Полимер - углерод
Cтраница 1
Полимеры углерода и его аналогов. [1]
Гетероцепными полимерами углерода являются карбиды металлов. Карбиды всех рассмотренных в главе металлов описаны в соответствующем разделе гетероцепных полимерных соединений этого металла. [2]
 |
Неорганические гомоцепные полимеры. [3] |
Весьма термостойкими полимерами углерода являются алмаз, карбпн и графит. Как известно, графит широко применяется для изготовления огнеупорных тиглей, высокотемпературной смазки. Пор также принадлежит к весьма термостойким полимерам. Кроме того, кристаллический бор но твердости уступает только алмазу. Волокна из элементарного бора являются наиболее прочными п более жесткими ( на единицу веса), чем все известные до настоящего времени подокна. [4]
 |
Теплоемкость природного графита в интервале 13 - 300 К.| Значения эмпирических коэффициентов в уравнении. [5] |
Сравнительно недавно синтезированный цепной полимер углерода - карбин - изучен менее подробно. [6]
Графит - слоистый полимер углерода, в слое которого каждый атом с 5р2 - гибридизацией связан с тремя соседними ст-связями, один электрон находится в л-связи в пространстве между базисными плоскостями. В слое графита атомы углерода связаны полуторными ( 1 53) связями. [7]
Наиболее известные представители полимеров углерода - графит и алмаз принадлежат к числу гомоцепных соединений и были уже рассмотрены нами ранее. Из гетероцепных соединений углерода остановимся на производных дициана, синильной кислоты и родственных соединений, которые образуют полимеры с небольшим коэффициентом полимеризации. [8]
Автор [28] делает вывод, что выход кокса связан не только с содержанием в полимере углерода в ароматических кольцах, но и со способностью к сшиванию полимера и циклизации входящих в него структур в процессе карбонизации. При наличии в ароматическом углеводороде двойной связи, как показано на примере аценафти-лена, продуктом, предшествующим коксу, является де-гидрополимер. [9]
Кристаллы алмаза, графита и карбина 1 представляют собой соответственно пространственный, плоский и линейный полимеры углерода, однородные по валентным модификациям составляющих их атомов. Алмаз состоит из атомов углерода с / 3-гибридизацией валентных электронов. В его пространственно полимерной структуре каждый атом связан с четырьмя соседними атомами 4о - - свя-зями. Плоские полимерные слои графита составлены из атомов с 5 / 2-гибридизацией валентных электронов. Атомы их связаны с тремя соседними За - и л-связями. Молекулярные цепи в карби-не состоят из атомов с sp - гибридизацией электронов и связаны с двумя соседями 2сг - и 2я - связями. Указанные кристаллические модификации углерода могут рассматриваться как простые формы трех гибридных разновидностей углерода. [10]
Чтобы линейная цепь могла образоваться, химические группы, повторяющиеся в цепи, должны быть бифункциональными [1,2.] Так, алмаз представляет собой полимер углерода с трехмерной кристаллической решеткой; графит - полимер с несколько иной, менее насыщенной слоистой структурой. Однако идеальный полиацетилен ( полней) или, в следующей стадии, полибутадиен мог бы быть линейной цепью промежуточной степени насыщения, где атомы водорода насыщали бы не все из тех двух валентностей углерода, которые не участвуют в ббразовании цепи. [11]
Другие формы искусственного углерода, не упоминавшиеся в предыдущих разделах, не представляют особого интереса для целей настоящей монографии. Поскольку все они являются полимерами углерода с грубыми дефектами, кристаллическая структура идеального графита может оказаться неподходящей моделью для их описания. [12]
По-видимому, чаще всего в реальных объектах отдельные углеродные цепочки химически сшиты друг с другом, причем сшивки расположены с той или иной частотой и периодичностью. Если для описания алмазных и графитных систем понятие межмолекулярных химических связей и соответствующих узлов разветвления ( трех -, четырехфункциональных и др.), возможно, не играет существенной роли, то для описания цепочечных полимеров углерода оно приобретает первостепенное значение. Хотя такие системы формально могут быть зачислены в разряд переходных форм углерода, тем не менее под реально существующими карбиновыми формами углерода ( в отличие от идеального а - или / 3-карбина) следует подразумевать57 частично сшитые пространственные полимеры регулярного ( кристаллического) и нерегулярного строения со значительным преобладанием протяженных фрагментов линейно-полимеризованного углерода. [13]
Для физики значительно интереснее, хотя и хуже изучены, частосетчатые полимеры, используемые обычно в качестве конструкционных материалов. Степень порядка в таких системах может колебаться от очень слабо развитого ближнего порядка до совершенного кристаллического порядка - например, в алмазе или графите, которые, в соответствии с изложенным выше, можно трактовать как гомоатомные трехмерные или двумерные полимеры углерода, тогда как кумулены и карбин, при некоторых оговорках, можно считать их линейными аналогами. [14]
 |
Кристаллическая решетка алмазе.| Диаграмма состояния углерода. [15] |
Страницы: 1 2