Üldine teave

Materjalid on ained, millest valmistatakse mitmesuguseid tooteid: tooted ja seadmed, masinad ja lennukid, sillad ja ehitised, kosmoseaparaadid ja mikroelektroonilised vooluringid, laetud osakeste kiirendid ja aatomireaktorid, rõivad, kingad ja palju muud. Iga tootetüübi jaoks on vaja oma selgelt määratletud omadustega materjale.
  Materjalide omadustele on alati seatud kõrged nõudmised. Ehkki kaasaegsed tehnoloogiad võimaldavad toota väga erinevaid kvaliteetseid materjale, püsib probleem paremate omadustega uute materjalide loomisel ka tänapäeval.
  Määratletud omadustega uue materjali otsimisel on oluline kindlaks teha selle koostis ja struktuur ning luua tingimused nende haldamiseks.
  Otsingu tulemus sõltub suuresti instrumentide tundlikkusest ja eraldusvõimest, mida kasutatakse sünteesitud materjali koostise ja struktuuri määramiseks. Sellised seadmed on loodud ainult loodusteaduse ja ennekõike füüsika viimaste saavutuste põhjal.
  Materjalide töötlemisel ja tarbimiseks vajalike lõpptoodete valmistamisel on kvaliteetsete toodete valmistamiseks võrdselt olulised tehnilised ja tehnilised edusammud.
  Viimastel aastakümnetel on sünteesitud hämmastavate omadustega materjale, näiteks kosmoseaparaatide, kõrge temperatuuriga ülijuhtide jne soojuskraanide materjale.
  Vaevalt on võimalik loetleda igat tüüpi kaasaegseid materjale. Aja jooksul kasvab nende arv pidevalt. Iidsetel aegadel oli kõige laialdasemalt kasutatud materjalitüüpi kivi, millest valmistati telgi ja noolepäid. Asustuskoopad olid kivisse õõnestatud. Järgmine oluline samm tehti mitu aastatuhandet tagasi, kui raudoksiidist oli võimalik saada metallist rauda. Seal olid metalltooted relvade kujul, majapidamistarbed, maa töö tegemiseks lihtsad tööriistad.
Ja siin lõpeb teine ​​aastatuhat Kristuse sünnist. Raud kui materjal toodangu osas hakkab andma teistele materjalidele polümeere. Näiteks USA-s toodetakse alates 1980. aastast rohkem kui rauda. Erinevad polüesterrõivad, polüetüleenist riistad, polüpropüleenist vaibad, polüstüreenmööbel, polüisopreenist rehvid jne.
  - Kõik need on näited polümeeride äärmiselt suurest valikust.
  Paljud kaasaegsete lennukite konstruktsioonielemendid on valmistatud komposiitpolümeermaterjalidest. Üks neist materjalidest - Kevlar - olulise indikaatori - tugevuse ja massi suhte - osas ületab paljusid materjale, sealhulgas kõrgeima kvaliteediga terast.
  Viimastel aastakümnetel on aktiivselt arutatud auto tootmist täielikult polümeermaterjalidest, mis aitab vähendada auto kaalu ja säästa seeläbi kütust.
  Kaasaegsete materjalide hulka kuuluvad puit, klaas ja silikaadid, mida tavaliselt peetakse traditsiooniliseks materjaliks. Puit ei ole mitte ainult ehitusmaterjal, vaid ka toormaterjal väärtuslike mitmekülgsete toodete tootmiseks.
  Klaas ei ole uus materjal, kuid paljulubav: viimasel kümnendil on toodetud hämmastavate omadustega klaase.
  Silikaatmaterjalid on endiselt ehitustööstuse alus.

Kaasaegne plastik

Plastid on looduslikel või sünteetilistel polümeeridel põhinevad materjalid, mis on võimelised rõhu all kuumutamisel omandama kindla kuju ja säilivad pärast jahutamist stabiilselt. Lisaks polümeerile võivad plastmassid sisaldada täiteaineid, stabilisaatoreid, pigmente ja muid komponente. Mõnikord kasutatakse plasti muid nimetusi - plast, plast.
  Plastid erinevad tööomaduste poolest (näiteks hõõrde-, atmosfääri-, termilise või leegi suhtes vastupidavad), täiteaine tüübi (klaaskiud, grafiitplastid jne), aga ka polümeeri tüübi (aminoplastid, proteiinplastist jne) järgi.
). Sõltuvalt toodete vormimisel polümeeris toimuvate muundumiste iseloomust jagunevad plastid termoplastideks (neist olulisemad põhinevad polüetüleenil, polüvinüülkloriidil, polüstüreenil) ja reaktoplastideks (neist kõige suuremahulisem vorm on fenoplastid). Termoplastmaterjalide töötlemise peamised meetodid on survevalu, vaakumvormimine, pneumaatiline vormimine jne. Reaktoplastid vormitakse pressimise ja survevalu teel.
  Praeguseks on loodud eri tüüpi plastide massiline tööstuslik tootmine.
Ja plasti saab kergesti omistada traditsioonilistele materjalidele, ehkki uute omadustega plastide otsing jätkub.
  Esimese orgaanilise materjali - tselluloidi - sünnist on möödunud üle saja aasta. Tänapäeval on sünteetiliste ainete mitmekesisus nii suur, et vaevalt on võimalik neid loetleda. Kunstmaterjalidest rääkides peavad paljud silmas peamiselt plasti - kunstlikes tingimustes loodud aineid. 1980. aastal avastasid Ameerika teadlased esmakordselt maapinnal elavate mesilaste pesadest loodusliku polüesterplasti.
  Plastide masstootmine algas meie sajandi teisel poolel. 1900. aastal maailmas toodeti plasti umbes 20 tuhat tonni ja 1970. aastal juba 38 miljonit tonni. Eeldatakse, et aastatuhande lõpuks jõuab plastide tootmine terasetootmise tasemeni ja ulatub sadadesse miljoniteni aastas.
  Sageli seatakse sama materjali suhtes üksteist välistavad nõuded. Näiteks talveriiete materjalil peaks olema head isoleerivad omadused ja elastsus, kuid samal ajal olema vastupidav. Ehitajaid huvitavad materjalid, millel on hea soojus- ja heliisolatsioon, tugevus ja muud omadused.
  Kõikide materjalide hulgas loetletud nõudeid täidavad kõige paremini kunstlikud orgaanilised ühendid - polümeerid.
  Polümeerid on valmistatud makromolekulidest, mis koosnevad paljudest väikestest aluselistest molekulidest - monomeeridest. Nende moodustumise protsess sõltub paljudest teguritest, mille variatsioonid ja kombinatsioonid võimaldavad saada tohutul hulgal erinevaid omadusi polümeeritooteid.
  Makromolekulide moodustamise peamised protsessid on polümerisatsioon ja polükondensatsioon.
  Ligikaudu 2/3 kogu polümeeride kogutoodangust moodustab massiline tööstuslik tarbimine: polüetüleen, polütetrafluoroetüleen, polüvinüülkloriid, polüpropüleen jne. Nende polümeeride rakendusalad on väga mitmekesised, alates tekstiilitööstusest kuni mikroelektroonikani.
  Nende maksumus on suhteliselt madal. Ülejäänud 1/3 polümeermaterjalidest on polüestervaigud, polüuretaan, aminoplastid, fenoplastid, polükrülaadid, polüformaldehüüd, polükarbonaadid, fluoropolümeerid, silikoonid, polüamiidid, epoksiidid ja muud tüüpi polümeerid.
  Molekulide ja nende erinevate kombinatsioonide struktuuri muutes on võimalik sünteesida soovitud omadustega plasti.
  Näiteks võib tuua polümeeri ABS.
See koosneb kolmest põhimonomeerist: akrüülnitriil (A), butadieen (B) ja stüreen (C). Neist esimene tagab keemilise vastupidavuse, teine ​​- löögikindluse ja kolmas - termoplastilise töötlemise kõvaduse ja kerguse.
  Nende polümeeride peamine eesmärk on asendada erineva konstruktsiooniga metalle.
  Termoplastid kõvenevad ja pehmenevad pöörduvalt, nii et neist moodustuvad kergesti erineva konfiguratsiooniga tooted.
  Kunstlikke orgaanilisi aineid, mis kuumutamisel ei pehmene, nimetatakse termoreaktiivseteks plastideks või termoreaktideks.
  Need on fenool-, karbamiid- ja polüestervaigud. Enamasti on need algseisundis vedelikud, mis tahked pöördumatult katalüsaatori lisamisel või kuumutamisel.
  Kõige paljutõotavamad materjalid, millel on kõrge kuumuskindlus, olid tugeva benseenitsükliga aromaatsed ja heteroaromaatsed struktuurid: polüfenüleensulfiid, aromaatsed polüamiidid, fluoropolümeerid jne. Neid materjale saab kasutada temperatuuril 200-400 ° C. Varem olid sellised kuumuskindlad omadused ainult anorgaanilistel ainetel. Spetsiaalselt ülehelikiirusega lennukite polüimiidplastide jaoks on talunud temperatuuri kuni 465 ° C 30 minutit. Kuumuskindlate plastide peamised tarbijad on lennundus ja raketitehnika. Selliseid plaste kasutatakse ka auto- ja tööpinkide tootmisel, elektrotehnikas (näiteks elektrimootorite juhtmete isoleerimiseks) jne.

Iga päevaga kasvab polümeermaterjalide osakaal ehituses.
  Moodsas ehituses kasutatakse üha enam plastist raame, fassaadimaterjale, katusekatteid, isolatsiooni ja muid kunstlikke materjale.
  Järjest suurem osa materjalidest koosneb eri tüüpi plastikutest autoosade tootmiseks, mille esmasündinu - iseliikuv sõiduk - ilmus 1886. aastal Mannheimeri tänavatele.
  Autotööstuse enam kui sajandi vältel on keemiatööstuses toodetud palju materjale, mille hulgas plast on järk-järgult välja surutud ja jätkab metalli sunnimist. Nii oli 1965. aastal ühel sõiduautol keskmiselt 15 kg plastikut, 1970. aastal 25–45 kg. Eeldatakse, et lähema kümnendi jooksul on ühe auto tootmiseks vaja sadu kilogramme plastmaterjale, mille hulgas on ülekaalus polüetüleen, polüvinüülkloriid, ABS polümeerid, polüpropüleen jne.
Juba toodetud täiesti plastikust kerega autod. Tervet autot ja eriti selle mootorit pole veel võimalik plastist toota. Ikka 1980ndatel. Ameerika ettevõte demonstreeris kuumuskindlast plastist valmistatud mootorit, milles metallist on valmistatud ainult väntvõll ja kolvirõngad. Selle mootori mass oli kaks korda väiksem kui metallil ja see tarbis tavalisest umbes 15% vähem kütust. Samuti tehakse polümeermaterjalidest veovõlli ja vedrudega autosid. Viimasel ajal on käimas keraamiliste mootorite massilise juurutamise töö.

Elastomeerid

Kumm kuulub ka polümeermaterjalidesse. Selle materjali paljudel toodetel, sealhulgas laialt levinud kummil, on eripära - elastsus. See omadus ühendab paljusid elastseid materjale ühte elastomeeride rühma. Pikka aega oli teada ainult üks elastne materjal - looduslik kautšuk. Seda kaevandatakse endiselt kummipuust - Brasiilia hevea - samamoodi nagu vaiguga okasmetsades, st haakimisega.

Keemia konfiskeeris kummi 19. sajandi esimesel poolel. - 1841. aastal, kui Ameerika leiutaja Goodyear pakkus välja vulkaniseerimismeetodi.
  Madal temperatuuril rabe ja kuumutamisel kleepuv, toorkummi vulkaniseerimise ajal muutub elastseks. Samal ajal moodustavad selle makromolekulaarsed ahelad võrgustruktuuri, ühendades need väävliaatomite sildadega.
  Maailma kummitoodangu statistika algab 1850. aastal, kui seda kaevandati umbes 1500 tonni. 1900. aastal tootsid Brasiilia metsad juba 53 900 tonni kummi. Samal aastal ilmus istandikes kasvatatud puudelt kummi. Viimastel aastatel kaevandatakse enamus looduslikku kautšukit Indohiina suurtes istandustes. 1970. aastal ulatus kummi tarbimine maailmas 7,8 miljoni tonnini, loodusliku kautšuki osakaal selles oli umbes 38%.
  Naturaalsel kautšukil on suhteliselt madal kuumuskindlus, sellel pole kõrge õlikindlus ja see vananeb. Kaasaegsed sünteesimeetodid võimaldavad saada soovitud omadustega sünteetilist kummi.
Praeguseks on välja töötatud enam kui 10 sünteetiliste kautšukite tüüpi ja vähemalt 500 nende mitmesugust modifikatsiooni. Silikoonkummil on suurepärane kvaliteet. See on vähem elastne kui looduslik kautšuk, kuid selle omadused temperatuurivahemikus -55 kuni 180 ° C sõltuvad temperatuurist väga vähe, lisaks on see füsioloogiliselt kahjutu. Homogeensetel ja rakulistel polüuretaanelastomeeridel on suurepärane kulumiskindlus, kõrge keemiline vastupidavus ja need ei allu kiirele vananemisele.
  Elastomeeride kasutusulatus on väga mitmekesine - alates masinaehitusest ja lõpetades kingatootmisega, kuid märkimisväärne osa neist läheb rehvide tootmisele, mille vajadus autode suureneva voolavuse tõttu pidevalt kasvab.
  Sünteetiliste kummide tootmisega täidab keemiatööstus loodusliku tooraine - kummi - puuduse. Samamoodi säilitatakse sünteetilise naha tootmisel loomset päritolu toorainet. Oma omaduste ja kvaliteedi poolest ei erine paljud kaasaegse sünteetilise naha sordid palju kõrgeima kvaliteediga naturaalsest nahast.

Sünteetilised kangad

Keemiatehnoloogia juurutamine tekstiilitööstuses algas suhteliselt pikka aega - umbes 200 aastat tagasi oli sooda ja pleegitaja kasutamisel võimalik oluliselt parandada pesemis- ja pleegitamisprotsesse. Näiteks pleegitajat kasutades on puuvillase kanga pleegitamise kestus lühenenud kolmelt kuult (heinamaade pleegitamisega) kuuele tunnile. XIX sajandi teisel poolel. sünteetilisi orgaanilisi kudede värvaineid võeti laialdaselt kasutusele. Alates XX sajandi algusest. Keemiatehnoloogia hakkas keskenduma uute kiuliste materjalide loomisele. Praeguseks on mitmesuguseid keemilisi kiude valmistatud peamiselt nelja tüüpi keemilistest materjalidest: tselluloos (rayon), polüamiid, polüakrüülnitriil ja polüestrid. Enam kui 50% moodsatest kiududest on valmistatud materjalidest, mis on sünteesitud viimase 50–60 aasta jooksul.
  Praktikas kasutatakse laialdaselt keemilisi viimistlus- ja viimistlusriideid. Koide vastupidavuse tagamiseks on villa keemiliseks töötlemiseks välja töötatud tehnoloogiad.
  Leitud viise materjali kokkutõmbumise vähendamiseks ja sellele vastupidavuse saavutamiseks.
  Suurt tähelepanu pööratakse materjalide töötlemise tõhusate meetodite väljatöötamisele, et tagada antistaatilised, antimikroobsed, mustust hülgavad ja muud olulised omadused.
Ligikaudu 50% põhitekstiilidest võib tavalistes tingimustes põleda. Kiudude süttivuse vähendamiseks kahel viisil; kiudude spetsiaalne töötlemine ja uute kuumuskindlate kiudpolümeeride loomine. Kõige lootustandvamad kuumuskindlad polümeerid hõlmavad aromaatseid ja heteroaromaatseid ühendeid, mis peavad pikka aega vastu temperatuuril 250-300 ° C. Grafiiti sisaldavad kiulised materjalid ei kaota oma omadusi isegi temperatuuril 1000–2000 ° C. Polüesterkiud, mis on välja töötatud titaani aatomite lisamisega, säilitades samal ajal mehaanilise tugevuse ja paindlikkus talub kuumutamist kuni 1200 ° C.
  Kõigist 70ndatel toodetud materjalidest moodustas rõivaste kunstkanga osatähtsus umbes 50%, majapidamistarvete osa - umbes 25% ja sama palju tehnilistel eesmärkidel. Alustatud on polüamiididest, polüestritest ja viskoosist koosnevate ülitugevate nööride masstootmist rehvitööstusele.

Rõivaste tootmiseks vajalike sünteetiliste materjalide tootmismahu määrab tarbijate nõudlus, mis on viimastel aastatel vähenenud. See suundumus on üsna õigustatud, kuna sünteetilistel kiududel pole kõiki looduslike kiudude omadusi. Ja keemikute üks olulisemaid ülesandeid on kunstlike materjalide lähendamine looduslikele nende omaduste ja kvaliteedi osas.
  Uue põlvkonna kangad, mille kallal eksperdid täna töötavad, saavad taastada meie arusaamise rõivastest ja nende funktsioonidest. Sellised kangad on kootud kiududest, mida nende leiutajad nimetavad "intelligentseks". Sellise siduva määratluse taga on materjalid, millel on inimestele kasulikud omadused.
  Kui see on külm, soojeneb see, kui see on kuum, see jahutab, eemaldab higi ja vastab muudele nahavajadustele.
  Kerged kangad, millel on kõrge kaitse päikesevalguse eest, on juba müügil. Samuti on riie, mis edastab ultraviolettkiirgust.

Ameerika DuPonti kontsern, esimene puhtalt sünteetilisest kiust - nailonist - vabastati enam kui 60 aastat tagasi. Siis tulid akrüül-, polüamiid-, polüester- ja muud kiud, mis sündisid laboratoorsetes retroodes. Tarbijad hindasid selle aja sünteetiliste kangaste eeliseid ja puudusi suhteliselt kiiresti. Särk, mis triikrauda ei vaja, ei lasknud kehal suvel hingata ega talvel sooja. Esimeste sünteetiliste toodete poolt esile kutsutud eufooria lõppes enamasti prügikasti, mitte garderoobiga.
Möödus palju aega, enne kui looduslikest ja sünteetilistest kiududest sai aru ja seda ületati.
  Nüüd reprodutseerib keemia kergesti lina, puuvilla, villa ja looduslikke materjale on juba pikka aega korduvalt keemiliselt töödeldud, mis muudab näiteks puuvilla elastsuse või muudab linase kanga nii kortsutatuks.
  Täna puudutasid uuendused kiudude geomeetriat. Tekstiilitoorme tootjad kalduvad niidid võimalikult õhemaks muutma. Kanga õhemad sünteetilised kiud on mikroskoobi all tehtud fotol selgelt nähtavad (vt joonis 6.13).

Tänapäeva moeloojate lemmikmaterjal - elastne on mugav mitte ainult spordirõivastes, vaid ka igapäevastes ülikondades. Juba on olemas riie, mille aluseks on väikseimad valgust peegeldavad klaaskuulid; Sellisest materjalist riided on heaks kaitseks neile, kes öösel tänaval viibivad, näiteks liikluskorraldajatele.
  Üks sünteetika sortidest - Kevlar on rebimises viis korda tugevam kui teras ja seda kasutatakse kuulikindlate jakkide valmistamiseks.
  Väga originaalne tehnoloogia on kosmonautide rõivaste jaoks kanga valmistamine, mis suudab teda väljaspool atmosfääri päästa ruumi jahedast külmast ja päikese kõrvetavast kuumusest. Sellise riietuse saladus on miljonitesse kangasse või plastvahusse sisse pandud mikroskoopilistes kapslites (vt joonis 6.14).

Kapslid sisaldavad parafiini. Kuumutamisel nad sulavad ja võtavad läheduses olevate ainete soojust. Lõppkokkuvõttes muutub sarnase kanga ülikond inimese kehale päikesepiste takistuseks. Vastupidise probleemi lahendamine - jahutamine, väljast tulnud külma mõjul hakkavad samad parafiinpallid kõvenema; külmumisega kaasneb kuumuse eraldumine, mis soojendab astronaudi kangast ja keha.

"Kunstmaterjalid: plastik, plastik, polüetüleen."

Tarkvara sisu:

Süvendada laste arusaamist tehismaterjalidest: plastik, plastik, polüetüleen.

Parandada laste teadmisi looduslikest ja kunstlikest materjalidest.

Tugevdada teadmisi plastide, plastide ja polüetüleeni omaduste ja omaduste kohta.

Laiendage laste arusaamist nende materjalide kasutamisest igapäevaelus.

Edendada looduse austamist ja austust inimeste tööalase tegevuse vastu.

Tunni materjal:

Plastikust esemete komplekt (puistetoodete purgid, mänguasjad, kork, pastapliiatsid, ämber); plastik (pudelid, vaasid, ühekordsed nõud); polüetüleeni, laudlina, kilekotti proovid; looduslike materjalide (savi, puit, nahk, kivisüsi, liiv) proovid.

Tunni käik.

Lapsed, me kõik teame, et meid ümbritsevad objektid on valmistatud erinevatest materjalidest. Mõned neist on loodusest leitud (see on looduslik, looduslikud materjalid). Mis nendega seotud on? (savi, liiv, puit - neid annavad meile taimed või inimesed kaevandavad neid maapinnast (kivisüsi, õli)).

(Näidake looduslike materjalide näidiseid).

Ja ikkagi on materjale, mida võetakse vastu tööstusettevõtetes. Need on loodud inimese käte või tema poolt leiutatud tehnoloogia abil. Neid materjale nimetatakse - mäletad mida? (tehislik või tehislik).

Lapsed, vaadake, mul on laual esemeid (näidake plastist mänguasju, ämber, liiklusummikud, telefon). Mida arvate sellest, millest need on valmistatud?

Need on plastist esemed.

Kas sa arvad, et see on looduslik või kunstlik materjal?

Kunstlik. (Miks?)

Sõna plast tähendab "plastiline mass". Plastik, kuna tugeva kuumutamise korral muutub see massiks, mis sarnaneb saviga, ja sellest massist saab valmistada ükskõik milliseid esemeid (näiteks plastiliinist). Seejärel plast jahtub ja kõveneb ning saadakse soovitud kujuga ese.

Nüüd võtke need esemed kätte. Puudutage seda. Mida nende kohta öelda saab? Mis nad on? (raske või kerge, pehme või kõva, kare või sile).

Ja kui vaadata läbi plastiku? See pole läbipaistev.

Ja kui kukute esemeid põrandale, lähevad need katki? Ei, need on vastupidavad.

Plastik on väga praktiline ja odav materjal. Tulenevalt asjaolust, et plastil on sellised omadused ja omadused nagu kõvadus, sujuvus, kerge kaal, vastupidavus - hakkasid inimesed oma elus plastist esemeid laialdaselt kasutama. Pealegi on ilma nendeta võimatu meie elu ette kujutada.

Pange nimeks plastist esemed, millega te kokku puutute (mänguasjad, telefonid, käekellad, nupud, süstlad, külmkapi korpus, arvuti; plastdetaile leidub autodes, laevades ja lennukites).

Nii palju plastist esemeid, kuna neid on lihtne kasutada ja neid pole keeruline teostada.

Lapsed, minu laual on veel üks rühm esemeid, mis on valmistatud teisest kunstmaterjalist - seda nimetatakse plastiks. Plastist esemetega kohtute ka sageli. Siin on näiteks plastpudelid, kus müüakse vahuveini või mahla. Need on erineva suurusega: suured ja väikesed. Neid on mugav kasutada. Ja siis on veel plastikust ühekordsed nõud; tõenäoliselt kohtus ta ka sinuga. Siin see on, milline mitmevärviline (show), nii et seda oli tore kasutada.

Puudutage, palun, plasttooteid ja öelge, mis need on?

Kerge, kindel, sile, õhuke, plastik paindub kergesti.

Võrreldes plastiga on plastik pehmem, plastilisem. Vähem vastupidavam, kui puudutate midagi teravat või tugevalt painutatuna, võib see puruneda. (Lõika kääridega).

Liigume nüüd edasi kolmanda rühma õppeainete juurde.

Vaata, vaata - see on kott, laudlina, toidukile. Nad kohtuvad ka meiega iga päev. Need on valmistatud kunstlikust materjalist, mida nimetatakse (küsige, kes teab) - polüetüleeniks.

Võtke polüetüleenist proovid, puudutage seda. Mida saate öelda polüetüleeni omaduste kohta?

See on pehme, kui pigistada tihedalt rusikasse - see on kortsus, roostetab (teeb kõla); kui tõmbate, tõmbab see kõigepealt ja siis rebeneb. Nii et see pole eriti vastupidav. Kerge. See võib olla kas läbipaistev või mitte.

Polüetüleen teeb vannitoa jaoks kardinad, kuna polüetüleen ei läbi vett.

Ja te ilmselt nägite, kuidas maal, aias, teevad emad ja vanaemad kasvuhoonet (maja köögiviljade kasvatamiseks). Seal on suvel tänu polüetüleenile alati soe, isegi kuum. See kestab kaua ning istutatud köögiviljad kasvavad ja valmivad kiiremini, sest neile on kuumus väga meeldinud.

Ja nüüd te arvate, ja öelge mulle, kus te polüetüleeniga kohtusite?

Lapsed, kujutage ette, et mängisite plastist mänguasja ja see lagunes; jõi plastpudelist, sõi ühekordselt kasutatavatest plastnõudest; kasutatud kilekotid, nad purunesid, purunesid - mida sa nendega siis teed?

Viska minema. Sageli viskavad inimesed seda mitte erilistesse kohtadesse, vaid otse maapinnale. Või viis tuul prügist kerge kilekoti ja mitte ühe! Milles siis probleem on? - Korjame loodust, pesitseme oma maad. Kunstlikel materjalidel plast, plast, polüetüleen on üks negatiivne (halb) omadus - neid on raske hävitada. Nad ei karda mingit päikesevalgust ega vett; nad võivad maas lebada sadu aastaid! Ja kui see visatakse välja iga päev, siis kui palju prügi võib koguneda!

Üks teadlane ütles nende kunstlike materjalide kohta: „Saate neid murda, tükelda ja matta, kuid nad ikka veel keelduvad!”

Ja kui nad põletatakse, eraldavad nad kahjulikke mürgiseid suitsu ja me saastame õhku.

Seega, kui te kasutate midagi plastikust, plastist, polüetüleenist, siis on vaja see ära visata ainult spetsiaalsetes prügi kohtades. Ja siis auto võtab selle ära ja see taaskasutatakse spetsiaalsetes tehastes.

Kokkuvõte:

Täna oleme vaadanud plastist, plastist ja polüetüleenist valmistatud esemeid. Need on kunstlikud materjalid, need on loodud inimese poolt.

Kindlaks, millised omadused ja omadused neil on. Nad mäletasid, kus ja kuidas inimene kasutab oma elus nendest materjalidest valmistatud esemeid.

Ja ka te teate nüüd, et kasutatud objektid, loodusesse sattumine, pesitsevad seda. Seetõttu peame hoolitsema looduse eest, hoolitsema selle eest ja tegema õiget asja.

Kaasaegne tehnoloogia on puudutanud kõiki inimtegevuse valdkondi. Võib-olla on tekstiilitööstus kõige elavam näide teadusest, mis on teenitud igapäevaelus. Tänu keemilisele sünteesile on inimene õppinud soovitud omadustega kiude. On vaja eristada kunstlikke ja sünteetilisi kangaid.

Sünteetilised materjalid valmistatakse teatud keemiliste reaktsioonide abil saadud polümeeridest. Selle toorained on naftatooted, maagaas või kivisüsi. Eriomadustega sünteetilised kangad on valmistatud äärmuslikele tingimustele, spordirõivastele.

Tehiskiud toodetakse tooraine füüsilise töötlemise teel. Sellise kanga kõige tuntum näide on viskoos, mis on saadud tselluloosist (puit).

Sünteetilistest kiududest valmistatud kangastel on looduslike materjalidega võrreldes mitmeid eeliseid ja puudusi.

Sünteetiliste kiudude üldised omadused

Hoolimata kõigist selle mitmekesisustest on enamikul kunstlikel materjalidel ühised omadused. Sünteetiliste kangaste eelised hõlmavad järgmisi omadusi.

• Vastupidavus. Kunstlikel kangastel on pikem kestvus, nad ei ole mädanenud, kahjustavad kahjurid ja hallitusseened. Eri pleegitamistehnoloogia ja kiudude värvimine tagab värvi stabiilsuse. Mõned sünteetiliste kangaste rühmad ei ole päikesevalgusele vastupidavad.
• Lihtne. Sünteetilisest rõivastest valmistatud rõivad kaaluvad palju vähem kui selle looduslik kollektiiv.
• Kuivatage kiiresti. Enamik sünteetilisi kiude ei ima niiskust ega oma veekindlaid omadusi, st neil on madal hügroskoopsus.
• Tänu suurele tööstuslikule tootmisele ja tooraine madalale maksumusele on enamik kunstlikke kangaid odav.  Tootmisel on kõrge tootlikkus ja odav, mis stimuleerib tööstuse arengut. Paljud tootjad reguleerivad materjali tehnoloogilisi omadusi vastavalt suurte klientide soovidele.

Puuduseks on asjaolu, et kunstlik materjal võib avaldada elusorganismile halba mõju.

• Sünteetilised materjalid koguvad staatilist elektrit (elektrifitseeritud).
• Võimalikud allergiad, individuaalne talumatus keemiliste komponentide suhtes.
• Enamik kunstlikke kudesid ei ima niiskust hästi - nad ei imendu higi ja neil on madalad hügieenilised omadused.
• Ärge laske õhul läbi lasta - see on oluline ka rõivaste ja voodipesu tootmiseks.

Mõningatel sünteetiliste kangaste omadustel võib olla nii positiivne kui ka negatiivne tähendus olenevalt materjali rakendamisest. Näiteks kui kangas ei võimalda õhku, on see hügieeniline, kuid sellisest materjalist valmistatud ülemine riietus oleks väga sobiv kaitseks ebasoodsate ilmastikutingimuste eest.

Sünteetiliste kangaste tootmine

Sünteetiliste kiudude leiutamise esimesed patendid kuuluvad viimase sajandi 30-ndate aastate perioodi. 1932. aastal omandasid nad Saksamaal polüvinüülkloriidkiudude tootmise. 1935. aastal sünteesiti polüamiid Ameerika firma DuPont laboris. Materjali nimetatakse nailoniks. See algas 1938. aastal ja aasta hiljem kasutati seda tekstiilitööstuses laialdaselt.

NSV Liidus võeti keemiateaduse saavutuste laialdane kasutuselevõtt 1960. aastatel. Esialgu tajuti sünteetika kui looduslike kangaste odav asendaja, seejärel hakkasid seda kasutama töörõivaste ja kaitseriietuste valmistamiseks. Teadusliku baasi väljaarendamisel hakkasid nad looma mitmesuguste omadustega kangaid. Uutel polümeeridel on looduslike kangastega võrreldes vaieldamatud eelised: need on kergemad, tugevamad ja agressiivse keskkonnale vastupidavad.

Kunst- ja sünteetilised kangad erinevad tootmismeetodi ja tootmismajanduse näitajate poolest. Sünteetiliste materjalide tootmiseks kasutatavad toormaterjalid on palju odavamad ja taskukohasemad, seega on see tööstusharu arendamisel esmatähtis. Makromolekulid sünteesitakse madala molekulmassiga ühenditest. Kaasaegsed tehnoloogiad pakuvad eelnevalt kindlaksmääratud omadustega materjale.

Niidid on moodustatud sulatistest või lahustest. Teatud pikkusega kiudude valmistamiseks võivad need olla ühekordsed, komplekssed või kimpudena (siis on neist valmistatud lõng). Lisaks hõõgniitidele moodustatakse algsest sünteetilisest massist kilematerjalid ja tembeldatud tooted (jalatsite ja rõivaste osad).

Sünteetiliste materjalide liigid

Praegu on leiutatud mitmeid tuhandeid keemilisi kiude ning igal aastal ilmuvad uued materjalid. Vastavalt keemilisele struktuurile jagatakse kõik sünteetilised kangatüübid kahte rühma: süsinikuahel ja heteroahel. Iga rühm on jagatud sarnaste füüsikaliste ja toimimisomadustega alarühmadeks.

Süsinikuahela sünteetika

Kettahela sünteetiliste kangaste makromolekuli keemiline ahel koosneb peamiselt süsinikuaatomitest (süsivesinikud). Rühmas on järgmised alarühmad:

• polüakrüülnitriil;
• polüvinüülkloriid;
• polüvinüülalkohol;
• polüetüleen;
• polüpropüleen.

Hetero tüüpi sünteetiline

Need on sünteetiliste kiudude kangad, mille molekulaarkoostis sisaldab lisaks süsinikule teiste elementide aatomeid: hapnikku, lämmastikku, fluori, kloori, väävlit. Sellised kanded annavad tooraine täiendavad omadused.

Sünteetilise koe heterokeelide rühma tüübid:

• polüester;
• polüamiid;
• polüuretaan.

Lycra: sünteetiline polüuretaankangas

Kaubandusettevõtete kasutatavad nimed: elastaan, lycra, spandex, neolaan, dorlastaan. Polüuretaankiud on võimeline pöörduvaid mehaanilisi deformatsioone (nagu kummi). Elastaan ​​on võimeline 6-7 korda venitama, pöördudes tagasi oma algse olekusse. Sellel on madal temperatuuritugevus: temperatuur tõuseb +120 ° C-ni, kaotab kiu elastsuse.

Polüuretaanfilamente ei kasutata puhtal kujul - neid kasutatakse teiste kiudude ümber keerduvatena. Sellist sünteetikat sisaldav materjal on elastne, hästi venitatud, elastne, kulumiskindel, täiesti hingav. Kangast asjad, mis sisaldavad polüuretaankiudusid, ei purune ja säilitavad oma originaalset kuju, on vastupidavad valgusele ja säilitavad oma esialgse värvi pikka aega. Kangast ei soovitata pigistada, väänata, kuivata venitatud kujul.

Capron: polüamiidi sünteetika

Materjal sai nime tänu amiidrühmale, mis on osa kangast. Kapron ja nailon on selle rühma kuulsaimad esindajad. Peamised omadused: kõrge tugevus, kuju säilitamine, mädanenud, valgus. Samal ajal asendas nailon langevarjude valmistamiseks kasutatud siidi.

Polüamiidrühma sünteetilised kiud on madala temperatuuri suhtes madalad (see hakkab sulama temperatuuril +215 ° C), nad muutuvad kollaseks valguse ja higi mõjul. Materjal ei ima niiskust ja kuivab kiiresti, akumuleerib ja hoiab soojust halvasti. See toodab naiste sukkpüksid ja säärised. Kangast nailoni ja nailoni koostis 10-15%, mis suurendab looduslike materjalide tugevust ilma nende hügieenilisi omadusi kahjustamata. Sellistest materjalidest on valmistatud sokid ja kudumid.

Muud polüamiidist sünteetiliste materjalide kaubanimed: anid, perlon, meryl, taslan, jordan ja helanka.

Velsoft - paksu kangaga päikesega, konkureerib mahriga. Sellest õmble lapse riided, hommikumantlid ja pidžaamad, asjad maja jaoks (rätikud ja tekid). Materjal on meeldiv puudutada, hästi hingav, ei praguneb, ei kahaneb, ei kao. Pestav, kuivab kiiresti. Trükitud muster ei kao aja jooksul.

Lavsan: polüesterkiud

Polüesterist sünteetil on kõrge elastsus, kulumiskindlus, sellest valmistatud kangad ei vähene, ei kortsu ega hoia oma kuju hästi. Peamine eelis võrreldes teiste sünteetiliste kangaste rühmadega on kuumakindlus (talub üle +70 ° C). Materjal on kõva, ei ima niiskust, ei kogu tolmu, ei kaota päikese käes. Puhtas vormis kasutatakse seda kardinate ja kardinate valmistamiseks. Segus looduslike kiududega, mida kasutatakse kleitide ja kostüümide kangaste valmistamiseks, samuti mantlite ja polüesterkiudude materjal tagab vastupidavuse hõõrdumisele ja purustamisele ning looduslikud lõngad põhjustavad hügieeni, millel ei ole sünteetilisi kangaid. Polüestermaterjalidest valmistatud kangaste nimed: polüester, polüester, tüleen, trevira, tergal, dioleen, dakron.

Fleece on sünteetiline pehme polüesterriie, mis on välimuselt sarnane fliisiga. Fliisiriietus on pehme, kerge, soe, hingav, elastne. Materjali on lihtne pesta, kuivab kiiresti ja ei vaja triikimist. Fliis ei põhjusta allergiat, seega kasutatakse seda laialdaselt laste rõivaste valmistamiseks. Aja jooksul venib kangas ja kaotab selle kuju.

Polysatiin on valmistatud polüestrist eraldi või koos puuvillaga. Materjal on tihe, sile ja kergelt läikiv. Kuivub kiiresti, ei kahaneb, ei kulune, ei kaota. Kasutatakse voodipesu, kodutoodete (kardinad, laudlinad, mööbli polsterdus), kodu riiete, lipsude ja sallide valmistamiseks. Väga populaarne on täna 3D-mustriga voodipesu polüsatiinist.

Akrüül: polüakrüülnitriilmaterjalid

Mehaanilised omadused sarnanevad villakiududega, seega nimetatakse akrüüli mõnikord "tehisvillaks". Sünteetiline on vastupidav päikesevalgusele, see on kuumuskindel, säilitab suurepäraselt oma kuju. Ei ima niiskust, kõva, elektrifitseeritud, lihvitud.

Kasutatakse koos villaga mööbli, laste madratsite, ülerõivaste õmblemiseks ja faux karusnaha valmistamiseks. Akrüül ei moodusta graanuleid, mis muudab selle kudumiseks vajaliku villa lõnga asendamatuks lisandiks. Kombineeritud lõnga asjad venivad vähem, nad on vastupidavamad ja kergemad.

Polüakrüülnitriili materjalide kaubanimed: akrüül, nitron, kashmiloon, dralon, dolan, orlon.

Spekter ja dinem: polüolefiinkiud

Selles rühmas eristatakse polüetüleen- ja polüpropüleenkiude. Kõige kergemate sünteetiliste materjalide, polüolefiinmaterjalide puhul ei uppu vees, seda iseloomustab madal hügroskoopsus ja head soojusisolatsiooniomadused ning kiudude venitatavus on praktiliselt null. Neil on madal temperatuuritugevus - kuni +115 ° С. Kasutatakse kahekihiliste materjalide loomiseks spordi ja kalapüügi rõivaste, filter- ja polsterdusmaterjalide, tentide, vaipade õmblemiseks. Koos looduslike kiududega - aluspesu ja sukad.

Kaubanimed: spekter, daynema, tekmilon, herculoon, ultrastren, leitud, merakloon.

Polüvinüülkloriidist sünteetilised kangad

Materjal on keemiliselt agressiivsete ainete suhtes väga vastupidav, madal elektrijuhtivus ja ebastabiilne temperatuuritegurite suhtes (hävitatud temperatuuril 100 ° C). Pärast termilist töötlemist kahaneb.

Puhtas vormis on sellest valmistatud kaitseriietus. Sellega ilmneb tihe sünteetiline kangas - tehisnahk, tehiskarusnahk ja vaipkatted.

Kaubanimed: Teviron, kloor, Vignon.

Polüvinüülalkoholkiud

Sellesse rühma kuuluvad vinool, mtilaan, vinilon, curalon, vinalon. Neil on kõik sünteetika eelised: vastupidavad, kulumiskindlad, vastupidavad valguse ja temperatuuri mõjule. Laiendatavus ja elastsus on keskmised. Eripäraks on see, et nad imavad niiskust hästi, selle rühma sünteetilisest kangast valmistatud toodetel on kõrge hügroskoopsus, mis on võrreldav puuvillatoodete omadustega. Vee mõjul pikeneb ja vähendab vinool veidi, selle tugevus väheneb. Võrreldes teiste keemiliste kiududega on see vähem keemilise rünnaku suhtes.

Vinolit kasutatakse rõivaste, aluspesu, puuvilla ja viskoosiga tootmiseks sukkpükside tootmiseks. Materjal ei rullu, ei pühi, tal on meeldiv sära. Vinola toodete puudumine - nad kiiresti saastavad.

Mtilaani kasutatakse kirurgiliste õmbluste valmistamiseks.

Erinevate kiudude kombinatsioon annab huvitavaid tehnoloogilisi omadusi. Silmatorkav näide on tänapäeval tuntud mikrokiud. See on valmistatud nailon- ja polüesterkiudude kombinatsioonist. Mikrokiud ei rullu, ei heideta, tal on kõrge hügroskoopsus ja kuivab kiiresti. Seda kasutatakse silmkoekangaste, kootud ja mittekootud kangaste tootmiseks. Sõltuvalt kiu paksusest ja selle modifikatsioonidest sõltub lõpptoote pehmus ja kulumiskindlus. Mikrokiust ei segata teiste kiududega, see on äärmiselt lihtne - nad ei karda pesemist, keemilist puhastamist ega temperatuuri mõju. Paljude õhu pooride tõttu aitab kangas säilitada optimaalse kehatemperatuuri, kuid kaitseb samal ajal ideaalselt tuule eest. Sport ja pealisrõivad, kodutekstiilid, salvrätikud ja puhastusvahendid on valmistatud mikrokiust.

Nagu näete, kasutatakse keemiliselt sünteesitud kiude laialdaselt kergetööstuse kaupade valmistamisel. Nad teevad spordirõivaid ja riideid, mööbli riideid ja ruumide sisekujundust, kogu vabaajarõivaste valikut: aluspesust kuni mantlite ja kunstnahkade materjalini. Kaasaegsetel kangastel on eelised, mis on nende eelkäijatele kättesaamatud: need võivad olla hügroskoopsed, "hingavad" ja soojad. Erinevate kiudude kombineerimine ühes niidis, samuti mitmekihiliste kangaste loomine võimaldab tootjatel täielikult vastata tänapäeva maailma nõudmistele.

Kunstlikud ehitusmaterjalid

Tehislike ehitusmaterjalide hulka kuuluvad: tellis (silikaat, keraamika), betoonplokid,cinder plokid . Kõige sagedamini eelistatakse kunstlikke ehitusmaterjale, sealhulgas põlenud kivi, kuna sellel on teatud mõõtmed, mis lihtsustab oluliselt tööd. Keraamilised punased kivid ja tellised on kasutatavad nii ruumide välis- kui ka siseseinte paigaldamiseks.
Tellised  Saadaval mitmesugustes tüüpides: õõnsad ja korpulentsed, külmkindlad (15, 25, 35, 50), vastupidavad (300, 250, 200, 175, 150, 125, 100, 75), tavalised (mõõtudega 250x120x65 mm), paksenenud (mõõtmed 250 x 120 x 80 mm).
Kivid  mis on valmistatud vormimise meetodil ja on ainult õõnsad. Erinevat tüüpi kivid on erineva suurusega, näiteks: tavaline - 250x120x138 mm, laiendatud - 250 x 138 x 138 mm, modulaarne - 288 x 138 x 138 mm.
Silikaat valge tellis viitab kõige levinumatele ja ökonoomsematele materjalidele. See on põlemata ja on valmistatud kvartsliiva ja lubja segust, pressides edasise töötlemisega autoklaavis. Saadaval nii moodul- kui ka ühe tellistest, samuti silikaatidest. Ühekordne silikaat telliskivi võib olla täis- ja õõnespind (mõõtmed 250 x 120 x 65 mm). Modulaarne - 250 X 120 X 88 mm, silikaat kivid - 250x120x138 mm. Nii kive kui ka moodulseid telliseid toodetakse ainult õõnes.
Samuti on tehtud ees silikaat telliskivi ja kivid. Nad on värvimata ja värvilised (kogu mass on värvitud või ainult esiservad). Kõige tavalisemad värvid on sinised, rohekad, kreemid, kollakad jne. Kuna ränidioksiidi telliskivi on väga madal, ei saa seda kasutada vundamendi ja sokli paigaldamisel veekindluse kihi alla. Seda tellist ei kasutata ka korstnate ja ahjude paigaldamiseks (see ei talu kõrget soojust).
Fireclay kollane tellis  valmistatud kahest tüübist: tulekindlad ja tulekindlad. Selle mõõtmed on 250 x 123 x 65 mm ja neid saab kasutada mis tahes ruumide ehitamiseks. Ehitamiseks telliste valimisel on vaja läbi viia põhjalik kontroll. Praod ja punnid, moonutatud ribid ja ebaregulaarne kuju on vastuvõetamatud.
Betoonist seinaplokid  võib olla valmistatud betoonist ja muudest tsemendil või lubil põhinevatest segusegudest. Neid saab kasutada müüritise seinte ja vundamentide jaoks, vaheseinte ehitamiseks või müüritise jaoks.
Kunstlikke ehitusmaterjale ja -tooteid toodetakse peamiselt looduslikest toorainetest, vähemasti tööstuse, põllumajanduse kõrvaltoodetest või tehisvahenditega saadud toorainetest. Toodetud ehitusmaterjalid erinevad loodusliku tooraine allikast nii struktuuris kui ka keemilises koostises, mis on seotud tooraine fundamentaalse töötlemisega tehases, kaasates selleks spetsiaalseid seadmeid ja energiakulusid. Mahepõllumajanduslikud (puit, õli, gaas jne) ja anorgaanilised (mineraalid, kivi, maagid, räbu jne) toorained on seotud tehase töötlemisega, mis võimaldab saada mitmekesist valikut ehitusmaterjalidest. Üksikute materjalitüüpide vahel on suured erinevused koostises, sisemises struktuuris ja kvaliteedis, kuid need on omavahel seotud ühe materjali süsteemi elementidena.
Kunstlikud ehitusmaterjalid saadakse peamiselt looduslikest materjalidest. Samal ajal erineb lõpptoode selle tootmisel kasutatud toorainest nii füüsikaliste kui ka keemiliste omaduste poolest. Tooraine töötlemisel toimub mitmesuguseid keemilisi reaktsioone, mis muudavad radikaalselt selle omadusi. Näiteks on kunstlik kivi, mis võib imiteerida looduslikku kivi, kuid samas on see üsna vastupidav ja taskukohane.
Looduslikud ehitusmaterjalid töödeldakse ainult mehaaniliselt, säilitades samas materjalide kõik keemilised ja füüsikalised omadused. Tänapäeval kasutatakse ehituses laialdaselt selliseid looduslikke materjale nagu liiv, kruus, purustatud kivi, puit, kivi, savi, lubi jne.
Ehitamisel kasutage suurt hulka erinevaid materjale. Nõupidamise teel saab ehitusmaterjale jagada järgmistesse rühmadesse:
  ehitusmaterjalid (õhu sideained, hüdraulilised sideained). See rühm hõlmab erinevaid tsemendi, lubja, kipsi tüüpe;
seina materjalid  - suletavad struktuurid. Sellesse rühma kuuluvad looduslikust kivist materjalid, keraamilised ja silikaat tellised, betoon, kipsi ja asbesttsemendi paneelid ja plokid, klaasist ja silikaadist raku- ja tihe betoonist, paneelidest ja raudbetoonist plokid;
  viimistlusmaterjalid ja -tooted - keraamilised tooted, samuti arhitektuurse ja ehitusklaasi, kipsi, tsemendi, polümeeride baasil valmistatud tooted, looduslikud viimistluskivid;
  soojus- ja heliisolatsioonimaterjalid ja tooted - materjalid ja tooted, mis põhinevad mineraalkiududel, klaasil, kipsil, silikaat sideainel ja polümeeridel;
  hüdroisolatsioon jakatusekattematerjalid  - materjalid ja tooted, mis põhinevad polümeersetel, bituumeni- ja muudel sideainetel, asbesttsemendi kiltkivi ja plaatidel;
  Tihendamine - mastikside, punutiste ja tihendite kujul, et tihendada liigesedkokkupandavad struktuurid;
  naturaalsete betoon- ja settekivimite täitematerjalid liiva ja purustatud kivi kujul (kruus) ja kunstlik poorsed;
sanitaartehnika ja torud  - metallidest, keraamikast, portselanist, klaasist, asbesttsemendist, polümeeridest, raudbetoonist.
Ehitusmaterjalide klassifikatsioon  ametisse nimetamise abil on võimalik kindlaks teha kõige tõhusamad materjalid, määrata kindlaks nende asendatavus ja seejärel koostada materjalide tootmise ja tarbimise tasakaal.
Kunstlikud ehitusmaterjalid jagatakse vastavalt nende karastumise põhistruktuurile (struktuursete võlakirjade moodustumine):
  põlemata - materjalid, mis kõvenevad normaalsetes, suhteliselt madalatel temperatuuridel koos kasvajate kristalliseerumisega lahustest, samuti materjalidest, mille kõvenemine toimub autoklaavi tingimustes kõrgendatud temperatuuril (175 ... 200 ° C) ja veeauru rõhul (0,9 ... 1,6 MPa);
  röstimine - materjalid, mille struktuur tekib nende kuumtöötlemise protsessis peamiselt tahkefaasiliste transformatsioonide ja interaktsioonide tõttu.
See jagunemine on osaliselt tingimuslik, sest materjalide vahel ei ole alati võimalik piiritleda.
Põletamata tüüpi konglomeraatides on tsementeerivad sideained esindatud nii anorgaaniliste, orgaaniliste, polümeersete kui ka segatud (näiteks orgaaniliste-mineraalsete) toodetega. Anorgaanilised sideained hõlmavad klinkertsemente, kipsi, magneesiumi jne; orgaanilised - bituminoossed ja tõrvasideained ja nende derivaadid; polümeer - termoplastsed ja termoreaktiivsed polümeertooted.
Küpsetamise puhul mängivad sideainena konglomeraadid, keraamika, räbu, klaas ja kivi.
Orgaanilised sideained võimaldavad saada erinevaid konglomeraate: vastavalt nende kasutamise temperatuurile ehituses - kuum, soe ja külm asfaltbetoon; töödeldavus - kõva, plastik, valatud jne; täitematerjali osakeste suurus on jäme, keskmise ja peeneteraline, samuti peeneteraline.
Polümeeride sideained   - olulised komponendid polümeerbetooni, ehitusplastide, klaaskiudude jt valmistamisel, mida sageli nimetatakse komposiitmaterjalideks.
Kunstlike ehitusmaterjalide (konglomeraatide) klassifitseerimine, mida ühendab üldine teooria, laieneb uute sideainete tekkimisega, uute kunstlike täitematerjalide, uute tehnoloogiate või olemasolevate moderniseerimisega, uute kombineeritud struktuuride loomisega.

Mineraalsete sideainete baasil põhinevad tehiskivimaterjalid

Asbesttsementtooted

Asbesttsement on kunstlik kivimaterjal, mis on saadud tsemendist, veest ja asbestist koosneva segu tahkestamisel. Olenevalt toodete tüübist ja kasutatava asbesti kvaliteedist varieerub selle sisaldus toores segus 10–20% ja portlandtsement 80–90%. Lahtised asbestkiud, kinnituvad tsemendikiviga, tugevdavad seda ja annavad asbesttsemendi toodetele suure tugevuse. Suhteliselt väikese tihedusega (1600-2000 kg / m 3) asbesttsemendil on suured tugevusomadused (tõmbetugevus painutamisel kuni 30 MPa ja surve all kuni 90 MPa). Asbesttsemendi materjalid ei võimalda elektrivoolu, ei põle, on külmakindlad, neil on madal vee- ja õhu läbilaskvus, kuid neil on suurenenud viletsus ja ebaregulaarne küllastumine veega.

Lubjatooted

Silikaadiks nimetatakse tooteid, mis koosnevad lubjast, liivast ja veest, mis on vormitud ja töödeldud kuumuse ja niiskuse autoklaaviga. Pikka aega oli ainus silikaat-ehitusmaterjalide tüüp silikaat telliskivi, mille valmistamiseks kasutati kvartsliiva ja õhku. Kui osa kvartsliivast peeneks jahvatada, siis suureneb toodete tugevus pärast autoklaavi kõvenemist märkimisväärselt ja sel juhul saadakse silikaatbetoon, milles peeneks jahvatatud lubja-ränidioksiidi segu on kokkutõmbav.

Kips- ja kipsbetoontooted

Kipsi baasil valmistatud tooteid võib saada nii kipsi tainast, st kipsi ja vee segust kui ka kipsi, vee ja täitematerjalide segust. Esimesel juhul nimetatakse tooteid kipsiks, teises - kipsbetoonis. Sõltuvalt nende otstarbest on kipsi ja kipsplaatide valmistamiseks sideainena konstruktsioon ja kõrge tugevusega kipsi, veekindlad kips-tsement-putsolaansed segud ning anhüdriidtsemendid. Kipsbetooni täitematerjalina kasutatakse looduslikke materjale, nagu liiv, pimsskivi, tuff, kütus ja metallurgilised räbu; tööstuslikud kerged poorsed täitematerjalid - räbu pimsskivi, paisutatud savi kruus, agloporiit, samuti orgaanilised täitematerjalid - saepuru, laastud, paberijääk, pilliroog ja kiud jne.
Kips on õhu sideaineks, nii et kipsi- ja kipsbetoontooteid (vaheseinad ja tahvlid, põrandaplaatide plaadid, katteplaadid, ventilatsioonikanalid, müüritööd, arhitektuurilised detailid) kasutatakse peamiselt hoonete siseruumides, mis ei kanna rasket koormust. Kipsist valmistatud tooted võivad olla tahked ja õõnsad, tugevdatud ja tugevdamata.

Tehiskivimaterjalide liigid

Sõltuvalt sideaine tüübist on tsemendil, lubil ja kipsil põhinevad tooted. Sideaine tüüp ja heakskiidetud tootmismeetod määravad põlemata materjalide kõvenemise tingimused. Karastamine võib toimuda nii looduslikes tingimustes kui ka termilise ja niiskuse töötlemise tingimustes (aurutamine või autoklaavimine).
Kunstlike kivimaterjalide valmistamiseks kasutatavate täitematerjalidena kasutatakse kvartsliiva, pimsskivi, räbu, tuhka, saepuru. Paindetugevuse suurendamiseks tugevdatakse tooteid kiudmaterjalidega - asbestiga ja puiduga.
Mineraalsete sideainete tüübi järgi võib tehiskivist tooteid jagada nelja rühma: kipsi ja kipsplaati; magneesium sideainetel põhinevad tooted; silikaat; asbesttsement, mis on valmistatud portlandtsemendi baasil asbesti lisamisega.
Peamised kivipõletamata materjalid ja tooted hõlmavad kipsist betooni ja kipsi tooteid, silikaat telliskivi ja silikaatbetoontooteid, asbesttsementtooteid. Erinevalt keraamikast toodetakse selliseid materjale suhteliselt madalatel temperatuuridel. Seega on silikaat telliskivi valmistamise temperatuur 170–180 ° C ja kuumtöötlusaeg on 10–14 tundi, keraamiline telliskivi põletatakse 900–1100 ° C juures 24–30 h. palju väiksem kui keraamika tootmine. Muud tüüpi põletamata kivimaterjalid vajavad veelgi väiksemat kütusekulu. Üldjuhul on keraamilised materjalid vastupidavamad ja veekindlamad, agressiivsed lahused ja kõrged temperatuurid.
  jne .................

Looduse mitmekesisus on ammendamatu, kuid on olemas materjale, mis ei oleks tulnud ilma inimeste osaluseta. Me toome teie tähelepanu 10 inimese poolt loodud ainet, millel on fantastilised omadused.

1. Ühesuunaline kuulikindel klaas

Rikkaimatel inimestel on probleeme: selle materjali kasvava müügi põhjal vajavad nad kuulikindlat klaasi, mis päästaks elusid, kuid ei takista neid tulistamast.

See klaas peatab kuulid ühelt küljelt, kuid samal ajal hüppab teistest - see ebatavaline efekt koosneb õrnast akrüülkihist ja pehmemast painduvast polükarbonaadist: “rõhk”, avaldub akrüül väga tahke ainena ja kuuli kustub samal ajal energia, praguneb. See võimaldab pehmendaval kihil taluda kuuli ja akrüülplaatide mõju ilma hävitamata.

Teisest küljest läbib elastne polükarbonaat ennast läbi kuuli, venitades ja hävitades habras akrüülkihi, mis ei jäta loendile enam takistusi, kuid ei tulista liiga tihti, seetõttu on kaitsesse moodustatud augud.

2. Vedel klaas

Oli aeg, mil nõudepesuvahendeid ei olnud - inimesi, keda raviti sooda, äädika, hõbedase liivaga, hõõrdumisega või traatpintslitega, kuid uus tööriist aitab säästa palju aega ja vaeva ning jätab minevikus pesupesud kokku. „Vedel klaas” sisaldab ränidioksiidi, mis veega või etanooliga suhtlemisel moodustab materjali, mis kuivab, muutudes õhukesteks (rohkem kui 500 korda õhemaks kui elastne juuksekiht) elastse, väga vastupidavast, mittetoksilisest ja veekindlast klaasist.

Sellise materjali puhul ei ole vaja puhastada ja desinfitseerida aineid, kuna see suudab pinda ideaalselt kaitsta mikroobide eest: nõusid või valamuid pinnal olevad bakterid on lihtsalt isoleeritud. Samuti leitakse leiutises rakendus meditsiinis, sest nüüd saate tööriistu steriliseerida, kasutades ainult kuuma vett, kasutamata keemilisi desinfektsioonivahendeid.

Seda katet saab kasutada taimede ja tihendpudelite seeninfektsioonide vastu võitlemiseks, selle omadused on tõeliselt unikaalsed - see tõrjub niiskust, desinfitseerib, jäädes samas elastseks, vastupidavaks, õhu läbilaskevaks ja täiesti nähtamatuks ning odavaks.

3. vormitu metall

See aine võimaldab golfimängijatel raskemini lüüa, suurendab kuuli löögivõimsust ja pikendab skalpellide ja mootoriosade eluiga.

Vastupidiselt oma nimele ühendab materjal metalli tugevust ja klaasipinna kõvadust: video näitab, kuidas terasest ja vormivast metallist deformatsioon erineb, kui metallpall langeb. Kuul jääb terasest pinnale palju väikesi auke - see tähendab, et metall neelab ja hajutab löögienergiat. Vormita metallist jäi siledaks, mis tähendab, et see taastab löögienergia paremini, mida näitab ka pikem tagasilöök.

Enamikul metallidel on tellitud kristalliline molekulaarstruktuur ning löögist või muust löögist on kristallvõre moonutatud, mistõttu jäävad metallid silma. Vormita metallist on aatomid juhuslikult paigutatud, mistõttu aatomid naasevad pärast kokkupuudet algsesse asendisse.

4. Starlit

See on plastik, mis talub uskumatult kõrget temperatuuri: selle soojuslävi on nii kõrge, et esialgu lihtsalt leiutaja seda ei uskunud. Ainult pärast materjali võimaluste demonstreerimist televisioonis võtsid Briti tuumarelva keskuse töötajad ühendust tähetäitja loojaga.

Teadlased kiirendasid Hiroshimale langenud 75 pommi võimsusega samaväärseid soojuskiirguseid - proov oli ainult veidi söestunud. Üks testritest ütles: „Tavaliselt tuleb vilkumiste vahel oodata mitu tundi, et materjal jahtuks. Nüüd kiiritame teda iga 10 minuti tagant ja ta jäi vigastamata, nagu pilkamine. "

Erinevalt teistest kuumuskindlatest materjalidest ei muutu starlit kõrge temperatuuri korral mürgiseks ja see on ka uskumatult kerge. Seda saab kasutada kosmosesõidukite, lennukite, tulekindlate ülikondade või sõjaväetööstuse ehitamisel, kuid kahjuks ei lahkunud Starlit kunagi laborist: selle looja Morris Ward suri 2011. aastal, ilma et ta oleks leiutist patenteerinud ja jäi kirjeldamata. . Starlita struktuuri kohta on teada, et see sisaldab 21 orgaanilist polümeeri, mitmeid kopolümeere ja väikest kogust keraamikat.

5. Airgel

Kujutage ette sellise madala tihedusega poorset ainet, mille 2,5 cm³ sisaldab pindu, mis on võrreldavad jalgpallivälja suurusega. Kuid see ei ole konkreetne materjal, vaid pigem aineklass: aerogeel on vorm, mida mõned materjalid võivad võtta, ja super-madal tihedus muudab selle suurepäraseks soojusisolaatoriks. Kui teete sellest 2,5 cm paksuse akna, on sellel samasugused soojusisolatsiooniomadused kui 25 cm paksune klaasaken.

Kõik maailma kõige kergemad materjalid on aerogeelid: näiteks kvarts-aerogeel (tegelikult kuivatatud silikoon) on ainult kolm korda raskem kui õhk ja piisavalt habras, kuid see suudab taluda 1000-kordset kaalu. Graphene airgel (ülaltoodud joonisel) koosneb süsinikust ja selle tahke komponent on seitse korda õhust kergem: millel on poorne struktuur, see aine tõrjub vett, kuid neelab õli - seda peaks kasutama vee pinnal olevate õlivärvide vastu võitlemiseks.

6. Dimetüülsulfoksiid (DMSO)

See keemiline lahusti ilmus esmalt tselluloositootmise kõrvalsaadusena ja seda ei kasutatud üldse kuni viimase sajandi 60-ndateni, kui selle meditsiiniline potentsiaal ilmnes: Dr. Jacobs avastas, et DMSO saab hõlpsasti ja valutult tungida kehakudedesse - see võimaldab kiiret ja kahjustamata nahk süstib erinevaid ravimeid.

Tema enda tervendavad omadused leevendavad valu nihestuste ajal või näiteks liigesepõletiku korral artriidis ja DMSO-d võib kasutada ka seeninfektsioonide vastu võitlemiseks.

Kahjuks loodi tema meditsiiniliste omaduste avastamisel juba ammu tööstuslikus mahus tootmine ning selle lai kättesaadavus ei võimaldanud farmaatsiaettevõtetel kasumit teenida. Lisaks on DMSO-l ootamatu kõrvaltoime - seda kasutanud isiku suu lõhn sarnaneb küüslauguga, seega kasutatakse seda peamiselt veterinaarmeditsiinis.

7. Süsiniknano-torud

Tegelikult on need süsiniku lehed, mis on paksud, silindriks rullitud - nende molekulaarstruktuur sarnaneb traatvõrgu rulliga ja see on kõige teadlikum teaduslikule materjalile. Kuus korda kergem, kuid sadu kordi tugevam kui teras, nano-torudel on parem soojusjuhtivus kui teemantidel ja elektrit juhtitakse tõhusamalt kui vask.

Torud ise ei ole palja silmaga nähtavad ja selle toores vorm sarnaneb tahmaga: selleks, et selle erakordsed omadused ilmneksid, tuleb triljoneid neid nähtamatuid niiteid muuta, mis on muutunud võimalikuks suhteliselt hiljuti.

Materjali saab kasutada kaabli valmistamiseks projekti „lift kosmosesse“, mis on välja töötatud juba ammu, kuid kuni viimase ajani on täiesti fantastiline, kuna ei ole võimalik luua 100 tuhande kilomeetri pikkust kaablit, mis ei painuks oma kaalu all.

Süsiniku nano-torud aitavad rinnavähi ravis - neid saab paigutada tuhandesse rakku igas rakus ning foolhappe olemasolu võib tuvastada ja "haarata" vähi, siis nanotorud kiiritatakse infrapuna laseriga ja kasvajarakud surevad. Samuti saab materjali kasutada kerge ja vastupidavast varbakaitsest ...

8. Paykerit

1942. aastal seisid briti silmitsi probleemiga, mis puudutas terasest, et ehitada lennukeid, mis on vajalikud Saksa allveelaevade vastu võitlemiseks. Jeffrey Pike tegi ettepaneku ehitada suured ujuvad lennuväljad jääst välja, kuid ta ei põhjendanud ennast: jää, kuigi odav, on lühiajaline. Kõik muutus, kui New Yorgi teadlased avastasid jää ja saepuru segu erakordseid omadusi, mis tugevuse poolest olid sarnased tellistele ja ei murdnud ega sulanud. Kuid materjali võiks käsitleda nagu puitu või sulatada nagu metall, saepuru paisub vees, moodustades koorega ja takistades jää sulamist, mille tõttu võib iga laev parandada purjetamise ajal.

Kuid kõigi positiivsete omadustega oli paykerit vähe kasu efektiivseks kasutamiseks: kuni 1000 tonni kaaluva laeva jääkatte ehitamiseks ja loomiseks oli ühe hobujõuga mootor piisav, kuid temperatuuril üle -26 ° С (ja selle hooldamiseks on vaja keerulist jahutussüsteemi). ) jääl on kalduvus langeda. Lisaks oli paberimassil kasutataval paberimassil puudus, nii et pikeriit jäi teostamatuks projektiks.

← Tagasi