Основные электротехнические материалы.Медь. Алюминий. Олово. Их свойства и применение.
Чистый алюминий (Al) — лёгкий серебристый металл (tпл=660 °С, tкип=2467 °С) лёгкий по весу (1м3 весит 2700 кг – почти 2,5 раза легче железа), белого цвета, высокопластичный, хорошо обрабатываемый (лучше, чем железо), мягкий (легко деформируется рукой), но при этом достаточно прочный.
Алюминий отлично проводит тепло и электрический ток. Также как и медь, при контакте с горячими поверхностями алюминий быстро нагревается и быстро отдаёт тепло.
Применение алюминия.
Алюминий – один из самых распространенных и дешевых металлов. Без него трудно представить себе современную жизнь. Недаром алюминий называют металлом 20 века. Он хорошо поддается обработке: ковке, штамповке, прокату, волочению, прессованию. Чистый алюминий – довольно мягкий металл; из него делают электрические провода, детали конструкций, фольгу для пищевых продуктов, кухонную утварь и «серебряную» краску. Этот красивый и легкий металл широко используют в строительстве и авиационной технике (из его сплавов делают винты у вертолетов). Алюминий очень хорошо отражает свет. Поэтому его используют для изготовления зеркал. Порошок алюминия используют в ракетном топливе.
Чистое олово (Sn) — серебристый металл белого цвета, очень мягкий и пластичный, ковкий. Температура плавления чистого олова (232 °С), поэтому олово относится к легкоплавким металлам. Отлитая из олова палочка сгибается с характерным хрустом, вызванным трением друг о друга отдельных кристаллов (попробуйте сами, можно использовать олово, которое применяется для пайки). Интересно, что ниже 13,2 °С устойчива другая модификация — серое олово, которое имеет структуру алмаза.
Переход белого олова в серое олово начинается уже при температуре 13,2 0 C и при низкой температуре происходит спонтанно, хотя для проведения его в лабораторных условиях требуется ввести небольшую затравку серого олова. Этот переход называют «оловянной чумой»: олово рассыпается в серый порошок, утрачивая металлические свойства.
Применение олова.
Главные промышленные применения олова – в белой жести (луженое железо) для изготовления тары, в припоях для электроники, в домовых трубопроводах, в подшипниковых сплавах и в покрытиях из олова и его сплавов.
В современном мире более трети добываемого олова расходуется на изготовление пищевой жести и емкостей для напитков. Жесть в основном состоит из стали, но имеет покрытие из олова обычно толщиной менее 0,4 мкм.
Чистая медь(Cu) - металл красного цвета, имеет высокую пластичность, то есть способность деформироваться, при этом не ломаясь. Чистая медь – отличный проводник тока. По проводимости она занимает третье место после золота и серебра.
Медь отлично проводит тепло. При контакте с горячей поверхностью очень быстро нагревается, поэтому не рекомендуется её использовать для переноса горячих предметов.
Чистая медь хорошо окисляется. При длительном пребывании в воде на её поверхности образуется зеленоватый налёт, - это гидроксид меди Cu(OH)2 и карбонат меди CuCO3.
Чистая медь на воздухе быстро покрывается тонкой плёнкой тёмного оксида меди CuO, которая предохраняет её от дальнейшего разрушения. Разбавленная серная кислота и медь практически не реагируют, но концентрированная серная кислота и медь легко взаимодействуют друг с другом с образованием голубого раствора медного купороса CuSO4 (используем для напыления деревьев), ядовитого сернистого газа SO2и воды.
При нагревании меди на воздухе происходит интенсивное окисление. Изделие из меди чернеют, покрываясь слоем оксида меди (II) CuО. При нагреве медных изделий до температуры свыше 1000 °С образуется другой оксид — Cu2О.
Находясь долгое время на воздухе, чистая медь покрывается плёнкой малахита, образующегося по химической реакции
Главное применение меди – в качестве проводника электрического тока. Кроме того, медь используется в монетных сплавах, поэтому ее часто называют «монетным металлом». Она также входит в состав сплавов: бронзы (сплавы меди с 7–10% олова) и латуни (сплав меди с цинком) и специальных сплавов, таких как монель (сплав никеля с медью). Металлообрабатывающий инструмент из медных сплавов не искрит и может использоваться во взрывоопасных цехах. Сплавы на основе меди служат для изготовления духовых инструментов и колоколов.
Металлическая медь, как и серебро, обладает антибактериальными свойствами. Её широко используют в чернилах, красках, пластиках и даже в цветных цементах
38. Высокомолекулярные соединения (вмс). Полимеры. Классификация. Методы получения. Полимеризация. Поликонденсация.
ВМС- в-ва молекулярная масса которых >10 000 ед. Органические ВМС по строению молекул делят на:
Линейные, разветвлённые, сетчатые.
Полимеры- высокомолекулярные вещества, макромолекулы которых состоят из повторяющихся звеньев, соединённых между собой химическими связями.
полимеры могут состоять из звеньев 1 типа или нескольких типов - сополимеры.
Если звенья чередуются группами – олигомеры.
полимеризация - метод синтеза полимеров, при котором взаимодействие молекул мономера (или мономеров) не сопровождается обычно выделением побочных низкомолекулярных соединений. используется в промышленности для получения полиолефинов, полистирола, полиакрилатов, большинства каучуков.
поликонденсация - метод синтеза полимеров, при котором взаимодействие молекул мономера (или мономеров) сопровождается обычно выделением побочных низкомолекулярных соединений, напр. воды, спирта. Используется в промышленности для получения полиамидов, синтетических смол, кремнийорганических полимеров. Поликонденсация или подобные ей процессы лежат также в основе биосинтеза белков, нуклеиновых кислот, целлюлозы.
По составу основной цепи полимеры делятся на гомоцепные и гетероцепные. По хим составу - на органические, неорганические и элементоорганические; По строению полимерных цепей полимеры можно раздеоить на 3 группы:
линейные
разветвлённые
сетчатые
Полимеры различно ведут себя под воздействием температуры. По этому признаку органические полимеры делятся на термопластичные и термореактивные.