Materiały współczesnych technologii

(1)

Materiały Współczesnych Technologii

Grzegorz Karwasz Wykład 10

Toruń, 17.05.2018

(2)

Metale, stopy

Fe: stale, żeliwa

Cu: mosiądze, brązy Aluminium, tytan, nikiel

Materiały wykład 1

http://www.razetocasareto.com

http://www.alibre.com/images/gallery/small/Soetikno1.jpg

(3)

Ceramiki, szkła

Szkła (SiO

₂

)

Ceramiki

Cementy

Materiały wykład 1

Cofanetto da toeletta di Merit

Nuovo Regno, XVIII dinastia, regno di Amenofi II-III (1428-1351 a.C.)

Legno (sicomoro) con recipienti di alabastro, vetro e ceramica

(4)

Polimery, kompozyty

1) Jednorodne

2) Chemoutrwardzalne (żywice)

Kompozyty

Nanopolimery

Materiały wykład 1 The thermal protection system of space- shuttles consists of various materials.

Reinforced Carbon Carbon (RCC) components protect the shuttle’s nose section, wing leading edges and chin panel from extreme heat.

(5)

Ebonit, bakelit …

ad 1) ebonit (1843) – guma, 30 % siarki polietylen

ad 2) bakelit (1907) fenol + aldehyd mrówkowy

http://www.bakelitemuseum.de/

(6)

Materiały nowoczesnych

technologii – podglądanie natury

Nauka o materiałach jest taka stara jak cywilizacja.

• W starożytnych piecach do wypalania żelaza, dymarkach, znanych w Egipcie w III tysiącleciu p.n.e w umiejętny sposób wykorzystywano fakt, że żelazo z domieszką węgla topi się w niższej temperaturze (nawet 1154ºC) niż czyste żelazo (1538ºC) ; dziś nie bardzo potrafimy odtworzyć proces dymarkowy

• odlewanie brązu, na pomniki lub dzwony, jest jeszcze trudniejsze

• sekrety produkcji porcelany były strzeżone przez tysiąclecia Okazuje się, że natura jest nie mniej pomysłowa niż człowiek.

Drewno, muszla czy nić pajęcza pozostają prawie niedościgłymi wzorami…

(7)

Beton, stal, porcelana i muszle

• Badania mikroskopowe materiałów pokazują, że wiele z nich ma podobną strukturę, nawet jeśli są one pozornie bardzo różne

• Najbardziej odporne materiały konstrukcyjne:

- beton zbrojony - chińska porcelana - hartowana stal

- kompozyty polimerowe

mają strukturę składającą się z dwóch faz – jednej włóknistej (pręty

zbrojeniowe w betonie, włókna Al₂O₂ w porcelanie, wydłużone kryształy

martenzytu w stali, włókna węglowe lub szklane w polimerach), odpornej na rozciąganie i drugiej wypełniającej (beton, mulit, austenit, żywica),

odpornej na zgniatanie

• Okazuje się, że muszle małż też mają podobną strukturę, wapienno-

organiczną, jak to pokazują wyniki naukowe poniżej

(8)

Biomateriały (1)

The nanostructural unity of Mollusc shells

Y. Dauphin*

UMR 8148 IDES, bât. 504, Université Paris XI-Orsay, 91405 Orsay cedex, France

* E-mail: yannicke.dauphin@u-psud.fr

ABSTRACT

Calcite and aragonite shell layers of the main classes of Molluscsare

composed of monocrystalline units (prisms, tablets, lathsor fibres). Scanning electron and atomic force microscopy studiesshow these units are composed of small round granules with athin cortex (amorphous calcium carbonate

and/or organic matrix).These granules are organo-mineral composites. A comparison ofthe size and shape of the granules in different taxa (Mollusca, Brachiopoda) suggests a possible relationship with taxonomyand/or

phylogeny.

http://www.beg.utexas.edu/mainweb/publications/graphics/calcite.htm

(9)

Red abalone

http://www.gastropods.com/5/Shell_965.shtml

Haliotis rufescens ang. Red abalone pol. Słuchotka kalifornijska – do 30 cm

(10)

Haliotis rufescens

Jiddu Bezaresa, Robert J. Asaroa, , and Marilyn Hawleyb

a Department of Structural Engineering, University of California, San Diego, CA 92093, USA

b Materials Science and Technology Division, Los Alamos National lab., Los Alamos, NM 87545, USA

Journal of Structural Biology

Volume 163, Issue 1, July 2008, Pages 61-75

Fig. 1. (a and b) SEM images of fractured nacre from H. rufescens illustrating tiles on nearly parallel lamella. The “terrace” consisting of one interlamellar layer of nacre is shown at higher magnification in (b), where the black arrow points to a central region discussed below and referred to in Mutvei (1979). (c) Flat pearls grown on a glass slide inserted into the mantle of a live red abalone (described below). Note the “stack of coins” arrangement with a smaller tile (or tiles)

nucleated at the top of each stack.

(d) SEM image of a cross section of H. rufescens organic matrix,

demineralized in EDTA, illustrating individual and apparently porous interlamellar layers

Macromolecular structure of the organic framework of nacre in Haliotis rufescens:

Implications for growth and mechanical behavior

(11)

Haliotis rufescens

(12)

Klasy krystalograficzne (0-a):

trygonalny (trigonal, ≈rhombohedral)

= sześcian skrzywiony jednakowo w 3D

α-kwarc (SiO₂)

http://en.wikipedia.org/wiki/Corundum

Korund (Al₂O₃)

http://en.wikipedia.org/wiki/Cinnabar

Cynober (HgS)

(13)

Klasy krystalograficzne (0-a):

trygonalny (trigonal, ≈rhombohedral)

= sześcian skrzywiony jednakowo w 3D

Kalcyt (CaCO₃)

Własności anizotropowe:

- dwójłomność światła, tj. dwie różne prędkości propagacji światła w różnych kierunkach (kalcyt)

- efekt piezoelektryczny, tj. powstawanie napięcia elektrycznego w trakcie ściskania (kwarc)

(14)

Kryształ regularny: chlorek sodu

Układ regularny ściennie centrowany dla Cl^-(zielone) z jonami Na⁺(szare) w lukach oktaedrycznych

http://pl.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3l_kamienna

R_Na+< R_Cl-

(15)

Kryształ regularny: diament

Układ regularny, ściennie centrowany

Kubisch flächenzentrierte Kristallstruktur (fcc) des Diamant.

Jedes Kohlenstoffatom ist gleichwertig mit vier Nachbaratomen kovalent gebunden,

unten links in der Zeichnung hervorgehoben. http://de.wikipedia.org

ZnS – blenda cynkowa (sfaleryt)

(16)

Własności materiałów (1) Skala twardości Mohsa

AllAboutGemstones.com

Materiał twardszy zostawia rysę na materiale miększym.

Paznokieć ma twardość ok. 2.5, szkło 5.5, pilnik do paznokci ok. 6.5.

(17)

1 talk

http://www.mii.org/Minerals/Minpics1/Talc%202.jpg http://www.microphotonics.com/talc%20powder.jpg

(18)

2 gips (alabaster) CaSO ₄

http://www.dkimages.com/discover/previews/953/35003342.JPG

(19)

3 kalcyt (wapień, szpat islandzki) CaCO

₃

http://skywalker.cochise.edu/wellerr/mineral/calcite/6calcite-cleavage2.jpg http://www.gvstones.com.br/brazil_orange_compact_calcite_bocc05_f09.JPG

(20)

4 fluoryt CaF ₂

http://www.sciencehelpdesk.com/img/science1_5/Fluorite.jpg http://www.healingcrystals.com/images/cards/Fluorite.jpg

(21)

5 apatyt Ca ₅ (PO ₄ ) ₃

http://www.rockcutters.us/cut-images/apatite/apatite-green-oval.jpg http://www.matsminerals.com/apatiteCM-13.jpg

(22)

6 ortoklaz KAlSi ₃ O ₈

http://www.thomsonminerals.com/images/JBW615CORTHOCLASENC1.jpg http://www.prettyrock.com/php/images/facet-rough/orthoclase-04302007-1-1.jpg

(23)

7 kwarc (SiO ₂ )

http://www.pitt.edu/~cejones/GeoImages/1Minerals/1IgneousMineralz/Quartz/QuartzRose.jpg http://earthnet-geonet.ca/images/dynamic/minerals/smokey_quartz.jpg

http://perso.wanadoo.es/maquinalmatheus/ima/ametiste_rectifiee.jpg http://perso.wanadoo.es/maquinalmatheus/ima/ametiste_rectifiee.jpg

(24)

8 topaz Al ₂ SiO ₄

http://blog.bolderworld.com/wp-content/uploads/2009/04/topaz.jpg http://webmineral.com/specimens/Topaz.jpg

(25)

9 korund Al ₂ O ₃

tlenek glinu, Al

₂

O

₃

– papier ścierny

- domieszkowany jonami Cr: rubin

Źródło: Wikipedia

- domieszkowany jonami Fe: szafir

(26)

10 diament

http://loopable.files.wordpress.com/2007/07/diamant.gif

http://www.diamondgeezer.com/diamond-buyers-guide/images/diamond-shape.jpg http://www.worldwidediamonds.info/oppenheimer%20diamond%20yellow%20crystal.jpg http://famousdiamonds.tripod.com/steinmetzpinkdiamond.html

(27)

Kamienie szlachetne

granaty

wszystkie kolory, oprócz niebieskiego

(28)

Kamienie szlachetne

turmalin

(29)

Kamienie szlachetne

Szmaragd

Be

₃

Al

₂

(SiO

₃

)

₆

(30)

Metale, rodzime

Złoto, miedź, srebro

Miedż, srebro, kalcyt

(31)

Metale, rodzime (2)

Arsen, antymon, bizmut, tellur

Żelazo, ołów, platyna

(32)

Zestawienie modułów Younga i temperatury topnienia

Metal Temperatura topnienia (^OC) Moduł Younga (GPa)

Pb 327 14

Zn 420 43

Mg 649 45

Al 660 71

Ag 962 76

Au 1064 82

Cu 1085 124

Ni 1455 214

Fe 1538 196

Cr 1863 289

Mo 2623 324

W 3422 411

(33)

Wpływ zawartości węgla na temperaturę przejścia w stan kruchy stali niestopowej o strukturze

ferrytyczno - perlitycznej

Burns, K. W. and Pickering, F. B.,

Deformation and fracture of ferrite-pearlite structures, J. Iron and Steel Inst., 1964, 202: 899-

(34)

Kruchość stopów lutowniczych

[NASA 1965]

(35)

Stopy – poprawa własności mechanicznych, obniżenie temperatury topnienia

http://www.metallurgy.nist.gov/phase/solder/agcu.html http://www.andrzejbaranowski.pl/cechy.html

http://cst-www.nrl.navy.mil/lattice/alloys/aucu.html

„próba 750”

„próba 916”

srebro jubilerskie

(36)

Brąz - stop miedzi i cyny

http://www.metallurgy.nist.gov/phase/solder/cusn.html

(37)

„Epoka żelaza”

• Historia – dymarki, rudy żelaza

http://welniaczki.nazwa.pl/Wolow_eu-Dymarki/

Wypalanie w dymarkach odbywało się przypuszczalnie w temperaturze około 1200ºC i dawało „kęs” żelaza.

Podlegał on dalszej obróbce termicznej, redukcji (?), przekuwaniu.

Jaki był skład chemiczny tego „kęsa” i dalsza obróbka, tego nie wiemy

(38)

Stal: stop żelaza i węgla

http://www.calphad.com/iron-carbon.html

(39)

Żelazo „czyste”: ferryt = α-Fe bcc

(<0.028%C@738ºC)

http://www.metallograf.de/start.htm

Czyste żelazo jest miększe od miedzi!

(40)

Przy większej zawartości C pojawiają się dwie fazy:

http://www.sv.vt.edu/classes/MSE2094_NoteBook/96ClassProj/analytic/frontan.html#BE The group and their :"contracts": Chris Lattin Kurt Eaton Victor Simkovic Ike Eikenlaub

http://en.wikipedia.org/wiki/Pearlite

alfa-ferryt (88 wt%)

cementyt (12%) - igły

(41)

Przy jeszcze więszej zawartości C:

Ferryt →Perlit→Sorbit

http://www.metallograf.de/start.htm

(42)

Stal wysokogatunkowa: ferryt i austenit

Źródło: Prowans, Struktura stopów

(43)

Hartowanie stali

• The martensite is formed by rapid cooling (quenching) of austenite which traps carbon atoms that do not have

time to diffuse out of the crystal structure

• martensite has a body centered tetragonal crystal structure, whereas austenite has a face center cubic (FCC) structure.

0.35%C Steel, water-quenched from 870°C Martensite in AISI 4140 steel

http://en.wikipedia.org/wiki/Martensite

(44)

Kaloryfery, ruszty pieców = żeliwo (czyli do 4% węgla)

Źródło: Prowans, Struktura stopów

(45)

Brązy fosforowe

http://www.alibaba.com/showroom/Bronze_Spring_Wire.html http://en.wikipedia.org/wiki/Phosphor_bronze

Phosphor bronze is an alloy of copper with 3.5 to 10% of tin and a significant phosphorus content of up to 1%. The phosphorus is added as deoxidizing agent during melting.

These alloys are notable for their toughness, strength, low coefficient of friction, and fine grain. The phosphorus also improves the fluidity of the molten metal and thereby

improves the castability, and improves mechanical properties by cleaning up the grain boundaries.

Phosphor bronze propellor salvaged from 1940s American warship

Bauhaus Walstein tenor saxophone

manufactured in 2008 from phosphor bronze

Acoustic guitar string wrapped with phosphor bronze

(46)

Stopy mennicze

Monety polskie:

• 1, 2, 5 gr - Cu59Zn40Mn1

• 10, 20 ,50 gr i 1 zł - Cu75Ni25

• 2 zł : Cu92Al6Ni2- zewn., Cu75Ni25- wewn.

Euro:

stalowe, pokryte Cu

•

• 10, 20, 50 cents Cu89Al5Zn5Sn1 (nordic gold – szwedzkie złoto)

•

• inner: Cu75Ni25 outer Cu75Zn20Ni5

Piotr Gramza. http://www.monetki.friko.pl/wiad/stopy.html

(47)

Al-Zn-Mg…

- super-stopy lotnicze

• faza między-metaliczna Al₇Cu₂Fe i nierozpuszczony Mg₂Si

• dendrytyczna sieć Al₃Zr

• wzrost twardości po hartowaniu

• wzrost moduły Younga pod wpływem obciążenia

(48)

Stopy dentystyczne

Fig. 3. Dark-field micrograph of heat-treated Super Star, showing discontinuous fct precipitates, which have rectangular platelet morphology. Dislocations are present in both the adjacent fcc palladium solid solution matrix and within the precipitates.

Fig. 2. Morphology of fct precipitates in the fcc palladium solid solution matrix of as-cast S-S.

(a) Bright-field micrograph. (b) Higher-magnification bright-field micrograph of the striations within the precipitates.

Fig. 1. Dark-field micrographs showing the morphologies of a dendrite (a) and the eutectic structure (b) in as-cast Super Star. For the two- beam condition used to obtain (b), the fct lamellae of the eutectic structure have a bright appearance and the fcc lamellae (i.e., the dark regions between the fct lamellae) are not imaged.

Fig. 4. Bright-field micrograph showing dislocations in the palladium solid solution matrix of Super Star after heat treatment simulating the firing cycles for a dental porcelain.

(49)

Krzemionka: SiO ₂

1) Luźne tetrahedry SiO₄^-2 otoczone Fe⁺, Al.⁺itd: granaty

http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=140

http://www.pitt.edu/~cejones/GeoImages/1Minerals/1IgneousMineralz/Micas/Muscovite1.JPG http://www.jdavisproductions.com/images/quartz.jpg

2) Struktura płaska (mika, glina)

3) Struktura przestrzenna (kwarc)

(50)

Skład szkła (%) - przykłady

Szkło SiO₂ ZnO B₂O₃ Fe₂O₃ Na₂O Al₂O₃ BaO CaO PbO

vycor^* 96 3 0.4 <1

pyrex 80-81 12-13 4

crown Zn 55-65 5-15 kilka kilka

crown Ba 31 12 8 48

Crown 75 9 11

crown Pb 75 3 16 8 13

ciężki flint 65 35

żelazowe 67 15 18

włókna opt. 54 8 15 22

sodowe

(okienne) 75 17 8

Źródło; CRC i M. Blicharski, Wstęp do inżynierii…

*porowatość 28%

(51)

rzymskie szkło butelkowe (niebiesko- zielone)

Table 1.

Sample analyses

G61 06

G131

25 G36

22 G141

14 G141 31

SiO₂/wt% 69.0 69.0 69.4 69.4 67.1 Al₂O₃/wt% 2.3 2.6 2.3 2.1 2.6 Fe₂O₃/wt% 0.49 0.64 0.80 0.74 0.33

MgO/wt% 0.49 0.59 0.48 0.47 0.55

CaO/wt% 6.2 6.7 6.3 6.0 9.3

Na₂O/wt% 18.2 17.3 17.4 18.2 16.6 K₂O/wt% 0.52 0.74 0.54 0.50 0.52 TiO₂/wt% 0.08 0.10 0.08 0.08 0.05 P₂O₅/wt% 0.09 0.12 0.10 0.09 0.08

MnO/wt% 0.35 0.51 0.46 0.37 0.92

SO₃/wt% 0.37 0.22 0.36 0.30 0.23

Cl/wt% 1.4 1.1 1.2 1.2 1.6

Sb₂O₃/wt% 0.37 0.28 0.35 0.43 0.00

Fig. 3. Reflection-corrected, normalised visible wavelength optical absorption spectra.

Roman blue-green bottle glass: chemical–optical analysis and high temperature viscosity modelling

P.A. Binghama, , and C.M. Jacksonb

aDepartment of Engineering Materials, University of Sheffield, Sir Robert Hadfield Building, Mappin Street, Sheffield, South Yorkshire S1 3JD, UK

bDepartment of Archaeology and Prehistory, University of Sheffield, Northgate House, West Street, Sheffield S1 4ET, UK

Journal of Archaeological Science

Volume 35, Issue 2, February 2008, Pages 302-309

(52)

Bo Zhang and Xiang Cheng/University of Minnesota

Szkła – amorficzne ?

http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.116.098302

Glassy materials are characterized by their irregular structure. However, new 3D

imaging experiments show that the positions of particles within a colloidal glass made from a suspension of micrometer-sized particles aren’t completely random.

(53)

Korund (topaz, rubin) = Al ₂ O ₃

Struktura Al₂O₃: heksagonalna jonów O^2- z jonami Al³⁺ w 2/3 luk struktury

http://en.wikipedia.org/wiki/Corundum

Twardość Mohsa 9

temp. topnienia 2044ºC

(54)

Materiały ogniotrwałe: Al ₂ O ₃ :SiO ₂

Kaolinit Al₂Si₂O₅(OH)₄ (tj. Al₂O₃•2SiO₂•2H₂O)

500-600º 2 Al₂Si₂O₅(OH)₄ —> 2 Al₂Si₂O₇ + 4 H₂O 925-950º 2 Al₂Si₂O₇ —> Si₃Al₄O₁₂ + SiO₂ (spinel)

1050º 3 Si₃Al₄O₁₂ —> 2 Si₂Al₆O₁₃ + 5 SiO₂ (mulit + krystobalit)

(55)

Mulit

(56)

Porcelana

Skład:

kaolin Al.₂Si₂O₅(OH)₄ – „

Kao-Lin” główny składnik = lepiszcze glina (kaolin z domieszkami, np. Fe₂O₃)

skaleń (niem. Feldspat, ang. feldspar, np. ortoklaz (K, Na)₂Al₂O₃•6SiO₂ lub plagioklaz CaO•Al₂O₃•SiO₂ ) - topnik

kwarc SiO₂zapewnia zeszkliwienie

Influence of macroscopic residual stresses on the

mechanical behavior and microstructure of porcelain tile Journal of the European Ceramic Society

Volume 28, Issue 13, September 2008, Pages 2463- 2469

Agenor De Noni Jr.a, Dachamir Hotza^b, Vicente Cantavella Soler^c and Enrique Sanchez Vilches^c

aInstituto Maximiliano Gaidzinski (IMG), 88845-000 Cocal do Sul, SC, Brazil

bUniversidade Federal de Santa Catarina (UFSC), 88040-900 Florianópolis, SC, Brazil

cInstituto de Tecnologia Cerámica (ITC), 12006 Castellón, Spain

W wygrzanej strukturze zwraca uwagę obecność wytrąceń kwarcu (ciemne)

(57)

Ceramiki dentystyczne (ZrO ₂ )

Journal of Applied Oral Science Print version ISSN 1678-7757

J. Appl. Oral Sci. vol.12 no.spe Bauru 2004 doi: 10.1590/S1678-77572004000500004

Dental ceramics and the molar crown testing ground Van P. ThompsonI; Dianne E. RekowII

IDepartment of Biomaterials and Biomimetics, New York University College of Dentistry IIDivision of Basic Sciences , New York University College of Dentistry

(58)

Inne tlenki (TiO ₂ )

http://www.flickr.com/photos/argonne/4093068264/in/set-72157622133780690/

TiO₂ nanorurki nanowłókna zTiO₂

TiO₂ – rutyl, anatase (biały pigment do farb)

(59)

Porowaty węgiel

http://physics.aps.org/articles/v9/16

(60)

Polietylen (PE)

• Stosuje się go jako tworzywo powłokowe, w produkcji folii i innych opakowań, do

wyrobu rur, wyrobu elementów gospodarstwa domowego.

http://www.primus.com.pl/gim/galeria/udir_1/kon

kursstrony/2008strony/3/polietylen.jpg http://wwwnt.if.pwr.wroc.pl/kwazar/materia/146187/polietylen.jpg

(61)

Polipropylen - PP

• Ma zastosowanie w produkcji elementów, osłon i obudów maszyn, wykładzin, opakowań,

pojemników na chemikalia, rur, folii, włókien, itp

http://www.primus.com.pl/gim/galeria/udir_1/konk

ursstrony/2008strony/3/polipropylen.jpg http://www.linotex.olkusz.pl/images/oferta/

duze/liny_krecone_polipropylenow.jpg

(62)

Polistyren - PS

• Zastosowanie: do wyrobu materiałów

elektroizolacyjnych, części samochodów, rowerów, lodówek, naczyń, pojemników, zabawek, galanterii, a także biżuterii. Można z niego otrzymać styropian.

http://www.plastech.pl/images/news/2498/basfkrones.jpg http://www.fpintl.pl/images/super-8.jpg

(63)

Polichlorek winylu - PVC

Jest stosowany w różnych gałęziach gospodarki:

• w budownictwie: do produkcji wykładzin podłogowych, stolarki okiennej i drzwiowej, akcesoriów (w postaci różnych listew wykończeniowych), rur i kształtek do wykonywania instalacji w budynkach, jako elewacja (siding) itp.

• w medycynie: dreny, sondy, cewniki, strzykawki

• w energetyce: materiał elektroizolacyjny

• do wyrobu opakowań (głównie przezroczystych) do cieczy i proszków używanych w gospodarstwie domowym i kosmetyce

• jako igelit, stosowany do pokrywania nawierzchni skoczni narciarskich, stoków zjazdowych, peronów kolejek linowych i wyciągów narciarskich

• w sporcie: do pokrywania boisk piłki siatkowej, koszykowej, ręcznej, halowej piłki nożnej

• do wyrobu kart ID (bankomaty, dostępu, rozliczania czasu pracy)

• do wyrobu folii dachowych

(64)

Poliamidy (nylony) - PA

• Zastosowanie jako tworzywa

konstrukcyjne szeroko stosowane w

przemyśle. Wytwarzane w postaci folii, żyłek, włókien, proszku i bloków do

obróbki mechanicznej.

(65)

Polimerkylan metylu - PMMA

• Znany też jako szkło akrylowe (pleksiglas).

• Zastosowanie: wytwarzanie płyt, szyb lotniczych, soczewek, szkieł

odblaskowych i zegarowych, reflektorów,

elementów dekoracyjnych.

(66)

Policzterofluoroetylen - PTFE

• Nazywany teflonem.

• Stosowany do nakładania powłok

ochronnych, uszczelniania, do wykonywania zaworów, membran pomp itp.

http://toolmonger.com/wp-

content/uploads/2008/05/TeflonTape450.jpg

http://www.faqs.org/photo-dict/photofiles/list/4334/5774teflon_frying_pan.jpg

(67)

Mylar, kapton, itd.

Polyethylene terephthalate (mylar)

http://en.wikipedia.org/wiki/BoPET

Opakowania żywności, żagle słoneczne, Metalizowane Al jak filtry słoneczne

poly-oxydiphenylene-pyromellitimide (kapton)

Izolacja kabli w kosmosie

i w próżni laboratoryjnej (0-700K)

http://en.wikipedia.org/wiki/Kapton

(68)

Dimery kwasu mrówkowego

Total Energy = -236967.26 kcal/mol

ZPVE = 45.93 kcal/mol Electron affinity

EA = -21 kcal/mol

EA with ZPVE corr. = -18,68 kcal/mol

(HCOOH)₂

gęstość elektronowa Wiązanie poprzez uwspólnienie

atomu wodoru,

tzw. wiązanie „wodorowe”

Gęstość elektronów wokół atomu wodoru jest mała, oznacza to, że jest to praktycznie

„goły” proton.

H

H C

O

Karwasz i in. 2007

(69)

„Polimery” wody (klastery)

-95446.11 -143177.69 -90909.90 -238639.12

-334101.62 -381756.16

-286368.62

Karwasz i in., 2004

Wiązanie „wodorowe” czyli protonowe

Dimery wody zostały właśnie (2015) odkryte w atmosferze

(70)

Dodatek: Jak należy kręcić ciasto?

when the stirring direction is reversed, particles are pulled out of contact with each other

http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.115.228304

Materiały współczesnych technologii