12. Класифікаційні ознаки некристалічних твердих тіл

Тверді тіла можна поділити на дві групи, які суттєво відрізняються за своїми властивостями. Одну групу утворюють кристалічні тіла, іншу – аморфні, некристалічні. В природі аморфні тіла зустрічаються значно рідше порівняно з кристалічними. Деякі речовини при одних умовах можна одержати в аморфному стані, при інших – в кристалічному. Наприклад, плавленням кристалів кварцу і наступним охолодженням їх легко добути аморфне кварцеве скло. Ступінь впорядкованості аморфного тіла значною мірою залежить від його отримання. Для аморфних тіл характерним є лише ближній порядок розміщення елементів структури, тобто певне, узгоджене розміщення в просторі сусідніх, близько розміщених частинок. Аморфні тіла є як природними так і штучними. Для аморфних тіл характерна ізотропність – однаковість властивостей, незалежно від напрямку. На відміну від кристалічних тіл. Останнім часом значно зріс інтерес до вивчення аморфних тіл, які почали широко використовувати в електронній техніці, друкарській справі тощо.

Некрісталічні тверді тіла :

• полімери;

• скло;

• кераміка;

• аморфні тіла.

Термопластичні полімери. Вони мають властивість багаторазово пом'якшуватися під час нагрівання й тверднути під час охолодження без зміни своїх властивостей.

Термореактивні полімкри. Під час нагрівання залишаються твердими аж до повного термічного розпаду.

Різна поведінка полімерів під час нагрівання пояснюється тим, що в термопластичних полімерах між молекулами діють слабкі сили Ван-дер-Ваальса. Нагріваючись, вони значно зменшуються і, матеріал стає м'яким і піддатливим.

В термоактивних полімерах крім сил Ван-дер-Ваальса діють ще поперечні ковалентні сили між молекулами.Тому термоактивні матеріали залишаються твердими під час нагрівання.

Скло. Аморфна речовина, яка утворюється під час сплавлення оксидів або без оксидів сполук – SiO₂ . Основну масу промислового скла становить силікатне скло з домішками інших оксидів.

Кераміка. Матеріал, який отримують під час високотемпературного спечення мінеральних поршків. Кераміка є пористим матеріалом, який містить ковалентні або іонні кристали- складні оксиди, карбідні або тверді розчини на їх основі. Як правило, кераміка має полікристалічну структуру із порошками скла , та з хаотично розташованими зернами, а тому однорідна за своїми властивостями.

Аморфні метали. Аморфні метали отримують при надвисоких швидкостях охолодженнях із рідкого стану (>10^{6 0} C/c). Дифузійні прцеси дуже гальмуються і стримується утворення зародків та ріст кристалів. Під час твердіння утворюється аморфна структура, яка забезпечує металевим матеріалам властивості, що значно відрізняються від властивостей відповідних матеріалів з кристалічною структурою: одержані аморфні матеріали з високою магнітною енергією, питомий електричний опір у аморфних матеріалах у 2-3 рази більший, ніж у аналогічних матеріалах з кристалічною структурою.

13. Некристалічні тверді тіла: Полімери за типом волокон

полімери – основа неметалевих матеріалів. Полімери – це речовини, макромолекули яких складається з багаточисельних елементарних ланок (мономерів) однакової структури. Полімери бувають: природні (натурульний каучук, целюлоза, слюда, азбест, приробний графіт); синтетичні, тобто одержані з низькомолекулярних зяднань.

Класифікація полімерів:

• за складом (органічні, елементоорганічні, неорганічні);

• за формою макромолекул (за ступенем полімеризації та поліконденсації, за щільністю упакування макромолекул, за ступенем орієнтації макромолекул);

• фазовим станом (аморфні, кристалічні);

• за полярністю (полярні, неполярні);

• стосовно нагрівання (термопластичні, термореактивні).

Поліпропіленові мотузки, шнури по стійкості до вигинам перевершують капронові. Але поступаются по стійкості до стирання. Поліпропіленові мотузки, шнури мають позитивної плавучістю 0,91 (не тоне) і підвищеною стійкістю до дії кислот, лугів і розчинників, негігроскопічні.

Застосовуються в промисловості, будівництві, альпінізм, спелеології, у вітрильному спорті, і інше

За складом полімери поділяються на органічні(становлять найбільшу групу сполук), неорганічні та елементоорганічні.

До органічних полімерів належать такі волокна, як капрон, енант, анід, полівінілхлоридні, полівінілспиртові, поліолефінові, поліамідні, поліефірні волокна.

До неорганічних полімерів належать кераміка, силікатне скло, азбест, слюда (в їхній структурі відсутній вуглецевий скелет). Іншими прикладами неорганічних полімерів є надтвердий алмаз, графіт і м`який графіт (вони складаються з атомів одного і того ж хімічного елементу вуглецю, проте відрізняються за будовою кристалічної решітки)