Pytania egzaminacyjne z Fizyki Polimerów na kierunku Nanotechnologia

1. Zdefiniować podstawowe wielkości opisujące wymiary kłębków polimerowych
2. Opisać sposoby wyrażenia ciężaru cząsteczkowego polimerów
3. Wymienić podstawowe cechy łańcucha polimerowego mające wpływ na morfologię

polimerów w stanie skondensowanym

4. Wyjaśnić zjawisko przejścia szklistego na podstawie teorii swobodnej objętości
5. Wyjaśnić zjawisko przejścia szklistego na podstawie teorii Gibbsa i di Marzio
6. Opisać metody wyznaczania temperatury zeszklenia Tg
7. Omówić, jak na wartość temperatury zeszklenia polimeru wpływa jego budowa chemiczna,

obecność fazy krystalicznej, obecność różnych dodatków oraz czynniki zewnętrzne

8. Omówić, jaki wpływ ma masa cząsteczkowa na właściwości polimeru (wartość temperatury

zeszklenia, zakres sprężystości kauczukowej)

9. Omówić czynniki wpływające na mieszalność polimerów wynikające z teorii Flory’ego-

Hugginsa

10. Opisać kinetyki podziału fazowego. Zdefiniuj pojęcie binody i spinody
11. Wymień metody przygotowywania mieszanin polimerowych, opisz na czym polegają i kiedy

są stosowane.

12. Opisać sposoby określania jednorodności mieszanin (w różnej skali wielkości ziarna)
13. Podać definicję i podział termotropowych ciekłych kryształów. Opisać podstawowe typy

termotropowych ciekłych kryształów.

14. Omówić budowę chemiczną polimerów ciekłokrystalicznych (podać przykłady

poszczególnych typów)

15. Opisać charakterystyczne właściwości ciekłokrystalicznych polimerów stanowiące podstawę

ich wykorzystania

16. Jakie zastosowanie mają ciekłokrystaliczne polimery
17. Opisać modele właściwości lepkosprężystych polimerów (trzy podstawowe)
18. Na przykładzie odkształcenia prostego opisać zjawisko relaksacji naprężeń oraz pełzania. Podać

definicje czasu relaksacji i czasu retardacji.

19. Zdefiniować współczynnik Poisson’a (odkształcenia proste) i podać zakres jego wielkości
20. Opisać mechanizm pękania polimerów
21. Omówić superpozycję czasowo-temperaturową właściwości dynamicznych
22. Opisać relaksacje molekularne polimerów (podstawowe rodzaje i nomenklatura)
23. Opisać metody opisu matematycznego procesu



związanego z przejściem szklistym (równania

WLF, VFT) oraz procesów wtórnych (równanie Arrheniusa)

24. Co to jest mapa aktywacyjna i jak ją przygotowujemy.

-------------------------------------------------------------------------------------------

25. Omów typy wiązań w kryształach; czym różnią się kryształy molekularne od innych kryształów?
26. Omów strukturę nadcząsteczkową polimerów częściowo krystalicznych.
27. Wymień podstawowe cechy budowy makrocząsteczek decydujące o ich zdolności do

krystalizacji.

28. Omów różnice pomiędzy nukleacją homogeniczną i heterogeniczną. Jaki wpływ na morfologię

polimeru ma rodzaj nukleacji?

29. Co to jest zarodek krytyczny, jak wyliczamy promień krytycznego zarodka kulistego?
30. Omów i wyjaśnij zależność prędkości zarodkowania od temperatury.
31. Omów zmiany energii swobodnej (



Gj ) podczas tworzenia zarodka prostopadłościennego.

32. Omów czynniki indukujące zarodkowanie heterogeniczne, sposoby kontroli zarodkowania, ich

wpływ na właściwości polimeru.

33. Omów nukleację heterogeniczną na powierzchni gładkiej – jak efektywność tej nukleacji zależy

od kąta zwilżania podłoża przez polimer?

34. Jakie czynniki decydują o szybkości wzrostu kryształów i jak zależą one od temperatury?
35. Jak przebiega krystalizacja w wysokich temperaturach (w tzw. I-szym reżimie krystalizacji), jakie

powstają struktury morfologiczne?

36. Jak przebiega krystalizacja w temperaturach pośrednich (w tzw. II-gim reżimie krystalizacji),

jakie powstają struktury morfologiczne?

37. Jak przebiega krystalizacja w niskich temperaturach (w tzw. III-cim reżimie krystalizacji), jakie

powstają struktury morfologiczne?

38. Co opisuje równanie Avramiego: X = 1 – exp(-kt

n

)? Od czego zależy wartość wykładnika n ?

39. Omów podstawowe formy krystaliczne polimerów (sferolity, hedryty, fibryle), scharakteryzuj ich

wzrost, budowę oraz właściwości.

40. Omów obraz sferolitu oglądany w mikroskopie polaryzacyjnym przy skrzyżowanych

polaryzatorach i wyjaśnij jak powstaje.

41. Jak temperatura topnienia zależy od entalpii topnienia i entropii topnienia? Jaki jest związek

entalpii topnienia i entropii topnienia ze strukturą makrocząsteczek?

42. Wymień czynniki podwyższające i obniżające temperaturę topnienia polimeru.
43. Podaj definicję stopnia krystaliczności. Wymień metody wyznaczania stopnia krystaliczności.
44. Omów dwie wybrane metody wyznaczania stopnia krystaliczności.
45. Opisz mechanizmy polaryzacji dielektryków polimerowych w stałym polu elektrycznym.
46. Co to jest szereg tryboelektryczny? Do czego zjawisko elektryzacji polimerów może być

wykorzystane?

47. Opisz zjawiska towarzyszące efektowi przebicia polimeru w silnym polu elektrycznym. Jak

można zapobiegać przebiciom?

48. Co to jest próg perkolacji w kompozytach przewodzących? Jak próg perkolacji zależy od kształtu

cząstek fazy przewodzącej?

49. Opisz rodzaje polimerowych kompozytów przewodzących.
50. Co to są polimery domieszkowane siateczkowo? Jak się je otrzymuje?
51. Opisz mechanizm przeskokowy transportu nośników ładunku w poli(N-winylokarbazolu).
52. Co to są polimery skoniugowane? Podaj przykłady i opisz ich najważniejsze właściwości.
53. Opisz sposoby generowania swobodnych nośników ładunku w polimerach skoniugowanych.