын, макромолекулалардың ұзын
тізбектілігі ескерілген, молекулалы көлемді серпімді ақаулардың бар болуына
негізделген қатты полимерлердің деформациялану теориясы қазіргі кезде V
ерік тәжірибесін негізге ие. Иілгіштік деформацияға полемердің кедергісін
анықтайтын негізгі молекулалық сипаттамасы тізбктің қатты аумағының
ұзындығы болып табылатыны кішкентай көлемді тізбекті полимердің
полиимидтерге таралғандығымен байланысты болып келеді [4]
Полиимидті пленкалар аморфты – криссталдық жә аморфты құрылымды
болып келеді. АҚШ – тың Du - Pont фирмасы пиромелитті диангидриттің
диаминодифенилоксид өнімдерінің әсерлесу негізінде Kapton полиимидті
пленкасын шығарды. Пленканың ені 1,5 м дейін болады. Қазіргі кезде бұл
пленканың үш түрі шығарылады: Kapton – H, V пленкалары толығымен
полиимидтен ал, F екі компоненттен полиимид же орторопластан тұрады [4]
H пленкаларының әр түрлі маркалары бар және оларды қалындығы бойынша
ажыратуға болады. Қалындығы 7,5 тен 125 мкм дейін, 30Н – тан 50 Н – қа
дейін әр түрлі маркомы пленкалар кездеседі. Марколық формуладағы сан
пленканың қалындығы яғни милдің жүзден бөлігін көрсетеді. Kapton – 200 H
пленкасы 2 миль қалындыққа ие, яғни шамамен 50 мкм. V пленкасы үш
қалындықта шығарылады 50, 75 және 125 мкм. Н пленкасына ұқсас
макировкоманды.
Әр – түрлі маркадағы HжәнеV пленкаларының механикалық және физикалық
қасиеттері жақын болып келеді. Бұл пленкалар жұмсармайды, балуымайды және
пісіруге келмейді V пленкасы Н пленкасынан жылыту кезінде аз отыруымен
ажыратылады. 473 К бір сағат ұстау кезінде Н пленкасы үшін отыру 0,25% ал,
V пленкасы үшін 0,05% - тен кем емес отырылуы болады. Бұл пленкалар мөлдір
болып келеді. Жұқа пленкалар жылтыр – сары түске ал, қалың пленкалар –
қоныр түске боялған. Оларды жоғары химиялық – термиялық төзімділігі
бойынша, механикалық, электрлік қасиеттері бойынша, және де ионизациялық
сәулеленуге әсерінің төзімділігі бойынша ажыратады. Төменде пленкалардың
механикалық және физикалық қасиеттері көрсетілген [3] :
Тығыздығы, г см3
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 1,42
Әйнектелеу температурасы, 0С ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 385
Термотөзімділігі, 0С (ауада экспозиция кезінде ұзару уақыты 1 %)
1 апта
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... .. 340
1 ай
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... . 300
1 жыл
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... .. 275
Нөлдік беріктілік температурасы, 0С ... ... ... ... ... ... ... ... 815
Жылу өткізгіштілік коэффициенті, кал (см * с*0С) ... . 3,5 * 10-14
23 0С де 20 – 80% ылғандылықтағы су жұтымдылығы, см ( см* %) - ... 2,2 *
10-5
Созылу кезіндегі беріктілігі, ктс см2
195 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 2460
25 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 1750
200 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 1190
300 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 980
Үзілу кезіндегі ұзаруы, %
1950 кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 2
25 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 70
200 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 90
300 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 110
Созылу кезіндегі серпімділік модульі, ктс см2
- 195 кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
35800
25 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
30300
200 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
18300
Диэлектрлік өтімділігі (1 кГц)
25 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 35
200 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3,0
Диэлектрлік шығынның тенгенс бұрышы (1 кГц)
25 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
0,003
200 0С кезінде
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 0,002
Электрлік беріктілігі, кВмм
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 280
Бөлме температурасындағы полиэтиленді пленкаға қарағанда, созылу
кезінде 500 0 де полиимидті пленканың беріктілігі екі есе жоғары болады.
Алюминийден 300 0С артық, нольдік беріктілігі 815 0С де байқалады 250 0С де
1000 сағатта полемер өзінің 90 % беріктілігін сақтайды. Бұл пленкалар
жоғары температурада ұзақ уақыт жұмыс істейтін электро – изоляционды
аймақтарда қолданады. Жоғарғы температураға төзімді, жақсы механи калық
қасиеттерінің арқасында полиимидті пленкаларды слюдадан, керамикадан,
шыныдан жасалынған қалың изоляцияларға ауыстыру өте қолайлы. Полиимидті
пленка өздігінен сөжтін қасиетке ие болып келеді.
Гидролизованды полиимедті пленкалардың беріктілігін термоөңдеу
жолымен қайта толық орнына келтіруге әбден мүмкін. Егер пленканы гидролизге
алып келіп, 224 0С – де 80 сағат немесе 310 0С – де 2 сағат қыздыратын
болса, созылу кезінде беріктілігі 1000 – нан 1700 – 1800 кгс см2
Жоғарылайды ал, үзілуде ұзаруы 6,3 – тен 38,8 немесе 50,7 % дейін жетеді.
Полиимидтер ультра күлгін сәуленудің әсеріне төзімділігі аз болып
келеді. Алты ай күнде ұстағаннан кейін материал морт болып кетеді.
Политромеллитилид диаминодифенилоксид жоғары радиацияға төзімділігімен
сипатталады. Полиимедті пленкаларды бояу 108 рад. дозада күшейтіледі, және
физико – механикалық, электрлік қасиеттерін өзгертпейді.
Электрондармен 1010 рад дозамен сәулелендіру диэлектрін қасеттері мен
пленканың иілгіштілігін өзгеріске алып келмейді.
Полимедтерді шыны материалдарымен, болатыпен, борлы және көміртекті
талшықты толықтырғыштармен қосқан кезде жоғары температураға төзіледі,
жақсы физико – механикалық, электроизоляционды қасиетте ие, конструкциялық
материалдар алуға болады. Полиамидқышқылдың ертіндісін шыны материалына
сіңдіріп, активті препре алады және оны термоөңдеуден өткізіп жасалуға
дайындайды. Препрегтердің жасалды нығыздау немесе вакуумды қапта
жүргізіледі. Полиимидті формолимер толықтырғыш композициясының нығыздалуы
пайда болатын агрегаттың температурамен қысымымен тығыз байланысты болады.
Тәжірибе басталғаннан кейін қоспа 180 0С температурада 140 кгс см2 дейін
төмендетеді. Баспа схемаларын нығыздау үшін 5 кгс см2 қысым қас иет
етіледі. Циклизация процессін бітіру үшін әр температурада 204, 232, 260,
288 және 370 0С 4 сағат бойы термоөңдеу жүргізіледі.
Қабатты пластиктердің қасиеттері конструкциядағы саңлаулардың
көлеміне тәуелді болады. Пелиамидқышқылынан алынған полимидті
байланыстырушылар жоғары саңлауына ие болғандықтан бөлме температурасында
майыстыру кезінде беріктілігі төменболып келеді. Алайда бұл материалдардың
құндылығы жоғарғы температура кезінде байқалады. Саңылауларының 24 тен 9 %
дейін өзгеруінен майысу кезінде бөлме температурасында беріктілігі 3850 ден
5700 кгссм2 дейін сызықты түрде өзгереді. Полиимидті шыныпластиктердің
беріктілігі 300 0С – де ұзақ ұстағаннан кейін ғана бірден төмендейді. Бұл
шыны материалының шлихтауының термиялық төзімділігі төмен екендігімен
түсіндіріледі.
Полиимидті қабаты пластиктерді дастындау процессінде қыздыру кезінде
байланыстырғышты молекулааралық амидті байланыстар пайда болдырады және
олар модифицироваланған емес полиимидті пластиктерге қарағанда ауада
термиялық өзімділігі жоғары болып келеді.
Құрамына әр түрлі гетероциклдер кіретін полиимидтер жоғары
реттелгендік деңгеймен ерекшеленеді және ол нақты балқу нүктесіне ие
болмайтын сары түстен қоныр түске дейінгі қосылыс. Төменгі балқу
температурасына ие тізбектегі гетероциклді түйінді полиимидтер 500 0С – де
вакуум төзігеді болып келеді [3]
1.2 Поликристалды жоғары температуралы асқын өткізгіш
туралы жалпы түсінік және электронды сәулелендіруден кейінгі
құрылымдық – фазалық ауысулар.
1986 жылы температураның алдыңғы орнатылған мәндерінен біршама жоғары
яғни асқынөткізгіштілік күйге өтетін металлдық өткізгіштікке оксидтер
қатары анықталды. Жоғарғы температуралы асқын өткізгіштіліктің ашылуы қатты
дене физикасындағы маңызды оқиға болды. Алабама штатының және Хьюстон
университетінің ғылымдары сұйық азат температурасында асқынөткізгіштік
болатын қосылыс яғни, 90К температурадан жоғары критикалық температураға ие
YBa2Cu3O7-x оксидің тапты [6].
Элетронды сәулелендіру жағдайында итрийлі керамикада болатын
процесстерді зерттеу жоғарғы температуралы асқынөткізгіштік механизмінің
анықталуына және бұл материалдың электротехникалық өндірісте, ғорыштың
техникада қолдануына мүмкіндік берді.
Жоғары температуралы асқынөткізгіштіліктің (ЖТАӨ) құрлымдық
тәуелділігі YBa2Cu3O6+x құрамындағы өттегінің мөлшері ( х мәні), физикалық
қасиеттеріне маңызды роль атқарады.
Бұл қосылыс айнымалы құрамға иу және х мәніне байланысты екі түрлі
фазада болуы мүмкін: x≥0,55 кезіндегі асқынөткізгіштілікке ие тұрақты
ромбикалық және асқынөткізгіштілік болмайтын х мәні төен болғандығы
метатұрақты тетрагональды. Берілген зерттеулерге ромбикалық фазаның
тетрогональды фазадан айырмашылығы ұяшықтардың деформациялануымен ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz