Современные технологии получения и переработки полимерных и композиционных материалов. Галыгин В.Е - 30 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

30
Выпускаемый в промышленности технический углерод имеет
средний диаметр частиц от 10 до 300 нм. Плотность составляет величи-
ну ~2 г/см
3
, электропроводность разных сортов сажи колеблется в ши-
роких пределах. Самые распространённые марки имеют электропровод-
ность от 1 до 100 Ом
–1
⋅см
–1
. Цена сажи различных марок, используемых
для электропроводящих материалов, составляет 0,5…0,8 долларов/кг.
Фуллерены и фуллерит. Известны две кристаллические аллотроп-
ные модификации углерода: графит и алмаз. В 1960-х гг. было объяв-
лено о существовании третьей аллотропной модификации углерода –
карбине, структура которого представляет собой упаковку одномер-
ных линейных цепочек. Высказано мнение, что карбин является неким
полимером из атомов углерода, который, строго говоря, нельзя рас-
сматривать как кристаллическое вещество.
Однако интерес к углеродным структурам никогда не угасал и в
1973 году Бочвар и Гальперин теоретически, а в 1985 году Крото с со-
трудниками экспериментально показали возможность существования
стабильной молекулы, состоящей из 60 атомов углерода. Затем были
обнаружены молекулы, состоящие из большего или меньшего числа
атомов углерода, но наиболее стабильны из них – С
60
и С
70
(рис. 2.5).
Имеющие форму замкнутой поверхности молекулы С
60
и С
70
и другие
впоследствии стали называть фуллеренами, в честь американского
архитектора и изобретателя Ричарда Фуллера, получившего в 1954 г.
патент на строительные конструкции в виде фрагментов многогранных
поверхностей, которые можно использовать в качестве крыш больших
зданий (цирки, выставочные павильоны и т.д.).
Атом углерода имеет электронную оболочку s
2
p
2
. Такая оболочка
обеспечивает довольно устойчивые связи, когда соседние атомы обра-
зуют пяти- и шестиугольники, из которых формируются кластеры уг-
лерода. Каркас молекулы С
60
состоит из 12 правильных пятиугольни-
ков и 20 неравносторонних шестиугольников (рис. 2.5). Эти шести-
угольники имеют длинные стороны 1,44 Å и короткие 1,39 Å. Коорди-
национное число атома углерода в фуллерене равняется трём. Каждый
атом углерода, располагаясь на сферической поверхности молекулы
С
60
, имеет две одинарные и одну двойную связь.
В 1990 году Кретчмер и Хуффман с сотрудниками впервые обна-
ружили, что молекулы С
60
могут образовывать твёрдые кристаллы (но-
вую кристаллическую аллотропную модификацию углерода получив-
шую название фуллерит). Молекулы С
60
в фуллерите кристаллизуются
в гранецентрированную кубическую (ГЦК) решётку. С этого времени
среди физиков и химиков вспыхнул бум исследовательских работ, на-
правленный на выяснение структуры замкнутых молекул и кластеров

Страницы