Mirzo ulug’bek nomidagi o’zbekiston milliy

Fulleren va fulleritlar. Uglerodni ikkita allotropik modifykatsiyasi
ma’lum: grafit va olmos. 1960-yillarda uglerodni
uchinchi allotropik modifikatsiyasi mavjudligi e'lon qilindi. Uni
karbin deyilib, uning strukturasi bir xildagi chiziqli zanjirlarni
tartibli joylashishidan iborat. Dastlab karbinni uglerod atomlaridan
iborat qandaydir polimer, va uni qat’iy aytganda kristall
modda deb qarash mumkin emas, degan fikrlar ham bildirildi.
Lekin uglerodli strukturalarga bo’lgan qiziqish so’ngani yo’q va 1973-yilda Bochvar va Galperinlar nazariy, 1985-yilda esa Kroto
xodimlari bilan tajribada 60 ta uglerod atomidan iborat barqaror
molekula bo’la olishi mumkinligini ko’rsatib berishdi. Keyinchalik
molekulada k o ’proq yoki kamroq uglerod atomlari bo’lishi
mumkinligini aniqlashdi. Lekin ulardan eng barqarori Сбо va C70
Yopiq sirt shaklidagi C60 va C70 va boshqa
molekulalami fullerenlar deb atay boshlashdi. Amerikalik
kashfiyotchi va arxitektor Richard Fuller nomiga atab qo’yishdi.
U 1954-yilda ko’p qirrali sirtlar fragmentlari ko’rinishidagi
konstruksiyali qurilishga patent oldi va uni katta binolami (sirk,
ko’rgazmalar zali) tomini yopishda qo’lladi.

C60 va C70)uglerod atomlaridan hosil bo’lgan makromolekula -
fulleren (chapda) va Fullerit kristalini yon markazlashgan elementar
yacheykasi (o’ngda)
Uglerod atomi s2p3 elektron qobiqqa ega. Bunday qobiq
qo’shni atomlar bilan besh va oltiburchaklar hosil qilishib,
ulardan uglerod klasteri shakllanishi uchun ancha barqaror bog’ni
ta ’minlay oladi. C60 molekulani karkasi 12 ta muntazam
beshburchak va 20 ta teng yonli b o ’lmagan oltiburchaklardan
0
tashkil topgan. Bu oltiburchaklaming uzun tomoni 1,44 A va qisqa tomoni 1,39 A0- Uglerod atomining koordinatalari soni
lullerenda uchga teng. Har bir uglerod atomi C6o molekula sferik
siitida joylashib ikkita bittalik va bitta ikkitalik bog’ga ega
bo'ladi.
1990-yilda Kretchmer va Xuffman xodimlari bilan birinchi
bo'lib C’t.o molekulasi, qattiq kristall hosil qilishi mumkinligini
tinic|lushdi (uglerodni yangi kristalli, allotropik modifikatsiyasi)
vn uni lullcrit deb ataldi. C60 molekula fulleritda YoMK
panjarada krislallanadi (1.11-rasm). Shu vaqtdan boshlab kimyogarlar
va iiziklar o ’rtasida uglerod klasteri va yopiq molekula
strukturalarining fizik xossalarini va olish usullarini aniqlashga
qaratilgan tadqiqotlar kuchayib ketdi. Natijada fullerit zich':gi
i.v ,i:, ya'ni, bu uglerodning eng siyrak modifikatsiyalaridan ri
s tti
bo'Idi. Fulleritlar yarim o'tkazgich b o ’lib ularning ta ’qiq zoi si
kcngligi 1,5 dan 1,95 eV gacha bo’ladi. Interkalyatsiyalab, ya ni
( ’Wl panjaraning bo’shliqlariga atomlar kiritish yordamida fulleritda
metal xususiyatlariga erishish mumkin. Interkallangan
I'ullcrit birikmalari asosida o ’ta o ’tkazuvchanlik aniqlangan.
I lo/irda C60 molekulalarini boshqa elementlar bilan sintez birikmalari
olingan. Bunday birikmalarga fulleridlar deyiladi
Grafitni elektr yoyida bug’lanishidan olinadigan fullerenlar
turli sohadagi fan vakillari va inson faoliyati bo'limlari
chorrahasida paydo bo’Idi. Ular fizikaga, kimyoga, matematikaga,
biologiyaga, tibbiyot va arxitekturaga daxldor. Fullerenlarni,
fulleridlarni, fulleritlami texnikada, elektronikada, energetikada,
mashinasozlikda qo’llanilishi ularni kelajagiga bo’lgan
qiziqishni yanada orttirmoqda
Agar bosh zanjir kremniy atomlaridan tashkil topgan b o ’lsa,
kremniy zanjirli polimer deyiladi

Geterozanjirli polimerlarda bosh zanjir turli xil atomlardan

tashkil topadi.
-CH2-CH2-0-CH2-CH2- 0 -C H 2-CH2-0-.
Polimerlar makromolekulasi tuzilishiga ko’ra chiziqli,
tarmoqlangan, to ’rsimon va fazoviy polimerlarga bo’linadi.
Polimer surfaktantlar - poliamfolitlar asosidagi sirt faol
moddalar bo’lib, nanozarrachalami barqarorlashtiradi.
Makromolekulalami yo’nalishli tartibdagi kristalli fibrilla deb
ataladi.
Egiluvchan zanjirlami ma’lum qalinlikda qatlangan va
kristallangan tuzilishi lamella deb ataladi.
Polimerlami ko’plab xossalari ulardagi amorf va kristall
fazalami o ’zaro munosabatlariga, y a ’ni kristallanish darajasiga
bog’liq bo’ladi. Tadqiqotlar natijlariga ko’ra, polimerlarda kristall
tuzilishni tashkil bo’lish belgisi tasmasimon monokristallilar -
lamellalar bo’lib, ularda kristallni keng yassi tekisligiga tik holda
zichlashib joylashib boradi. Lamellaning qalinligi 100-150 A0,
kengligi va uzunligi bir necha mikrometrgacha bo’lishi mimkin.
Kristallanayotgan makromolekula uzunligi lamella qalinligidan
ancha ortiq bo’ladi va kristallga joylashishi uchun makromolekula
ko’p martalab yig’iladi. Makromolekula yig’ilishi temperatura,
erituvchi, polimerni molekulyar massasiga qarab turlicha
b o ’lishi mumkin


Makromolekulani lan a yig’ilishi:
a,b - tartibli; c, d - ts.. ..~.i
Tartibli yig ’ilishda (a) makromolekula zanjiri lamelladan
chiqqan zahoti yana orqaga qo’shni holatga sirtda to 'g 'ri sirtmoq
hosil qilib qaytadi. Bunday holatda muntazam monokristall o ’sadi
(c). Lekin, real kristallarda makromolekulani lamellaga yig’ilishi
lartihsiz, ya'ni lamella sirtida turli uzunlikdagi sirtmoqlar bo’lishi
(b) molekulani lamellaga qaytishi uning ixtiyoriy nuqtasida
bo'lishi yoki makromolekulaning bir qismi umuman lamellaga
qaytmasdan amorf fazani tashkil etishi (d) ro’y beradi.
Kompozit materiallami matritsa turiga qarab quyidagilarga
ajratish mumkin:
1) Polimer KM - turli polimerlarga har xildagi to ’ldiruvchilar
kiritiladi;
2) Metal KM - bular matritsasi alyuminiy, magniy, mis va
boshqa materiallar qotishmasidan iborat bo’lib, ular bor, uglerod,
kremniy karbidi yoki p o ’lat, molibden yoki volfram tolalari bilan
sinchlangan bo’ladi;
3) uglerodli KM - uglerod tolalari bilan sinchlangan uglerod
matritsadan iborat;
4) Keramik KM - keramika asosli matritsa uglerodli, kremniy
karbidli va boshqa issiqbardosh tolalar bilan sinchlangan bo’ladi;
5) Kombinatsiyalangan (yarimmatritsali) materiallar -
bularda ikki yoki undan ortiq matritsa bo’ladi.
Kompozit materialda to ’ldiruvchi sifatida qattiq, suyuq yoki
gazsimon organik (o ’simlik, hayvonot), noorganik (mineral) yoki
sun’iy (sintetik) tarzda olingan moddalar olinishi mumkin.
Qattiq to ’ldiruvchi sifatida quyidagilardan foydalaniladi:
1) Yupqa dispers zarralar (kukunli to ’ldiruvchi);
2) Tolalar, jumladan ipsimon kristallar (ipsimon to ’ldiruvchi);
3) Plastinkalar, pardalar (pardalar, qatlamli to ’ldiruvchi);
4) Turli tabiatga ega to ’ldiruvchilar kombinatsiyalari (gibrid
kompozit materiallar).
Matritsa va to ’ldiruvchi tarkibi, xossalari, ular munosabati va
to ’ldiruvchi y o ’nalishlarini tanlash y o ’li bilan talab darajasidagi
ishchi xarakteristikalarga ega material olish mumkin.
Polimerli KMda matritsa termoreaktiv (epoksidli, poliefirli,
fenolformal’degidli va boshqalar) yoki termoplast (polietilen,
polipropilen, polimetilmetakrilat va boshqalar) polimer materiallardan
iborat bo’ladi.
To’ldiruvchi sifatida kukunsimon, tolasimon, yoki yupqa
qatlamli materiallar olinishi mumkin.
To’ldiruvchi sifatida may da dispers zarralari b o ’lgan polimer
kompozitni premix yoki compaund polimer deyiladi.
Uzluksiz tolalar, to ’qimalar, qog’oz yoki boshqa tolali
materiallar bilan to ’ldirilgan KM prepreglar deb ataladi.
Polimer KM buyum shakllariga o ’tkazilishida qovushoq,
oquvchan yoki qovushoq oquvchanlik bilan birga qisman yuqori
elastik holatda b o ’ladi. Ishchi holatda esa, shishasimon yoki
qisman kristallangan holatda bo’ladi.
Olinadigan buyumni belgilangan shaklga keltirish jarayoni
xarakteriga bog’liq holda polimerli KM termoplastik (termoplast)
va termoreaktivlarga (reaktoplast) ham b o ’linadi.