министерство ОБРАЗОВАНИя и науки российской федерации

государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Владимирский государственный университет имени александра григорьевича и николая григорьевича столетовых»

Р Е Ф Е Р А Т

«Полимерные материалы»

на тему:

«Наноглина, как наполнитель для полимеров»

Выполнил: ст. группы ХП-109 Рымарь Ф.А.

Преподаватель: Чижова Л.А

Владимир 2013

СОДЕРЖАНИЕ:

	ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………..	3
	ГЛАВА І
	1.1 Нанокомпозитные материалы ………………….......………..	3
	1.2 Макрозадачи микроскопии ….………………….......………..	4
	ГЛАВА ІІ
	2.1 Рынок полимерных нанокомпозитных материалов ...….......	5
	2.2 Типы нанокомпозитных материалов ....……………………..	6
	2.3 Применение нанокомпозитных материалов .………...……..	7
	ГЛАВА ІІІ
	3.1 Тенденции развития нанопластиков …………………....…...	8
	3.2 Нанокомпозитные компоненты ..………..……………...…...	9
	3.3 Наноглина ………………………..………..……………...…...	10
	3.4 Стратегия пластиковых нанокомпозитных материалов …...	14
	3.5 Примеры использования нанокомпозитов …………......…...	18
	3.6 Глобальные направления развития технологий …………....	21
	СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………...……...…………..……...…….	25

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время наблюдается заметное оживление в области изучения физики и свойств материалов, и это вызвано отнюдь не созданием кремниевых чипов. Многочисленные университеты учредили центры изучения нанотехнологий, многие из которых финансируются промышленными предприятиями. В свою очередь, промышленность в качестве плодов академических исследований получает возможность производить продукцию, содержащую созданные наноматериалы. Во всем мире частный бизнес и правительства инвестируют миллиарды долларов, стремясь освоить мир сверхмалых масштабов, который характеризуется размерами частиц вещества менее 100 нанометров (нм); нанометр равен одной миллиардной части метра…

ГЛАВА І

1.1 Нанокомпозитные материалы

Полимерные нанокомпозитные материалы формируются путем смешивания наполнителей, имеющих наноразмерные частицы, и термореактивных или термопластических полимеров. Свойства полимерных нанокомпозитов выгодно отличаются от свойств обычных материалов. К таким свойствам относятся: повышенные прочность и жесткость, деформационная теплостойкость, устойчивость к ультрафиолетовому излучению, барьерные характеристики мембран и покрытий, а также тепловая и электрическая проводимость.

Еще в 1959 г. Ричард Фейнман в своей лекции на ежегодном собрании Американского физического общества в Калифорнийском технологическом институте говорил о проникновение современной науки в мир нанокомпозитных материалов и нанотехнологий. "Это – мир поразительно малых размеров", заявил Фейнман. Описывая картину наномира, Фейнман спрашивал, "Какими будут свойства материалов, если мы действительно сможем располагать атомы так, как нам нужно? Очень интересно было бы исследовать их теоретически". "Я почти не сомневаюсь, что мы получим широчайший диапазон возможных свойств таких материалов и новых объектов, которые сможем создать. При сверхмалых размерах объектов атомы ведут себя иначе, чем в макромасштабах, поскольку они подчиняются законам квантовой механики. Поэтому когда мы оперируем атомами, мы имеем дело с иными законами и можем ожидать появления иных возможностей". Продолжая мысль, Фейнман утверждал, "Принципы физики, насколько я понимаю, не запрещают возможности манипулирования объектами на атомном уровне. Такое манипулирование в принципе возможно и не является попыткой нарушения каких-либо законов, но на практике оно не реализовано, потому что мы живем в мире больших размеров". "Стократное превышение достигнутого разрешения электронного микроскопа", по мнению Фейнмана, является одним из ключевых факторов для открытия и исследований наноразмерных объектов.

Позже, в 1965 г., Ричард П. Фейнман из Калифорнийского технологического института совместно с Син-Итиро Томонагой из Токийского образовательного университета и Джулианом Швинджером из Гарвардского университета были награждены Нобелевской премией по физике за "фундаментальную работу по квантовой электродинамике, имевшую глубокие последствия для физики элементарных частиц".

1.2 Макрозадачи микроскопии

Как предвидел Фейнман, одним из ключевых моментов для наблюдаемого сегодня быстрого развития науки о наноразмерных объектах стало создание микроскопа, более совершенного, чем электронный. Преодоление проблемы невозможности наблюдения и, соответственно, проникновения в область столь малых размеров, в наномир, началось в 1981 г. с изобретения Генрихом Рехрером и Джердом Карлом Биннигом из компании IBM Corp. сканирующего туннельного микроскопа (СТМ). СТМ впервые позволил наблюдать отдельные атомы на поверхности образца.

Схемы стм и асм.

Сканирующий туннельный микроскоп используется для наблюдения электропроводных свойств изучаемых образцов металлов или полупроводников. Если к двум электрическим проводникам приложено напряжение, между ними течет электрический ток не только при их соприкосновении, но и при наличии сверхмалых зазоров между ними. Сила этого 'туннельного тока' сильно зависит от расстояния между двумя телами. Таким образом, перемещая сверхтонкий измерительный зонд по поверхности образца, можно последовательно сканировать ее мельчайшие элементы, создавая точное изображение этой поверхности. Этот метод обеспечивает значительно лучшее разрешение, по сравнению с оптическим или электронным микроскопом. После изобретения сканирующего туннельного микроскопа на основе подобных принципов были созданы и другие, например, атомный силовой микроскоп (АСМ), а также сканирующий оптический микроскоп ближнего поля, все они относятся к сканирующим зондовым микроскопам. В АСМ используются те же принципы, что и в СТМ, только он позволяет изучать неэлектропроводные материалы. Зонд АСМ устанавливается на миниатюрном кронштейне, между зондом и образцом возникают силы притяжения, и при сканировании образца измеряется деформация кронштейна. После сканирования компьютер 'переводит' полученные данные в изображения, воспроизводящие поверхность образца.

ГЛАВА ІІ