19. 3。
[0052] 鍊巧e)的原子量為186. 207,原子序數(shù)為75,屬于VIIB(7)族。天然存在的同位 素為185 (37. 07% )、187化2. 93% ),后者是放射性的,Ti/2約為10 11年;人造放射性同位素 為177-184、186、188-192。鍊在地殼中占約0. 001卵m。其存在于娃被錠礦、輝鋼礦、妮鐵礦、 稀±礦和一些硫化礦石中。鍊是Nodack等發(fā)現(xiàn)的(化1:u;rwiss. 13, 567, 571 (1925))。金屬 鍊通過高鍊酸鐘或高鍊酸錠的還原的制備見化rd,Brim,Inorg.Synl,175 (1939),高純度鍊 的制備見Rosenbaumetal.,J.Electrochem.Soc. 103,18(1956)。綜述:Mealaven,Rare MetalsHanclbook,C.A.Hampel,Ed.巧einhold,New化rk,1954)第;347-364 頁;Peacock, ComprehensiveInorganicChemistry第 3 卷,J.C.B曰il曰r,Jr.et曰 1.,Eds.(Pergamon Press,Oxford, 1973)第 905-978 頁;P.M.Treichei,Kirk-OthmerEncyclopediaof QiemicalTechnology第 20 卷(Wiley-Interscience,化wYork,第 3 版,1982)第 249-258 頁。鍊具有六邊形緊密堆積結(jié)晶,為黑到銀灰色,密度為d21. 02,烙點(diǎn)為3180°C,沸點(diǎn)為 5900°C(估計(jì)),比熱(0-20°C)為 0. 03263cal/g/°C,比電阻(20°C)為 0. 21Xl〇4Q/cm, 布氏硬度為250,蒸發(fā)潛熱為15化cal/mol,與氧化性酸、硝酸和濃硫酸反應(yīng)但不與肥1反 應(yīng)。概括來說,鍊的烙點(diǎn)為3180°(:,沸點(diǎn)為5900°(:(估計(jì)),密度為21.02。
[0053] 鋒(化)的原子序數(shù)為93。其是第一種沒有穩(wěn)定核素的人造超軸元素。已知 的同位素(質(zhì)量數(shù))為227-242。同位素239(Ti/2 2.355天、a-衰變、相對原子質(zhì)量 239.0529)的發(fā)現(xiàn)可見E.McMillan,P.Abelson,Phys.Rev. 57,1185 (1940);同位素 237 化/2 2. 14X106年,壽命最長的已知同位素,相對原子質(zhì)量237. 0482)的發(fā)現(xiàn)可見A.C.Wahl, G.T.Seaborg,化id. 73,940 (1948)。金屬的制備見S?化ied,N.Davidson,J.Am.Chem. Soc. 70,3539(1948) ;LB.Magnusson,T.J.LaChapelle,化id. 3534。鋒在自然界中的存 在見Seaborg,Perlman,ibid. 70,1571 (1948)?;瘜W(xué)性質(zhì)見Seaborg,Wahl, ;Lbid. 1128。 綜述:C.Keller,thechemistryoftheTransactinideElements(VerlagChemie, Weinheim,EnglishEd.,1971)第 253-332 頁;W.W.Schulz,G.E.Benedict,N邱化nium-237 : Productionand民ecovery,AECCriticalReviewSeries(USAEC,WashingtonD.C.), 1972)第 85 頁;ComprehensiveInorganicChemistry第5 卷,J.C.Bailar,Jr.et al.,Eds.(PergamonPress,Oxford,1973)passim;J.A.Fahey,TheChemistryofthe ActinideElements第 1 卷,J.J.Katzetal.,Eds(ChapmanandHall,NewYork,1986)第 443-498 頁;G.T.Seaborg,Kirk-OthmerEncyclopediaofChemicalTechnology第 1 卷 (Wiley-Interscience,NewYork,第 4 版,1991)第 412-444 頁。鋒為銀色金屬,短時(shí)間暴 露于空氣中時(shí)形成薄氧化物層。高溫下與空氣反應(yīng)形成Np〇2,具有4174它的外推沸點(diǎn)。鋒 已經(jīng)在溶液中獲得五個(gè)氧化態(tài);最穩(wěn)定的是五價(jià)態(tài)。四價(jià)鋒易于被冷高輸酸鹽或強(qiáng)氧化劑 氧化為六價(jià)態(tài);在氮?dú)夥罩须娊膺€原得到蘭價(jià)形式。概括來說,鋒的烙點(diǎn)為637它,沸點(diǎn)為 4174它,密度為d20. 45;d19. 36。
[0054] 壞巧u)的原子序數(shù)為94,沒有穩(wěn)定的核素。已知的同位素(質(zhì)量數(shù))為232-246。 最長壽命的已知同位素為242Pu化/2 3. 76X105年,相對原子質(zhì)量242. 0587)、244(T1/2 8.26><107年,相對原子質(zhì)量244.0642)。商業(yè)上有用的同位素為2啤11〇'1/2 87.74年,相 對原子質(zhì)量238.0496)、239Pu(Ti/2 2.41X104年,相對原子質(zhì)量239.0522)。壞在地殼中 占 1022%。同位素238Pu的發(fā)現(xiàn)見G.T.Seaborgetal.,Phys.Rev.69,366,367(1946); 同位素239Pu的發(fā)現(xiàn)見J.W.Kennedyetal.,化id70 555(1946)。來自漸青軸礦的239Pu 的溶液見G.T.Saborg,M.L.perlman,J.Am.Qiem.Soc. 70,1571 (1948)D金屬的制備見 B.B.Cunnin組am,LB.Werner, ;Lbid. 71,1521 (1949)D化學(xué)性質(zhì)見Seaborg,Wal,;Lbid. 1128 ; Harveyetal.,J.Qiem.Soc. 1947,IOIOd 綜述:J.M.Cleveland,化eQiemistryof Plutonium(Gordon&Breach,NewYork,1970)第 653 頁;C.Keller,llieQiemistryof化e TransuraniumElements(VerlagChemie,Weinheim,EnglishEd.,1971)第 333-484 頁; ComprehensiveInorganicChemistry第 5 卷,J.C.Bailar,Jr.etal. ,Eds.(Pergamon 化ess,Oxford,1973)passim;Handb.Exp.Pharmakol36 307-688(1973) ;F.Weigel, Kirk-OthmerEncyclopediaofChemicalTechnology第 18 卷(Wiley-Interscience,New York,第3版,1982)第278-301 頁;PlutoniumQiemistry,W.T.Carnall,G.R.Qioppin,Eds. (Am.Qiem.Soc.,Washington,D.C.,1983)第 484 頁;F.Weigel等,llieQiemistryof化e ActinideElements第 1 卷,J.J.Katzetal.,Eds.(ChapmanandHall,NewYork,1986) 第 499-886 頁。毒理學(xué)綜述見W.J.Bair,R.C.Thompson,Science183,715-722(1974);健 康影響見ToxicologicalProfileforPlutonium巧B91-180406,1999)第 206 頁D壞為 銀白色金屬,具有高度反應(yīng)性。其在干空氣和氧氣中易于氧化,在水分存在下速率加快。概 括來說,壞的烙點(diǎn)為 640 + 2。密度為滬 19.86;cT17. 70 ;cP5 17. 14 ;d32。15.92;cT 16. 00 ;d49° 16. 51。
[00巧]粗(Ta)的原子量為180. 9479,原子序數(shù)為73,屬于VB(5)族。天然存在的同位 素為 181(99.9877 % ) ;180化 0123% ),Ti/2> 10 12 年;人造放射性同位素為 172-179 ; 182-186。粗幾乎總是與妮伴生,但含量沒有妮豐富。粗存在于妮鐵礦、粗鐵礦([(Fe,Mn) 燈日,佩)206])和細(xì)晶石[(化,0日)21日206(0,0扎巧]中。粗于1802年由£(1666巧發(fā)現(xiàn);其純凈 物首先由Bolton獲得狂.Elektrochem. 11,45 (1905))。制備見Schoeller,化well,J.Qiem. Soc. 119,1927 (1921)。綜述:G.L.Miller,TantalumandNiobium(AcademicPress,New York,1959)第767頁;Brown,"TheChemistryof化obiumandTantalum",Comprehensive InorganicChemistry第 3 卷,J.C.B曰il曰r,Jr.et曰 1.,Eds.(PergamonPress,Oxford, 1973)第553-622頁。粗是灰色、非常硬、可延展、初性的金屬,其可易于拉成細(xì)絲;烙點(diǎn)為 2996°C,沸點(diǎn)為 5429°C,密度為d16. 69,比熱(0°C)為 0. 036cal/g/°C,電阻率(18°C): 12.4yQ'em,不溶于水,非常耐化學(xué)腐蝕,不被氨氣酸外的其它酸腐蝕,也不被堿水溶液腐 蝕,被烙融的堿緩慢腐蝕。其僅在加熱下與氣、氯和氧反應(yīng),并且在高溫下吸收幾百倍于自 身體積的氨;與氮、碳化合。概括來說,粗的烙點(diǎn)為2996°(:,沸點(diǎn)為5429°(:,密度(1為16.69。
[0056] 很多聚合物材料可用于本發(fā)明的復(fù)合材料中。就本申請的目的而言,聚合物運(yùn) 一一般術(shù)語覆蓋熱固性和熱塑性材料。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可用于本發(fā)明的聚合物材料包括縮聚 材料和加成或乙締基聚合材料。所包括的是乙締基聚合物和縮聚物及其聚合物合金。乙締 基聚合物通常由具有締鍵式不飽和締屬基團(tuán)的單體聚合而制造??s聚物通常利用通常認(rèn)為 是逐步化學(xué)反應(yīng)的縮聚反應(yīng)制備,其中使兩種或更多種分子化合,經(jīng)常但不必須伴隨水或 一些其它簡單的通常是揮發(fā)性的物質(zhì)的分離。該聚合物可在稱為縮聚的過程中形成。所述 聚合物的密度至少為0. 85g/cm3,但密度大于0. 96的聚合物對于提高產(chǎn)品的整體密度有用。 取決于金屬顆粒和最終用途,密度常至高為1. 7或至高為2g/cm3或可為約1. 5-1. 95g/cm3。
[0057] 乙締基聚合物包括聚乙締、聚丙締、聚下締、丙締臘-下二締-苯乙締(ABS)、聚下 締共聚物、聚乙酷基樹脂、聚丙締酸類樹脂、包含氯乙締、偏二氯乙締的均聚物或共聚物、碳 氣化合物共聚物等??s聚物包括尼龍、苯氧基樹脂、聚芳酸如聚苯酸、聚苯硫酸材料;聚碳酸 醋材料、氯化聚酸樹脂、聚酸諷樹脂、聚苯酸樹脂、聚諷樹脂、聚酷亞胺樹脂、熱塑性聚氨醋 彈性體和許多其它樹脂材料。
[0058] 可用于本發(fā)明的復(fù)合材料中的縮聚物包括聚酷胺、聚酷胺-酷亞胺聚合物、聚芳 諷、聚碳酸醋、聚對苯二甲酸下二醇醋、聚糞二甲酸下二醇醋、聚酸酷亞胺、聚酸諷、聚對苯 二甲酸乙二醇醋、熱塑性聚酷亞胺、聚苯酸共混物、聚苯硫酸、聚諷、熱塑性聚氨醋等。優(yōu)選 的縮合工程聚合物包括聚碳酸醋材料、聚苯酸材料和聚醋材料(包括聚對苯二甲酸乙二醇 醋、聚對苯二甲酸下二醇醋、聚糞二甲酸乙二醇醋和聚糞二甲酸下二醇醋材料)。
[0059] 聚碳酸醋工程聚合物為高性能、無定形的工程熱塑性材料,其具有高沖擊強(qiáng)度、透 明度、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性。聚碳酸醋通常分為聚醋或具有有機(jī)徑基化合物的碳酸。最常 用的聚碳酸醋基于作為徑基化合物的酪A與碳酸共聚。材料通常通過雙酪A與光氣(0 = CC12)的反應(yīng)制備。聚碳酸醋可通過向聚合擠出機(jī)中引入鄰苯二甲酸醋單體制備W改善性 能如耐熱性,此外也可使用=官能團(tuán)材料W增加烙體強(qiáng)度或擠出吹塑材料。在制造合金中, 聚碳酸醋常可作為與其它市售聚合物組合的組分作為通用的共混材料使用。聚碳酸醋可與 聚對苯二甲酸乙二醇醋、丙締臘-下二締-苯乙締、苯乙締馬來酸酢等組合。優(yōu)選的合金包 含苯乙締共聚物和聚碳酸醋。優(yōu)選的聚碳酸醋材料的烙體指數(shù)應(yīng)為0. 5-7g/10分鐘,優(yōu)選l-5g/10 分鐘。
[0060] 多種聚醋縮聚物材料可用于本發(fā)明的復(fù)合材料中,包括聚對苯二甲酸乙二醇醋、 聚對苯二甲酸下二醇醋、聚糞二甲酸乙二醇醋、聚糞二甲酸下二醇醋等。聚對苯二甲酸乙二 醇醋和聚對苯二甲酸下二醇醋為高性能的縮聚物材料。運(yùn)類聚合物常通過二醇(乙二醇、 1,4-下二醇)與對苯二甲酸二甲醋間的共聚而制備。在該材料的聚合中,聚合混合物被加 熱至高溫而發(fā)生釋放甲醇的醋交換反應(yīng)并形成工程塑料。同樣,聚糞二甲酸乙二醇醋和聚 糞二甲酸下二醇醋材料可用糞二甲酸作為酸源通過同上的共聚制備。與對苯二甲酸醋材料 相比,糞二甲酸醋熱塑性材料具有更高的Tg和更高的高溫穩(wěn)定性。但所有運(yùn)些聚醋材料均 可用于本發(fā)明的復(fù)合材料中。運(yùn)類材料具有W烙體流動(dòng)性為特征的優(yōu)選分子量。有用的聚 醋材料在265°C下的粘度為約500-2000CP,優(yōu)選約800-1300CP。
[0061] 聚苯酸材料為工程熱塑性材料,可用于高達(dá)330°C的溫度范圍內(nèi)。聚苯酸具有優(yōu)異 的機(jī)械性能、尺寸穩(wěn)定性和介電特性。通常,聚苯酸作為與其它聚合物或纖維的聚合物合金 或共混物生產(chǎn)和出售。聚苯酸通常包含2,6-二甲基-1-苯酪的均聚物。所述聚合物常被 稱為聚(氧-(2,6-二甲基-1,4-亞苯基))。聚苯酸常W與聚酷胺(通常是尼龍6-6)的合 金或共混物、與聚苯乙締或高沖擊苯乙締等的合金使用??捎糜诒景l(fā)明中的聚苯酸材料優(yōu) 選的烙體指數(shù)(ASTM1238)通常為約l-20g/10分鐘,優(yōu)選約5-lOg/lO分鐘。265°C下的烙 體粘度為約lOOOcP。
[0062] 另一類熱塑性材料包括苯乙締共聚物。術(shù)語苯乙締共聚物指苯乙締與第二乙締基 單體共聚得到乙締基聚合物。運(yùn)類材料含至少5摩爾%的苯乙締,其余為一種或更多種其 它乙締基單體。運(yùn)些材料中的一個(gè)重要類型為苯乙締丙締臘(SAN)聚合物。SAN聚合物為 無規(guī)無定形線型共聚物,由苯乙締、丙締臘和任選的其它單體共聚生產(chǎn)。已使用乳液、懸浮 和連續(xù)本體聚合技術(shù)。SAN共聚物具有透明性、優(yōu)異的熱性能、良好的耐化學(xué)性和硬度。運(yùn) 些聚合物也W其剛性、尺寸穩(wěn)定性和承載能力為特征。締控改性SAN(0SA聚合物材料)和 丙締酸類(acrylic)苯乙締丙締臘(ASA聚合物材料)是熟知的。運(yùn)些材料比未改性SAN 稍軟,是有初性、不透明的兩相=元共聚物,具有出人意料的改進(jìn)的耐候性。
[0063]ASA聚合物為無規(guī)無定形=元共聚物,通過本體共聚或通過接枝共聚產(chǎn)生。在本 體共聚中,將丙締酸類單體、苯乙締和丙締臘組合形成混嵌=元共聚物。在另一種制備技術(shù) 中,苯乙締丙締臘低聚物和單體可接枝到丙締酸類彈性體主鏈上。運(yùn)類材料具有用作戶外 耐候和耐UV產(chǎn)品的特征,所述產(chǎn)品在室外曝光時(shí)具有優(yōu)異的顏色穩(wěn)定性保持力和性質(zhì)穩(wěn) 定性。運(yùn)些材料也可與多種其它聚合物(包括聚氯乙締、聚碳酸醋、聚甲基丙締酸甲醋等) 共混或合金化。一類重要的苯乙締共聚物包括丙締臘-下二締-苯乙締單體。運(yùn)些聚合物 是非常通用的工程熱塑性材料,由所述=種單體共聚生產(chǎn)。各單體為最終的=元共聚物材 料提供重要的性質(zhì)。最終的材料具有優(yōu)異的耐熱性、耐化學(xué)性和表面硬度W及可加工性、剛 性和強(qiáng)度。所述聚合物也是堅(jiān)初和耐沖擊的。苯乙締共聚物類聚合物的烙體指數(shù)為約0.5 至IJ25,優(yōu)選約0.5到20。
[0064] 可用于本發(fā)明的復(fù)合材料中的一類重要的工程聚合物包括丙締酸類聚合物。丙 締酸類聚合物包含廣泛的聚合物和共聚物,其中主要的單體組分為丙締酸醋或甲基丙締酸 醋。運(yùn)些聚合物常W硬的透明片材或粒料形式提供。丙締酸類單體通常通過過氧化物、偶氮 化合物或福射能引發(fā)的自由基過程聚合。常提供市售聚合物配方,其中各種添加劑是在聚 合期間所用的改性劑,為特定應(yīng)用提供一系列特定性能。為聚合物級應(yīng)用制備的粒料通常 或者W本體聚合(連續(xù)溶液聚合)、然后擠出和造粒而制備,或者連續(xù)地在擠出機(jī)中聚合而 制備,在擠出機(jī)中未轉(zhuǎn)化的單體減壓移出并循環(huán)回收。丙締酸類塑料通常用丙締酸甲醋、甲 基丙締酸甲醋、丙締酸高級烷基醋和其它可共聚的乙締基單體制備??捎糜诒景l(fā)明的復(fù)合 材料中的優(yōu)選的丙締酸類聚合物材料的烙體指數(shù)為約0. 5-50g/10分鐘,優(yōu)選約l-30g/10 分鐘。
[0065] 乙締基聚合物包括丙締臘;a-締控如乙締、丙締等的聚合物;氯化單體如氯乙 締、偏二氯乙締、丙締酸醋單體如丙締酸、丙締酸甲醋、甲基丙締酸甲醋、丙締酷胺、丙締酸 徑乙醋等;苯乙締類單體如苯乙締、a-甲基苯乙締、乙締基甲苯等;醋酸乙締醋;和其它通 常易于得到的締鍵式不飽和單體組合物。
[0066] 本發(fā)明的粒料或線型擠出物的生產(chǎn)中可使用聚合物共混物或聚合物合金。運(yùn)類合 金通常包含兩種可混的聚合物,其共混形成均勻組合物。聚合物共混物領(lǐng)域中的科學(xué)和商 業(yè)進(jìn)展已經(jīng)導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)不通過開發(fā)新型聚合物材料而通過形成可混的聚合物共混物或合金 來達(dá)成重要的物理性能改進(jìn)。平衡態(tài)的聚合物合金包含兩種無定形聚合物的混合物,所述 兩種聚合物作為兩種大分子組分的緊密混合鏈段的單一相存在??苫斓臒o定形聚合物一經(jīng) 足夠的冷卻即形成玻璃,均勻或可混的聚合物共混物具有單一的依賴于組成的玻璃化轉(zhuǎn)變 溫度(Tg)。不可混或非合金化的聚合物共混物通常伴隨不可混的聚合物相表現(xiàn)出兩個(gè)或更 多個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在最簡單的情況下,聚合物合金的性能通過各組分擁有的性能的組 成加權(quán)平均值反映。但一般而言,性能對組成的依賴性W復(fù)雜的方式隨具體性能、組分的特 性(玻璃狀、橡膠狀或半結(jié)晶)、共混物的熱力學(xué)狀態(tài)、及其分子和相是否取向的機(jī)械狀態(tài) 而變化。
[0067] 對于基本為熱塑性工程聚合物材料的基本要求是保持足夠的熱塑性,如粘度和穩(wěn) 定性,W允許烙體與金屬顆粒共混、允許形成線型擠出物粒料和允許組合物材料或粒料在 熱塑性工藝中擠出或注射成型W形成有用的產(chǎn)品。工程聚合物和聚合物合金可從許多生產(chǎn) 商處購得,包括DyneonLLC、B.F.Goo化ich、G.E.、Dow和d證ont。
[0068] 聚醋聚合物通過二元酸與二元醇的反應(yīng)生產(chǎn)。用于聚醋生產(chǎn)中的二元酸包括鄰苯 二甲酸酢、間苯二甲酸、馬來酸和己二酸。鄰苯二甲酸提供剛性、硬度和耐溫性;馬來酸提 供乙締基飽和W適應(yīng)自由基固化;己二酸為固化聚合物提供柔性和初性。常用的二元醇為 丙二醇,其降低結(jié)晶傾向并改善苯乙締中的溶解性。乙二醇和二甘醇降低結(jié)晶傾向。二元 酸和二元醇經(jīng)縮合消除水,然后溶解于乙締基單體中至合適的粘度。乙締基單體包括苯乙 締、乙締基甲苯、對甲基苯乙締、甲基丙締酸甲醋和鄰苯二甲酸二締丙醋。加入聚合引發(fā)劑 如氨釀、叔下基鄰苯二酪或酪嚷嗦W延長未固化聚醋聚合物的保存期?;卩彵蕉姿狨?的聚合物被稱為鄰苯二甲酸聚醋,基于間苯二甲酸的聚合物被稱為間苯二甲酸聚醋。不飽 和聚醋聚合物的粘度可根據(jù)應(yīng)用加W調(diào)節(jié)。低粘度在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制造中對于確保 良好的潤濕性和增強(qiáng)層對下面基材的后續(xù)高粘附很重要。潤濕性差可導(dǎo)致機(jī)械性能的大幅 損失。通常,聚醋用生產(chǎn)未固化粘度為200-1,000MPa.s(c巧的聚合物的苯乙締濃度或其它 單體濃度生產(chǎn)。特制聚合物的粘度可為約20cP到2,OOOcP。不飽和聚醋聚合物通常通過常 用過氧化物材料生產(chǎn)的自由基引發(fā)劑固化。多種過氧化物引發(fā)劑均有市售并常用。過氧化 物引發(fā)劑熱分解形成自由基引發(fā)種。
[0069] 酪類聚合物也可用于制造本發(fā)明的結(jié)構(gòu)部件。酪類聚合物通常包含酪-醒聚合 物。運(yùn)類聚合物本性耐火、耐熱且成本低。酪類聚合物通常通過共混酪與低于化學(xué)計(jì)量量 的甲醒配制。運(yùn)些材料利用酸催化劑縮合產(chǎn)生稱為N0V0LAK的熱塑性中間體聚合物。運(yùn)些 聚合物為酪基封端的低聚物。在固化劑存在下和任選加熱下,所述低聚物固化形成分子量 非常高的熱固性聚合物。用于novalak的固化劑通常為醒化合物或亞甲基(-邸2-)給體。 醒類固化劑包括多聚甲醒、六亞甲基四胺、甲醒、丙醒、乙二醒和六甲基甲氧基蜜胺。
[0070] 可用于本發(fā)明中的氣聚合物為由含一個(gè)或更多個(gè)氣原子的單體制得的全氣化和 部分氣化聚合物、或兩種或更多種運(yùn)類單體的共聚物??捎糜谶\(yùn)些聚合物或共聚物中的氣 化單體的普通實(shí)例包括四氣乙締燈FE)、六氣丙締(HFP)、偏二氣乙締(VD巧、全氣烷基乙締 基酸如全氣-(正丙基-乙締基)酸(PPV