:: wikimiki.org ::
| 高分子物理 |
高分子物理高分子物理是研究高分子物质物理性质的科学。其研究的主要方向包括高分子形态,高分子机械性能,高分子溶液,高分子结晶等热力学和统计力学方向的学科,以及高分子扩散等动力学方面的学科。
高分子形态
高分子是由小分子聚合而成的具有高分子量的物质。
线性高分子
由单一小分子聚合而成的线性高分子结构如下图所示。
Image:chain.png
高分子还可能由不同小分子聚合而成。最简单的情况是由两种小分子聚合而成的高分子。这两种小分子可能交替出现,称为交替共聚物。
Image:Chain2.png
两种小分子还可能随机出现,称为随机共聚物。
Image:Chain3.png
两种小分子有可能分段出现,称为嵌段共聚物。嵌段共聚物还经常被做成三段嵌段共聚物。
Image:Chain4.png
分枝高分子
分枝高分子的特色是存在同主干结构相同的分枝,例如低密度聚乙烯。
Image:LDPE_structure.png
交联高分子
交联高分子是指分子链相互交联在一起形成三维立体网状结构的高分子,例如火化橡胶和环氧树脂等热固性塑料。
物理交联
聚氨酯和SBS橡胶等可以通过结晶等方式形成物理交联。这种交联是可以通过加热等方式打破的。
其他结构
其他常见的高分子结构包括超分枝结构,DENTRIMER结构,星型高分子等等。
高分子的状态
同一种高分子在不同温度和分子量下可能以不同形式存在。
非晶态非交联高分子
Image:Polymer-status.png
结晶
交联
高分子机械性能
应力-应变曲线
Image:Polymer stress strain temp.png
同金属陶瓷等材料相比,高分子材料的应力应变曲线表现出很强的温度依赖性。同一种材料在不同的温度下可能表现出不同的行为。
弹性模量与温度的关系
应变
普通非晶态高分子材料的弹性模量与温度相关。在低温情况下,高分子链处于冻结状态,主要运动形式是高分子链段的小范围运动和振动。此时高分子模量和硬度较高,称为玻璃态。当温度达到一定范围时,高分子材料的模量迅速下降,甚至可能会降低到低温状况的千分之一。这标志着链段开始大范围运动,高分子材料表现出高弹性特征。这一温度称为玻璃化转变温度。进入高弹态区域后,如果温度进一步提高,高分子的弹性模量会进一步降低。这表明高分子链间缠结打开,发生运动,高分子表现出流动性,称为粘流态。
交联的非晶态高分子由于内部形成网络结构,所以高分子链不能流动,不会表现出粘流态,会保持一定模量直至分解。高弹态也是普通橡胶制品的正常使用状态。能够结晶的高分子材料在玻璃化转变温度之后除了链间缠结提供模量以外,结晶的部分也对模量有贡献,故模量较高。温度升高后,晶体融化,开始表现出流动性,其转化温度成为结晶性高分子的熔点。
玻璃转变与结晶
玻璃态物质会表现出玻璃转变。玻璃态转变表现出热容上升弹性模量下降的现象。高分子材料中的玻璃态转变有多种理论解释,一般认为在玻璃转化温度之下高分子无法进行大规模的运动,只能进行小范围的移动。而在玻璃转化温度之上高分子可以进行大范围的运动。
玻璃转变是一个动力学转变,因此其具体温度同温度变化速度相关。不同高分子材料的玻璃转变温度不同。
很多高分子材料表现出结晶行为。通过结晶高分子可以达到致密排列。典型的易结晶高分子有聚乙烯,聚丙烯,尼龙等。
高分子材料中的弛豫
玻璃转变通常又被称为转变。在玻璃转化温度之下高分子还会失去其他的小规模可移动性,因此还会存在其他转变。这些转变按照温度从高到低的顺序称为,转变。
粘弹性
高分子不同于其他材料的一个特殊性质就是其粘弹性。对于理想弹性物体,完全遵循胡克定律,应力与应变成正比。对于牛顿流体,剪切应力与应变速率成正比。对于高分子来说,既具有弹性特征,又具有粘性特征,并且应力应变的关系与时间紧密相关。常见的例子如应力松弛,蠕变。为了描述其粘弹性特征,常用弹簧(认为完全服从胡克定律)和黏壶(认为完全服从牛顿流体)共同组成一些模型来描述。
应力松弛现象指的是高分子材料在应变保持一定的情况下应力随着时间的推移而减小的现象。
高分子的蠕变现象是指高分子材料在应力不变的情况下应变随着时间的推移而增大的现象。
时温等效
失效
屈服
材料的屈服一般是指材料开始塑性形变的现象。材料的屈服强度指材料发生屈服现象时所承受的应力的大小。在高分子材料中,处于玻璃态的高分子材料通常会表现出屈服。但是由于高分子材料在初始形变过程中通常表现出非线性行为,工业上经常使用2%不可恢复形变量位置的应力计算屈服强度。
微裂纹
微裂纹经常称为银纹,是指在高分子材料内部产生垂直于应力施加方向的细微裂纹的现象。在这种裂纹中会有纳米级的纤维平行于应力施加方向伸展。
疲劳
疲劳是指材料在承受远低于断裂强度的应力强度的反复应力的情况下产生裂纹的现象。
疲劳的产生通常起源于工件内部相对脆弱或者应力集中的区域,如外来夹杂,空隙等。尽管工件整体所受应力小于断裂强度,在这些微小区域可能已经达到断裂强度,结果导致在这些区域产生微小裂纹。在应力反复施加的情况下这些微小裂纹长大最终导致工件破坏失效。
环境因素
影响高分子材料的主要环境因素包括日照(紫外光),氧化,水解,温度效应和化学因素影响。高分子制品同的应力或内应力同环境因素共同作用会导致应力腐蚀。应力腐蚀的特点是只有在环境因素和应力共同作用下才会发生。应力的来源可能是工件在使用过程中收到的外来应力也有可能是工件在加工成型过程中产生的内应力。由于不同工件的使用状态不同,加工过程不同,不同工件的使用环境和应力状态通常不同,因此发生应力腐蚀的可能性也不同。一旦发生应力腐蚀,其原因通常也难以分析。
断裂
高分子溶液
高分子在小分子溶液中的行为
高分子/高分子溶液
嵌段共聚物的行为
IPNs
高分子结晶
结晶高分子中的分子链布置如下图所示。
高分子材料
高分子表征
高分子组成的测定
NMR和FTIR是最常用的用来测量高分子组成的设备。
分子量的确定
高分子由大量高分子链组成,一般常用高分子的每条链的分子量不同,这决定了高分子的分子量是一个平均值。常用的有数均分子量,重均分子量,粘均分子量等。常用测量方法有渗透压法光散射法,黏度法和GPC法等
高分子的粘均分子量通常可以通过测量高分子溶液的粘度获得,通过黏度计测量黏度,然后通过马克-霍温克方程求出分子量。
GPC是目前常用的一种快速高效的分子量测量办法。该方法可以同时测量分子量和分子量分布。
热性质与力学性质
高分子的相变与转变伴随着吸热与放热,通常使用DSC测试。
高分子材料的热分解性能通常使用热重分析TGA测试,基本原理是通过将高分子加热,测量加热过程中的质量变化。
由于高分子的粘弹性,其力学性能通常与应变发生速度相关。DMA是经常使用的力学性能测试设备,DMA也经常用来测试相变与转变对力学性能的影响。
表面性质测定
高分子的表面型貌通常可以通过原子力显微镜(Atomic Force Microscope),光学显微镜和扫描电子显微镜测试。
晶体性质测定
高分子晶体的型貌通常可以通过AFM,透射电子显微镜,扫描电子显微镜和光学显微镜获得。晶体常数通常使用电子衍射,X射线衍射和中子衍射的办法测量。
Category:分子物理学
category:材料科學
ja:高分子物理学
热力学热力学是从18世纪末期发展起来的理论,主要是研究功與熱之間的能量轉換。在此功定義為力與位移的內積。而熱定義為在熱力系統邊界由於溫度差所造成的能量傳遞。兩者都不是存在於熱力系統內的性質,而是在熱力過程中所產生的。
熱力學定律
- 第零定律:熱力學平衡
- 第一定律:能量不滅
- 第二定律:熵(失序)
- 第三定律:絕對零度
在熱力學的發展上,其中第一與第二定律...
熱力學系統:進行熱力學分析的對象
熱力學系統可分成三種,
孤立系統(isolated system)
封閉系統(closed system)
開放系統(open system)
孤立系統:系統和外界(系統以外)沒有能量與質量的交換.
封閉系統:系統和外界有能量交換,但沒有質量交換.
開放系統:系統和外界有能量和質量的交換.
子学科
传热学
计算传热学
相關
統計力學
-
Category:物理化学
ja:熱力学
ko:열역학
th:อุณหพลศาสตร์
热固性塑料热固性塑料指具有加热后固化并且不可溶解,不融化特性的塑料,例如环氧树脂。这种塑料只可以成型一次。
category:材料
category:材料科學
玻璃态玻璃态(glassy state)是由于物质在从液态冷却的时候由于冷却速度太快或者结晶速度太慢等动力学原因,或者由于分子自身不存在重复单元而无法形成晶体,被冻结在液态的分子排布状态的一种形态。
Category:凝聚态物理学
玻璃转化温度玻璃转化温度(glass transition temperature, Tg)是玻璃态物质在玻璃态和液态之间相互转化的温度。
玻璃转化表现出二级相变的表现,物质的热容会发生连续的变化。但是玻璃转化实际上是一个动力学转化。因此玻璃转化温度的具体数值是同温度变化的速度相关的。
常见的玻璃态物质有大部分高分子材料,玻璃等。在工业上有重要应用的玻璃态物质还有玻璃态金属等。
Category:凝聚态物理学
ja:ガラス転移点
高分子材料高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料。我们接触的很多天然材料通常是高分子材料组成的,如天然橡胶、棉花、人体器官等。人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如此。一般称在生活中大量采用的,已经形成工业化生产规模的高分子为通用高分子材料,称具有特殊用途与功能的为功能高分子。
高分子材料的历史
高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。
树枝,兽皮,稻草等天然高分子材料是人类或者类似人类的远古智能生物最先使用的材料。在历史的长河中,纸,树胶,丝绸等从天然高分子加工而来的产品一直同人类文明的发展交织在一起。
从十九世纪开始,人类开始使用改造过的天然高分子材料。火化橡胶和硝化纤维塑料(赛璐珞)是两个典型的例子。
进入二十世纪之后,高分子材料进入了大发展阶段。首先是在1907年,Leo Bakeland发明了酚醛塑料。1920年Hermann Staudinger提出了高分子的概念并且创造了Makromolekule这个词。二十世纪二十年代末,聚氯乙烯开始大规模使用。二十世纪三十年代初,聚苯乙烯开始大规模生产。二十世纪三十年代末,尼龙开始生产。
在经历了二十世纪的大发展之后高分子材料对整个世界的面貌产生了重要的影响。时代杂志认为塑料是二十世纪人类最重要的发明。高分子材料在文化领域和人类的生活方式方面也产生了重要的影响。
通用高分子
按用途一般将通用高分子材料分为五类,即塑料、橡胶、纤维、涂料和黏合剂。通用高分子材料的力学性能参见高分子物理学。
塑料
塑料根据加热后的情况又可分为热塑性塑料和热固性塑料。加热后软化,形成高分子熔体的塑料成为热塑性塑料,主要的热塑性塑料有聚乙烯(PE[http://en.wikipedia.org/wiki/Polyethylene])、聚丙烯(PP [http://en.wikipedia.org/wiki/Polypropylene])、聚苯乙烯(PS [http://en.wikipedia.org/wiki/Polystyrene])、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,俗称有机玻璃 [http://en.wikipedia.org/wiki/Polymethyl_methacrylate])、聚氯乙烯(PVC [http://en.wikipedia.org/wiki/Polyvinyl_chloride])、尼龙(Nylon [http://en.wikipedia.org/wiki/Nylon])、聚碳酸酯(PC [http://en.wikipedia.org/wiki/Polycarbonate])、聚氨酯(PU [http://en.wikipedia.org/wiki/Polyurethane] )、聚四氟乙烯(特富龙, PTFE [http://de.wikipedia.org/wiki/Polytetrafluorethylen])、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,PETE [http://en.wikipedia.org/wiki/Polyethylene_terephthalate] )、
加热后固化,形成交联的不熔结构的塑料称为热固性塑料:常见的有环氧树脂[http://en.wikipedia.org/wiki/Epoxy], 酚醛塑料, 聚酰亚胺,三聚氰氨甲醛树脂等。
塑料的加工方法包括注射,挤出,膜压,热压,吹塑等等。
橡胶
橡胶又可以分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯。合成橡胶的主要品种有丁基橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶等等。
纤维
合成纤维是高分子材料的另外一个重要应用。常见的合成纤维包括尼龙、涤纶、腈纶聚酯纤维,芳纶纤维等等。
涂料
涂料是涂附在工业或日用产品表面起美观或这保护作用的一层高分子材料。
常用的工业涂料有环氧树脂,聚氨酯等。
黏合剂
黏和剂是另外一类重要的高分子材料。人类在很久以前就开始使用淀粉,树胶等天然高分子材料做黏合剂。
现代黏合剂通过其使用方式可以分为聚合型,如环氧树脂;热融型,如尼龙,聚乙烯;加压型,如天然橡胶;水溶型,如淀粉。
功能高分子材料
除一般的结构材料外,一些高分子材料还具有光电磁等性能。例如在制造集成电路時高分子感光材料在光刻过程中被大量使用。导电高分子材料和有机半导体打开了单分子电路的大门。有机发光半导体材料为显示器件打开了一个大幅度降低成本的大门。高分子压电材料则为力与电的转换提供了新的途径。高分子热电材料则提供了新的热电转换途径。
光
高分子发光二极管
高分子发光二极管(Polymer Light-emitting diode)是有机发光二极管(OLED)的一种。高分子发光二极管同小分子有机发光二极管相比具有造价更低,加工更简单的优点。
液晶显示材料
高分子液晶材料具有普通液晶材料的光学特性,但是由于转变速度比较慢,因此通常用于对显示转变速度要求不高的场合。
非线性光学高分子材料
光刻胶
光刻胶是在集成电路生产过程中把掩膜上的花纹转移到硅片或者其他基底上使用的高分子材料。大部分在集成电路生产过程中使用的光刻胶为对紫外光敏感的光刻胶。光刻胶有正光刻胶和负光刻胶两种。正光刻胶在受到紫外光照射后会分解.负光刻胶在受到紫外光照射后會交联.
电
介电材料与高分子
低介电常数材料
低介电常数材料(low-K 材料)是当前半导体行业研究的热门话题。通过降低集成电路中使用的介电材料的介电常数,可以降低集成电路的漏电电流,降低导线之间的电容效应,降低集成电路发热等等。低介电常数材料的研究是同高分子材料密切相关的。传统半导体使用二氧化硅作为介电材料,氧化硅的介电常数约为4。真空的介电常数为1,干燥空气的介电常数接近于1。
=SiLK=
SiLK是Dow Chemical开发的一种低介电常数材料,目前广泛用于集成电路生产。目前已知SiLK是一种高分子材料,但是具体结构仍然是秘密。SiLK的介电常数为2.6。
目前已知SiLK是一种芳香族热固性材料,含不饱和键,不含氟,不含氧和氮。SiLK以寡聚物溶液的形式提供,通过spin coating到硅片上后在氮气下加热到320摄氏度去除溶剂并初步交联。最终需要在400摄氏度以上保温来完成交联。
=Porous SiLK与Porous MSQ=
通过在SiLK中添加纳米级空洞可以进一步降低介电常数。目前Porous SiLK的介电常数为2.2。
MSQ是methylsilsesquioxane的缩写,这是一种硅基高分子材料,通过在MSQ中添加纳米级空洞,Porous MSQ的介电常数可以达到2.2-2.5。
纳米级空洞通常是通过合成嵌段共聚物的办法来实现的。
高介电常数材料
PVDF是一种具有高介电常数的高分子材料,其介电常数可以达到10。
导电高分子材料
导电高分子材料是一类具有接近金属导电性的高分子材料。同金属相比高分子材料具有低密度,低价格,高可加工性等优点。
纯高分子导电高分子材料
纯高分子导电高分子材料通过键电子的运动导电。主要包括聚乙炔类导电高分子材料,聚噻吩类导电高分子材料,聚吡咯类导电高分子材料,聚苯胺类导电高分子材料以及Poly (arylene vinylene)类导电高分子材料。
纯高分子导电高分子材料可以用于金属防腐涂层,储能元件,探测器,电化学器件,非线性光学,电磁屏蔽等应用。
导电高分子复合材料
通过在高分子中搀杂金属或碳类导电添加物(活性炭,碳纤维,碳纳米管等)普通高分子材料也可以具有导电性质。
压电与电致伸缩材料
PVDF是一种具有压电与电致伸缩效应的高分子材料。具有压电效应的材料可以把机械形变能转化成电能,具有电致伸缩效应的材料可以把电能转化成机械形变能。
磁
铁磁性高分子最早报道于2001年,(Science 16 November 2001; 294: 1503-1505)。这种高分子也是一种共轭高分子。参见[http://physicsweb.org/articles/news/5/11/11 Magnetic polymer makes its debut]。
热
PVDF也是一种具有热电效应的高分子材料。具有热电效应的材料可以把热能转化成电能或者把电能转化成热能。
非碳基高分子
除炭基高分子材料外,还存在以硅等元素为主干的高分子材料。
高分子基复合材料及纳米复合材料
高分子材料经常同其他材料共同组成复合材料,例如玻璃钢,以获得更好的综合性能同时降低成本。最近以高分子材料为母体,纳米尺度添加物如碳纳米管,纳米二氧化硅构成的高分子纳米复合材料是科研界的热门研究课题。
添加剂
高分子材料经常需要同添加剂共同使用来达到期望的性能。主要的添加剂按照功能可以分为增塑剂,抗氧化剂,抗紫外光剂,热稳定剂,阻燃剂,抗静电剂以及在泡沫材料中使用的发泡剂。
基础学科
高分子材料相关的基础学科包括高分子物理学,高分子化学,流变学等。
高分子材料与环境
大部分高分子材料无法在自然条件下降解,长期大量使用高分子材料会导致环境污染,为解决这个问题可降解高分子材料也是当前研究的热点。
高分子材料通常使用添加剂来获得必须的性能,但是部分添加剂如卤族阻燃剂可能对环境有害。
大多数高分子材料的来源是石油相关产品,属于不可再生资源。
参见
[http://stats.cpcia.cn/hgtj/News/Article.aspx?EBS_NO=020502000002 塑料原料名称中英文对照表]
[http://www.pslc.ws/macrog.htm Macrogalleria]
category:材料
category:材料科學
category:化学工程
ja:重合体
ko:중합체
ms:Polimer
聚乙烯聚乙烯(PE)是日常生活中最常用的高分子材料之一,大量用于制造塑料袋,塑料薄膜,牛奶桶的产品。
结构
其基本结构为
性质
化学性质
聚乙烯抗多种有机溶剂,抗多种酸碱腐蚀,但是不抗氧化性酸,例如硝酸。在氧化性环境中聚乙烯会被氧化。
物理性质
聚乙烯在薄膜状态下可以被认为是透明的,但是在块状存在的时候由于其内部存在大量的晶体,会发生强烈的光散射而不透明。聚乙烯结晶的程度受到其枝链的个数的影响,枝链越多,越难以结晶。聚乙烯的晶体融化温度也受到枝链个数的影响,分布于从90摄氏度到130摄氏度的范围,枝链越多融化温度越低。聚乙烯单晶通常可以通过把高密度聚乙烯在130摄氏度以上的环境中溶于二甲苯中制备。
分类
聚乙烯有高密度聚乙烯(HDPE, High Density Polyethylene),中密度聚乙烯(MDPE, Medium Density Polyethylene),低密度聚乙烯(LDPE, Low Density Polyethylene),线性低密度聚乙烯(LLDPE, Linear Low Density Polyethylene)等多种产品。
高密度聚乙烯
高密度聚乙烯通常使用Ziegler-Natta聚合法制造,其特点是分子链上没有支链,因此分子链排布规整,具有较高的密度。
低密度聚乙烯
低密度聚乙烯通常使用高温高压下的自由基聚合生成,由于在反应过程中的链转移反应,在分子链上生出许多支链。这些支链妨碍了分子链的整齐排布,因此密度较低。其结构如下图所示。
Image:LDPE_structure.png
线性低密度聚乙烯
线性低密度聚乙烯是通过在聚乙烯的主链上共聚一些具有短支链的共聚物生成的。其结构如下图所示。
Image:LLDPE_structure.png
历史
1898年,聚乙烯最早由德国化学家Hans von Pechmann在一次试验事故中合成的。
1933年,ICI Chemicals公司的Eric Fawcett和Reginald Gibson在另外一次试验事故中使用乙烯在高压状态下合成了聚乙烯。
1935年,ICI Chemicals公司的Michael Perrin发明了可控高压聚乙烯合成方法。
1939年,低密度聚乙烯开始使用高压法工业化生产。
1951年,Philips Petroleum公司的化学家Robert Banks 和 John Hogan发明了使用三氧化铬作为催化剂的合成方法。
1953年,德国化学家 Karl Ziegler发明了使用卤化钛作为催化剂的合成方法, 这种催化剂称为齐格勒-纳塔催化剂。
1976年,德国化学家Walter Kaminsky和Hansjörg Sinn发明了金属茂合物催化剂。
生产与应用
聚乙烯产品通常掺加大量各种添加剂以抗氧化等环境因素破坏。聚乙烯还可以和一些人造橡胶产品混合在一起增加抗冲击能力。
Category:有机高分子
category:材料
category:材料科學
ja:ポリエチレン
尼龙
| 尼龙 |
| 密度 | 1 150 kg/m3 |
| 电导率(σ) | 10-12 (米·欧姆)-1 |
| 热导率 | 0.25 W/(m·K) |
尼龙(英语Nylon)是一种人造的多聚物。1935年2月28日杜邦公司的华莱士·卡罗瑟斯在美国威尔明顿发明了这种塑料。1938年尼龙正式上市,最早的尼龙制品是尼龙制的牙刷的刷子(1938年2月24日开始出售)和妇女穿的尼龙袜(1940年5月15日上市)。今天,尼龙纤维是多种人造纤维的原材料。硬的尼龙被用在建筑业中。
结构
从化学的角度来看尼龙是一种缩合聚合物,其组成单位由酰胺连接,因此它有时也被称为聚酰胺。尼龙是世界上第一种完全人造的纤维,其原材料是煤、水和空气。从这些原材料中一般合成两种基本化学物质,在大多数情况下六亚甲基二胺和己二酸。它们被混合在一起聚化形成尼龙。
尼龙6,6
最常见的是尼龙6,6或尼龙66,这表示六亚甲基二胺和己二酸都含有六个碳原子。在多聚物的链中六亚甲基二胺和己二酸互相交替,因此与其它多聚物(如蛋白质)不同的是,在尼龙中其酰胺的方向也不断交替。
尼龙6,6的结构如图所示。
Image:Nylon66.png
通过氢和氧之间的氢键作用,尼龙6,6很容易结晶。尼龙6,6的晶体如下图所示。
Image:Nylon6,6xtal.png
尼龙6
另一种常见的尼龙是尼龙6,也称聚己内酰胺。精确地说它并不是一种缩合聚合物,因为它的多聚物含有所有单体己内酰胺的原子。
尼龙6的结构如图所示。
Image:Nylon6.png
尼龙6,6与尼龙6的结构有细微差别,但是两种材料的性能基本相同。
Image:Nylon66vs6.png
历史
尼龙这个词的来源不很清楚。许多人说它是NY(美国纽约,英语New York)和Lon(英国伦敦,英语London)的缩写拼在一起组成的,这两个地方是最先生产尼龙的地方。但这个说法毫无根据。1940年,杜邦公司有人说Nyl是随意找出来的,而on则是因为许多纤维(比如棉花,英语Cotton)的英语词以on结束。1978年杜邦发表的一篇文章中又称本来他们打算叫它No-Run,但后来为了让它好听些改成了Nylon,尼龙。
另一种比较常见的传说是尼龙是Now You, Lazy Old Nippon的缩写。背景是1930年代大量便宜的日本纺织品冲击西方社会。因此尼龙被看成是一种对付日本的纺织品来说有竞争力的产品。
尼龙这个词虽然非常普及,但从未被用做商标或受到商标保护。
第二次世界大战期间盟军使用尼龙做的降落伞(此前一般用亚洲丝绸制作),此外轮胎、帐篷、绳索等其它军事物资也用尼龙制造。它甚至被用来制造印刷美国货币的纸。战争开始时棉花占纤维原料的80%,其它20%主要是木头纤维。1945年8月时,棉花的占据量降低到75%,而人造纤维的比例上升到了25%。
Category:有机高分子
category:材料
category:材料科學
ja:ナイロン
胡克定律--定律描述線性彈性材料受力之後,力與變形量的線性關係。
正向應力的--定律
公式記為
:
其中, 表示楊氏模數, 表示正向應力, 表示正向應變。
剪應力的--定律
公式記為
:
其中,是剪應力,是材料受力後所產生的剪應變(shear strain), 是材料的剪力模數(shear modulus )。
彈簧的--定律
在弹性限度内,弹簧的弹力 F 和弹簧的长度变化量 x 成線性關係,即:
:
k 是弹簧的弹性係数(或稱為剛度),它由材料的性质所决定,负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长(或压缩)的方向相反。
相關領域
- 固體力學
- 連續介質力學
- 機械設計
Category:物理定律
Category:经典力学
Category:固体力学
ja:振動運動#フックの法則
ko:훅의 법칙
高分子材料高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料。我们接触的很多天然材料通常是高分子材料组成的,如天然橡胶、棉花、人体器官等。人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如此。一般称在生活中大量采用的,已经形成工业化生产规模的高分子为通用高分子材料,称具有特殊用途与功能的为功能高分子。
高分子材料的历史
高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。
树枝,兽皮,稻草等天然高分子材料是人类或者类似人类的远古智能生物最先使用的材料。在历史的长河中,纸,树胶,丝绸等从天然高分子加工而来的产品一直同人类文明的发展交织在一起。
从十九世纪开始,人类开始使用改造过的天然高分子材料。火化橡胶和硝化纤维塑料(赛璐珞)是两个典型的例子。
进入二十世纪之后,高分子材料进入了大发展阶段。首先是在1907年,Leo Bakeland发明了酚醛塑料。1920年Hermann Staudinger提出了高分子的概念并且创造了Makromolekule这个词。二十世纪二十年代末,聚氯乙烯开始大规模使用。二十世纪三十年代初,聚苯乙烯开始大规模生产。二十世纪三十年代末,尼龙开始生产。
在经历了二十世纪的大发展之后高分子材料对整个世界的面貌产生了重要的影响。时代杂志认为塑料是二十世纪人类最重要的发明。高分子材料在文化领域和人类的生活方式方面也产生了重要的影响。
通用高分子
按用途一般将通用高分子材料分为五类,即塑料、橡胶、纤维、涂料和黏合剂。通用高分子材料的力学性能参见高分子物理学。
塑料
塑料根据加热后的情况又可分为热塑性塑料和热固性塑料。加热后软化,形成高分子熔体的塑料成为热塑性塑料,主要的热塑性塑料有聚乙烯(PE[http://en.wikipedia.org/wiki/Polyethylene])、聚丙烯(PP [http://en.wikipedia.org/wiki/Polypropylene])、聚苯乙烯(PS [http://en.wikipedia.org/wiki/Polystyrene])、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,俗称有机玻璃 [http://en.wikipedia.org/wiki/Polymethyl_methacrylate])、聚氯乙烯(PVC [http://en.wikipedia.org/wiki/Polyvinyl_chloride])、尼龙(Nylon [http://en.wikipedia.org/wiki/Nylon])、聚碳酸酯(PC [http://en.wikipedia.org/wiki/Polycarbonate])、聚氨酯(PU [http://en.wikipedia.org/wiki/Polyurethane] )、聚四氟乙烯(特富龙, PTFE [http://de.wikipedia.org/wiki/Polytetrafluorethylen])、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,PETE [http://en.wikipedia.org/wiki/Polyethylene_terephthalate] )、
加热后固化,形成交联的不熔结构的塑料称为热固性塑料:常见的有环氧树脂[http://en.wikipedia.org/wiki/Epoxy], 酚醛塑料, 聚酰亚胺,三聚氰氨甲醛树脂等。
塑料的加工方法包括注射,挤出,膜压,热压,吹塑等等。
橡胶
橡胶又可以分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯。合成橡胶的主要品种有丁基橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶等等。
纤维
合成纤维是高分子材料的另外一个重要应用。常见的合成纤维包括尼龙、涤纶、腈纶聚酯纤维,芳纶纤维等等。
涂料
涂料是涂附在工业或日用产品表面起美观或这保护作用的一层高分子材料。
常用的工业涂料有环氧树脂,聚氨酯等。
黏合剂
黏和剂是另外一类重要的高分子材料。人类在很久以前就开始使用淀粉,树胶等天然高分子材料做黏合剂。
现代黏合剂通过其使用方式可以分为聚合型,如环氧树脂;热融型,如尼龙,聚乙烯;加压型,如天然橡胶;水溶型,如淀粉。
功能高分子材料
除一般的结构材料外,一些高分子材料还具有光电磁等性能。例如在制造集成电路時高分子感光材料在光刻过程中被大量使用。导电高分子材料和有机半导体打开了单分子电路的大门。有机发光半导体材料为显示器件打开了一个大幅度降低成本的大门。高分子压电材料则为力与电的转换提供了新的途径。高分子热电材料则提供了新的热电转换途径。
光
高分子发光二极管
高分子发光二极管(Polymer Light-emitting diode)是有机发光二极管(OLED)的一种。高分子发光二极管同小分子有机发光二极管相比具有造价更低,加工更简单的优点。
液晶显示材料
高分子液晶材料具有普通液晶材料的光学特性,但是由于转变速度比较慢,因此通常用于对显示转变速度要求不高的场合。
非线性光学高分子材料
光刻胶
光刻胶是在集成电路生产过程中把掩膜上的花纹转移到硅片或者其他基底上使用的高分子材料。大部分在集成电路生产过程中使用的光刻胶为对紫外光敏感的光刻胶。光刻胶有正光刻胶和负光刻胶两种。正光刻胶在受到紫外光照射后会分解.负光刻胶在受到紫外光照射后會交联.
电
介电材料与高分子
低介电常数材料
低介电常数材料(low-K 材料)是当前半导体行业研究的热门话题。通过降低集成电路中使用的介电材料的介电常数,可以降低集成电路的漏电电流,降低导线之间的电容效应,降低集成电路发热等等。低介电常数材料的研究是同高分子材料密切相关的。传统半导体使用二氧化硅作为介电材料,氧化硅的介电常数约为4。真空的介电常数为1,干燥空气的介电常数接近于1。
=SiLK=
SiLK是Dow Chemical开发的一种低介电常数材料,目前广泛用于集成电路生产。目前已知SiLK是一种高分子材料,但是具体结构仍然是秘密。SiLK的介电常数为2.6。
目前已知SiLK是一种芳香族热固性材料,含不饱和键,不含氟,不含氧和氮。SiLK以寡聚物溶液的形式提供,通过spin coating到硅片上后在氮气下加热到320摄氏度去除溶剂并初步交联。最终需要在400摄氏度以上保温来完成交联。
=Porous SiLK与Porous MSQ=
通过在SiLK中添加纳米级空洞可以进一步降低介电常数。目前Porous SiLK的介电常数为2.2。
MSQ是methylsilsesquioxane的缩写,这是一种硅基高分子材料,通过在MSQ中添加纳米级空洞,Porous MSQ的介电常数可以达到2.2-2.5。
纳米级空洞通常是通过合成嵌段共聚物的办法来实现的。
高介电常数材料
PVDF是一种具有高介电常数的高分子材料,其介电常数可以达到10。
导电高分子材料
导电高分子材料是一类具有接近金属导电性的高分子材料。同金属相比高分子材料具有低密度,低价格,高可加工性等优点。
纯高分子导电高分子材料
纯高分子导电高分子材料通过键电子的运动导电。主要包括聚乙炔类导电高分子材料,聚噻吩类导电高分子材料,聚吡咯类导电高分子材料,聚苯胺类导电高分子材料以及Poly (arylene vinylene)类导电高分子材料。
纯高分子导电高分子材料可以用于金属防腐涂层,储能元件,探测器,电化学器件,非线性光学,电磁屏蔽等应用。
导电高分子复合材料
通过在高分子中搀杂金属或碳类导电添加物(活性炭,碳纤维,碳纳米管等)普通高分子材料也可以具有导电性质。
压电与电致伸缩材料
PVDF是一种具有压电与电致伸缩效应的高分子材料。具有压电效应的材料可以把机械形变能转化成电能,具有电致伸缩效应的材料可以把电能转化成机械形变能。
磁
铁磁性高分子最早报道于2001年,(Science 16 November 2001; 294: 1503-1505)。这种高分子也是一种共轭高分子。参见[http://physicsweb.org/articles/news/5/11/11 Magnetic polymer makes its debut]。
热
PVDF也是一种具有热电效应的高分子材料。具有热电效应的材料可以把热能转化成电能或者把电能转化成热能。
非碳基高分子
除炭基高分子材料外,还存在以硅等元素为主干的高分子材料。
高分子基复合材料及纳米复合材料
高分子材料经常同其他材料共同组成复合材料,例如玻璃钢,以获得更好的综合性能同时降低成本。最近以高分子材料为母体,纳米尺度添加物如碳纳米管,纳米二氧化硅构成的高分子纳米复合材料是科研界的热门研究课题。
添加剂
高分子材料经常需要同添加剂共同使用来达到期望的性能。主要的添加剂按照功能可以分为增塑剂,抗氧化剂,抗紫外光剂,热稳定剂,阻燃剂,抗静电剂以及在泡沫材料中使用的发泡剂。
基础学科
高分子材料相关的基础学科包括高分子物理学,高分子化学,流变学等。
高分子材料与环境
大部分高分子材料无法在自然条件下降解,长期大量使用高分子材料会导致环境污染,为解决这个问题可降解高分子材料也是当前研究的热点。
高分子材料通常使用添加剂来获得必须的性能,但是部分添加剂如卤族阻燃剂可能对环境有害。
大多数高分子材料的来源是石油相关产品,属于不可再生资源。
参见
[http://stats.cpcia.cn/hgtj/News/Article.aspx?EBS_NO=020502000002 塑料原料名称中英文对照表]
[http://www.pslc.ws/macrog.htm Macrogalleria]
category:材料
category:材料科學
category:化学工程
ja:重合体
ko:중합체
ms:Polimer
Stanley G. Hilton
Stanley G. Hilton ou Stanley Hilton, est un avocat américain, ancien conseiller du sénateur républicain Robert Dole, candidat à l'élection présidentielle de 1996 contre Bill Clinton.
Introduction
Stanley Hilton est lui-même réputé proche du parti républicain et aurait entretenu des relations cordiales, depuis des décennies, avec Donald Rumsfeld et Paul Wolfowitz, proches de George W. Bush, actuel président des États-Unis.
C'est pourquoi, lorsque le cabinet d'avocats qu'il dirige a engagé, devant une cour fédérale (United States District Court – Northern District of California), des poursuites contre dix hauts responsables américains, dont :
- George W. Bush, président des États-Unis,
- Dick Cheney, vice-président,
- George Tenet, ancien directeur de la CIA,
- Condoleezza Rice, conseillère à la Sécurité nationale,
- Donald Rumsfeld, secrétaire à la Défense,
- Norman Mineta, secrétaire aux Transports,
- Robert Mueller, directeur du FBI,
- et autres,
les accusant de conspiration et leur réclamant globalement une somme de 7 milliards de dollars au nom de près de 400 victimes des attentats du 11 septembre 2001, l'incrédulité a d'abord été très grande aux États-Unis, compte tenu de l'énormité des accusations formulées.
La baisse de confiance dans les thèses officielles
Il importe de remarquer, à l'approche du scrutin du 2 novembre 2004, que les intentions de vote en faveur du président sortant semblent avoir sérieusement fléchi.
Certains politologues ont mis cela sur le compte du premier « duel » télévisé entre George W. Bush et son principal adversaire, le démocrate John Kerry, qui avait semblé relativement à l'aise tout au long du débat.
Mais d'autres observateurs soulignent que divers sondages indiqueraient une incrédulité croissante de certains pans de l'opinion publique américaine quant à la véracité des thèses officielles sur le déroulement des événements du 11 septembre.
Cette évolution semble avoir été partiellement reflétée par les résultats du sondage Zogby du 24 août 2004 (voir [http://www.911truth.org/dossier/zogby911.pdf] page 7 sur 10 du document PDF), dans lequel, à la question « Some have argued that some leaders in the U.S. government knew in advance that attacks were planned on or around September 11, 2001, and they failed consciously to take action. Do you agree or disagree with this argument? », 49,3 % des sondés habitants de la ville de New York auraient répondu par l'affirmative.
W. David Kubiak, directeur exécutif de 911truth.org, organisation qui avait commandité le sondage, rapporte également que le Toronto Star, quotidien canadien, avait de son côté publié, dès le 26 mai 2004, les résultats d'un sondage selon lequel, à l'échelon national canadien, 63 % des sondés étaient persuadés que le gouvernement américain aurait eu une connaissance détaillée des attaques en préparation et n'aurait rien fait pour les empêcher.
Les accusations de Stanley Hilton
Stanley Hilton, tant dans le texte définitif de sa plainte que dans un entretien ultérieur, le 10 septembre 2004, sur la radio Free Voice of America, a nommément accusé le président sortant américain, George W. Bush, candidat à l'élection présidentielle du 2 novembre 2004, d'être co-organisateur des attentats du 11 septembre 2001 et celui qui aurait donné le feu vert au déclenchement des opérations. Le réseau Al Qaida n'aurait en fait constitué, selon lui, qu'un simple rideau de fumée.
Parmi les nombreuses allégations de l'avocat :
- George W. Bush aurait personnellement donné son feu vert au déclenchement des opérations ;
- il y aurait eu, dans les deux mois qui ont précédé l'attaque, pas moins de 35 exercices d'alerte au-dessus de New York et de Washington, DC, ayant chaque fois pour thème l'« arraisonnement d'avions de ligne et leur collision sur les tours du World Trade Center et le Pentagone » ;
- il y aurait eu, au matin du 11-Septembre, cinq exercices d'alerte simultanés de routine, délibérément organisés afin de détourner l'attention sur les événements réels ;
- les avions détournés n'auraient en fait pas été piratés par les 19 « terroristes » armés de cutters (thèse officielle) mais contrôlés à distance par la technique du Global Hawk, relayée dans les appareils par un système informatique nommé Cyclops (technique utilisée dans le pilotage des drones), après diffusion dans la carlingue des avions d'un gaz mortel peu après le décollage ;
- Stanley Hilton affirme enfin qu'à son avis, le président sortant ne serait lui-même qu'une marionnette entre les mains d'un cerveau criminal placé au-dessus de lui.
(à compléter, préciser et remettre en perspective)
Selon certaines sources, restant à confirmer, Stanley Hilton, qui côtoya Paul Wolfowitz à l'université de Chicago, aurait obtenu son diplôme de sciences politiques, en 1974 avec une thèse intitulée « Comment transformer les États-Unis, avec de faux Pearl Harbor, en une dictature présidentielle ? »
Liens externes
- [http://www.cyberspaceorbit.com/hiltoncom.htm Texte intégral (en anglais) de l'action en justice introduite par Stanley G. Hilton] devant l'instance judiciaire californienne (dans sa version définitive déposée le 17 août 2004)
- [http://www.prisonplanet.com/articles/september2004/130904hiltontranscript.htm Transcription intégrale (en anglais) de l'entretien radiophonique du 10 septembre 2004], sur le site www.planetprison.com, dirigé par Alex Jones (pas spécialement connu comme un militantisme pro-Kerry)
La presse francophone ne semble guère avoir donné d'écho aux allégations de l'avocat américain, quelles que soient leur véracité. On peut d'ailleurs regretter l'absence de traduction intégrale en français du texte de l'action en justice et de l'entretien radiophonique.
Les grands médias semblent avoir fait l'impasse sur cette affaire, dont les implications, vraies ou fausses, semblent considérables. La plupart des milliers de pages Web qui l'évoquent, soit sont le fait de sites Web personnels ou « indépendants » (un peu à la façon du réseau Indymedia), soit sont perdues dans divers forums (jusque dans l'arborescence des forums du Monde.
Voir aussi
11 septembre 2001 ~ L'Effroyable Imposture
Sennik online dieta poker zujer narty sowacja
|
|
|
| :: RELATED NEWS :: |
|
Blódmónaþ
Blōtmōnaþ is se endleofta mōnaþ þæs gēares in þǣre Gregoriscan gerīmbēc, and hæfþ 30 daga. In nīwum Englisce, þæt word November is gebrȳcod, and hit cymþ of Lǣdenum worde novem for "nigon" (
|
|
|
Tutorial on Old English
Hú man sceolde wrítan
Gif þé is níed, brúc þá stafas: ǽ æ á é í ó ú ý þ ð oþþe Ǽ Æ Á É Í Ó Ú Ý Þ Ð in þínum gewritum.
Now, when writing, use the early West Saxon spellings:
#Use ie instead of y (sierwung instead of syrwung, his instead of hys, etc.)
#Use an instead of on (and instead of ond, mann instead of mon/n, etc.)
OE Style
As a general rule for the OE wiki, try to remember the following OE guidelines to give this wiki a consistent look and feel:
Don'ts
#Do not use y for ie in words such as his, hire
|
|
|