Физические свойства

Локально, на расстоянии порядка нескольких молекулярных длин, холестерический жидкий кристалл имеет такую же структуру, как нематики. Молекулы преимущественно ориентированы вдоль директора, пространственная периодичность в их центрах тяжести отсутствует. Однако директор не имеет постоянного направления в пространстве: существует направление, называемое холестерической осью, при движении вдоль которой направление директора периодически меняется. Возникающая структура является спиральной.

22. Применение жидких кристаллов.

Расположение молекул в жидких кристаллах изменяется под действием таких факторов, как температура, давление, электрические и магнитные поля; изменения же расположения молекул приводят к изменению оптических свойств, таких, как цвет, прозрачность и способность к вращению плоскости поляризации проходящего света. (У холестерически-нематических жидких кристаллов эта способность очень велика.) На всем этом основаны многочисленные применения жидких кристаллов. Например, зависимость цвета от температуры используется для медицинской диагностики. Нанося на тело пациента некоторые жидкокристаллические материалы, врач может легко выявлять затронутые болезнью ткани по изменению цвета в тех местах, где эти ткани выделяют повышенные количества тепла. Температурная зависимость цвета позволяет также контролировать качество изделий без их разрушения. Если металлическое изделие нагревать, то его внутренний дефект изменит распределение температуры на поверхности. Эти дефекты выявляются по изменению цвета нанесенного на поверхность жидкокристаллического материала.

     Тонкие пленки жидких кристаллов, заключенные между стеклами или листками пластмассы, нашли широкое применение в качестве индикаторных устройств (прикладывая низковольтные электрические поля к разным частям соответствующим образом выбранной пленки, можно получать видимые глазом фигуры, образованные, например, прозрачными и непрозрачными участками). Жидкие кристаллы широко применяются в производстве наручных часов и небольших калькуляторов. Создаются плоские телевизоры с тонким жидкокристаллическим экраном. Сравнительно недавно было получено углеродное и полимерное волокно на основе жидкокристаллических матриц.

24. Кристаллизация, стеклование. Виды стекол.

В стекло можно привести солеобразные сплавы – халькогенидные, нитридные. Металлические стекла – быстрое охлаждение сплавов разных металлов.

- температура стеклования.

Стекло может быть получено путем кристаллизации кристаллического вещества (бомбардировка пучком иона)

Стректурные изменения свойства любых жидкостей.

Т > стабильное состояние

Т< метостабильное состояние

Два основных фактора влияют на склонность переохлаждения жидкости к кристаллизции при мнижении температуры степень переохлаждения жидкости увеличивается, а увеличение вязкости – уменьшет.

1)кристалл растет на поверхности зародыша

2)рост кристаллов в объеме

Чем больше расстояние между максимумами, тем благоприятнее условия для образования стекла без еристаллизации.

Управление процессами кристаллизации на основе эксперементальных результатов позволило создать новый вид материалов – ситалл – стеклокристаллический материал с повышенной прочностью (до 250 МПа).

Сигран – декоративный материал, обладающий гранитоподобной структурой.

Вязкость аморфных веществ – непрерывистая функция температуры. Чем больше температура, тем ниже вязкость. Снижение температуры – снижение подвижности частиц.

Перестройка структуры жидкости начинает все более отставать от изменения температуры, затем полностью прекращается, таким образом получается стекло с ермодинамической нестабильностью,но изза замороженности сруктурных перектроек сохраняется сколь угодно долго.

Переход охлаждаемой жидкости в стекло происходит в определенном температурном диапозоне. Переход – стеклование, температурная область перехода – интервал стеклования.

Благодаря полимерному строению, стекла обладают способностью к гетерогенности. Полимерность стекл придает индивидуальные качества.

Виды стекл:

- в зависимости от основного оспользуемого вещества: оксидные, фторидные, судьфидные.

Кварцевое-плавление кремниземестого сырья высокой частоты.

Оптическое.типы делятся на сорта: крон и флинт.

Промышленные виды стекла:

-оксид кремния

-оксид кальция (усиливает блеск)

3 вида стекла:

- содово-известковое ( 1NA2O, 1CaO, 6SiO2)

-калийно-известковое (1K2O, 1CaO, 6SiO2)

-калийно-свинцовое (1K2O, 1PbO, 6SiO2)

Кальциево-натриевое(содовое) легко плавится, мягкое, чистое, светлое

Калиево-кальциевое – тугоплавкое, твердое, плохо формируется, обладает блеском.

Свинцовое(хрусталь) мягкое и плавкое, но тяжелое, сильный блеск.

Бороселикатное обладает тугоплавкостью.

Пористое – воздействие воды и растворов кислот на селикатные стекла выражается образованием на их поверхности онкой пленки пористого строения. Состоит из 93-96% кремнизема.

26.Полиме́ры  — неорганические и органические, аморфные и кристаллические вещества, состоящие из «мономерных звеньев», соединённых в длинные макромолекулы химическими или координационными связями. Полимер — это высокомолекулярное соединение: количество мономерных звеньев в полимере (степень полимеризации) должно быть достаточно велико (в ином случае соединение будет называться олигомером). Во многих случаях количество звеньев может считаться достаточным, чтобы отнести молекулу к полимерам, если при добавлении очередного мономерного звена молекулярные свойства не изменяются. Как правило, полимеры — вещества с молекулярной массой от нескольких тысяч до нескольких миллионов.

Если связь между макромолекулами осуществляется с помощью слабых сил Ван-Дер-Ваальса, они называютсятермопласты, если с помощью химических связей — реактопласты. К линейным полимерам относится, например, целлюлоза, к разветвлённым, например, амилопектин, есть полимеры со сложными пространственными трёхмерными структурами.

Пластма́ссы — органические материалы, основой которых являются синтетические или природные высокомолекулярные соединения (полимеры). Исключительно широкое применение получили пластмассы на основе синтетических полимеров.

Название «пластмассы» означает, что эти материалы под действием нагревания и давления способны формироваться и сохранять заданную форму после охлаждения или отвердения. Процесс формования сопровождается переходом пластически деформируемого (вязкотекучего) состояния в стеклообразное(твёрдое) состояние.