7) Основы технологии изготовления стеклоизделий или формование.

Формование – процесс превращения вязкого расплава стекломассы в твердое состояние. Состоит из 2-х этапов: формообразование; фиксация формы.

Формообразование проводят в температурной вязкостной области, когда стекломасса сохраняет способность к течению и пластичн. деформ.

η = 10² – 4*10⁷ Па*с 1200-800С^о

С корость и продолжительность формообразования определяется вязкостью, поверхн. натяж. и их температурными зависимостями.

Фиксация формы проводится в области интенсивн. тверд.стекла.

η = 10⁸ – 10¹² Па*с 900-500С^о

Скорость и продолжительность фиксации определяется теплофизическими свойствами стекла.

Для выбора скорости охлаждения продолжительности процесса строят зависимости:

1 – зависимость продолжительности формообразования

от скорости охлаждения

2 – зависимость продолжительности фиксации формы от

скорости тверд.стекла

С точки зрения технологии процессы формования делят на непрерывные и циклические. Непрерывные – вытягивание, прокатка, напр. течение стекломассы. Для устранения напряжений проводят отжиг и закалку стекла.

8) Свойства и характеристики стекла(электрические, теплофизические, оптические).

1) Электрические свойства

1. Электрическая проводимость – с увеличением температуры удельное сопротивление падает. Стекломасса является ионным проводником, переносчиками тока являются Na, K(ионы щел. мет). Введение в состав оксидов 2-х валентных металлов увеличивает удельное сопротивление.

2. Диэлектрические характеристики: силикатные стекла при температуре ниже температуры стеклования являются диэлектриками. Диэлектрическая проницаемость – зависит от состава стекла и изменяется от 3,81 (кварц.стекло) до 16,2 (сод. оксидов тяж. Ме). Для промышленных стекол 5-7 и увеличивается с увеличением в составе оксидов щелочных и Щ.З.М. Диэлектрические потери ( tgδ), химический состав влияет на tgδ, так же как и на проницаемость, самые малые потери имеет кварцевое стекло tgδ = 0,0002, увелич. щелочн. и Щ.З.М. tgδ = 0,009. Закаленное стекло имеет диэлектрические потери в 2 раза больше, чем отожженное стекло.

3. Электрическая прочность – оценивается величиной пробивного напряжения отнесенное к толщине диэлектрика в месте пробоя. Для обычного стекла U_пр = (1,6 – 6,4) 10⁴кВ/м. Кварцевое стекло - U_пр= (2 – 4) 10⁴кВ/м.

4. Однородность стекол – характериз. степень постоянства плотности и хим. сост. стекла в различных точках образца.

2) Теплофизические свойства

1. Теплоемкость – с увеличением температуры удельная теплоемкость увеличивается, причем тем медленнее, чем больше температура.

2. Теплопроводность – SiO₂, Al₂O₃, B₂O₃, Fe₂O₃: ↑ теплопров. Оксиды BaPb - ↓

3. Температурный интервал стеклования: стекла не имеют определенной температуры затвердевания или плавления, т.к. эти процессы происходят в определенном температурном интервале. При охлаждении расплав переходит из жидкого в пластичное состояние и затем в твердое, это процесс стеклования; наоборот из твердого в пластичное затем в жидкое – называется размягчением.

4. Термическое расширение стекла, характеризуется ТКЛР, наименьш. ТКЛР обладает кварцевое стекло, ввод ост.компон. ↑ ТКЛР, особ.сильно Na₂O, K₂O, CaO, BO, PbO.

3) Оптические свойства

1. Показатель преломления - в настоящее время достигнутые пределы значений   промышленных оптических стёкол составляют примерно 1,43 — 2,17.Допустимое отклонение зависит от категории оптического стекла и нормируется величиной ±(3-20)·10⁻⁴

2. Средняя дисперсия — определяется как разность показателей преломления n_F для синей линии спектра λ=488,1 нм и n_C для красной линии спектра с λ=656,3 нм; Величина средней дисперсии представляется как (n_F-n_C)·10⁵ и лежит в диапазоне 639 — 3178, с допустимым отклонением ±(3-20)·10⁻⁵.

3. Коэффициент дисперсии (  ) — задаётся отношением разности показателя преломления   без единицы к средней дисперсии.

4. Коэффициент поглощения света - составляет не более 0,2-3,0 %.