Номер 9, страница 95 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 3. Дисперсные системы и растворы. Параграф 13. Дисперсные системы и их классификация - номер 9, страница 95.

Условие.

9. К твёрдым гетерогенным системам, получившим в последнее время широкое распространение, относятся композиционные материалы (композиты). Что такое композиты? Где они применяются? Почему эти материалы относятся к гетерогенным?

Решение.

Решение 2.

Что такое композиты?

Композиционные материалы, или композиты, — это сплошные многокомпонентные материалы, состоящие из двух или более компонентов с четкой границей раздела между ними. Как правило, они состоят из пластичной основы (матрицы) и армирующих элементов (наполнителя), обладающих высокой прочностью и жесткостью. Матрица обеспечивает монолитность материала, передает нагрузку на наполнитель и защищает его от внешних воздействий, а наполнитель придает материалу необходимые механические свойства (прочность, жесткость и т.д.). Сочетание различных компонентов позволяет создавать материалы с уникальным набором свойств, недостижимых для каждого из компонентов в отдельности.

Ответ: Композиты — это многокомпонентные материалы, состоящие из матрицы (связующего) и наполнителя (армирующего элемента), которые не растворяются друг в друге и создают материал с улучшенными, по сравнению с исходными компонентами, свойствами.

Где они применяются?

Благодаря своим уникальным свойствам (высокая прочность, жесткость, малый вес, коррозионная стойкость) композиты нашли широкое применение в различных отраслях. Например, в авиакосмической промышленности для изготовления элементов конструкций самолетов и космических аппаратов (обшивка, крылья); в автомобилестроении для деталей кузова, бамперов, тормозных дисков; в строительстве, где самым известным примером является железобетон (бетон — матрица, стальная арматура — наполнитель); в производстве спортивного инвентаря (рамы велосипедов, теннисные ракетки, лыжи); в медицине (зубные пломбы, протезы, имплантаты); в электронике для создания печатных плат (стеклотекстолит).

Ответ: Композиты применяются в авиастроении, космонавтике, автомобилестроении, строительстве, производстве спортивного инвентаря, медицине и электронике.

Почему эти материалы относятся к гетерогенным?

Композиционные материалы относятся к гетерогенным системам, потому что они состоят из нескольких фаз (компонентов), которые не смешиваются и не растворяются друг в друге. Между этими компонентами (например, между волокнами наполнителя и матрицей) существует видимая граница раздела фаз. В гетерогенной системе физические свойства в разных точках объема могут существенно различаться. Например, в точке, где находится армирующее волокно, свойства (прочность, модуль упругости) будут одни, а в точке, где находится только матрица, — совершенно другие. В отличие от гомогенных систем (например, сплавов металлов или растворов), где компоненты распределены на атомарном или молекулярном уровне и свойства в любой точке объема одинаковы, в композитах сохраняется неоднородность структуры на микро- или даже макроуровне.

Ответ: Композиты относятся к гетерогенным системам, так как они состоят из двух или более различных по химическому составу и физическим свойствам компонентов (фаз), между которыми существует четкая граница раздела.