Полимеры

Ситаллы

Это закристаллизованные стекла – «стеклокерамика».

Изготавливаются изделия из расплавленной стекломассы, а затем 2-х ступенчатая термообработка:

1) 700-900°С – образование зародышей кристаллизации.

2) 900-1000°С – развитие кристаллической фазы.

Кристаллиты размером до 2 мкм (в среднем 0.05 – 1 мкм).

Термоситаллы – для стимуляции кристаллизации вводят TiO₂, FeS, B₂O₃…

Фотоситаллы – для кристаллизации вводят коллоидные частицы металлов (золота, серебра, меди), которые выделяются из соединений в составе стекла под влиянием облучения (УФ) после 1-й стадии термообработки. При последующей термообработке происходит образование и рост кристаллитов вокруг металлических частиц. Облучение определенных участков → локальная кристаллизация в заданном объеме. Закристаллизованные участки легче растворяются в HF → можно травлением получать выемки, отверстия.

r_v= 10⁸–10¹²Ом×м, e= 5-7, tgδ =(1…80)*10^-3. Е_пр = 20-80 МВ/м.

Более высокие электроизоляционные свойства по сравнению со стеклами того же состава.

Используются для изготовления подложек микросхем, изоляторов, диэлектриков в конденсаторах.

Полимеры получают из мономеров - веществ, каждая молекула которых способна образовывать одно или несколько составных звеньев.

Элементарные звенья - многократно повторяющиеся структурные группировки, соединенные в цепи химическими связями в макромолекулах полимеров.

Степень полимеризации - число элементарных звеньев в молекуле.

Соблюдается дальний порядок в расположении звеньев по цепи + гибкие макромолекулы → полимер может существовать в кристаллической фазе (молекулярные цепи через определенные интервалы изгибаются под углом 180° и встраиваются в плоскость в виде гармошки. При кристаллизации сильно разбавленных растворов можно получить, например пластинчатые кристаллы полиэтилена.

Аморфные полимеры могут находиться в стеклообразном состоянии (хрупкий), затем при нагреве (переходе через температуру стеклования Т_с) – в высокоэластичном состоянии и при переходе через температуру текучести – в вязкотекучем состоянии.

Кристаллические полимеры обычно содержат и аморфную фазу.

Степень кристалличности – соотношение кристаллической и аморфной фаз.

↑ Степени кристалл-ти → небольшое ↑ e (полистирол: e _аморф. = 2.5, e _крист. = 2.6)

Полимеризация - реакция образования полимера из молекул мономера без выделения низкомолекулярных побочных продуктов. В мономере и элементарном звене полимера соблюдается одинаковый элементный состав.

Поликонденсация - реакция образования полимера из мономеров с одновременным образованием побочных низкомолекулярных продуктов реакции (воды, спирта и др.), которые не всегда могут быть полностью удалены из полимера→ диэлектрические параметры поликонденсационнных полимеров несколько ниже, чем у получаемых с помощью полимеризации.

Элементный состав мономерной молекулы отличается от элементного состава полимерной молекулы.

Фенолформальдегидные, эпоксидные, кремнийорганические смолы.