38. Пеностекло – получение, характеристики и назначение.

Пеностекло — теплоизоляционный материал, представляющий собой, как и следует из названия, стеклянную пену. Для изготовления пеностекла используется способность силикатных стёкол размягчаться и (в случае наличия газообразователя) пениться при темпертурах около 1000°С. По мере нарастания вязкости при охлаждении вспененной стекломассы до комнатной температуры получившаяся пена приобретает существенную механическую прочность.

В настоящее время основной технологией производства пеностекла является т. н. «порошковая»: тонкоизмельчённое силикатное стекло (частицы 2 — 10 мкм) смешивается с газообразователем (обычно — углеродом), получившаяся однородная механическая смесь (шихта) в формах, либо на конвейерной ленте поступает в специальную туннельную печь. В результате нагрева до 800—900°С частицы стекла размягчаются до вязко-жидкого состояния, а углерод окисляется с образованием газообразных СО2 и СО, которые и вспенивают стекломассу. Механизм реакции газо- и пенообразования достаточно сложен и не ограничивается только реакцией окисления углерода кислородом воздуха, более важную роль играют окислительно-восстановительные процессы взаимодействия углерода с компонентами размягчённого стекла.

39. Стеклокристаллические изделия – получение, характеристики и назначение.

К стеклокристаллическим материалам относят ситаллы, шлакоситаллы и стеклокремнезит, каменное литье. Общим признаком этих материалов является наличие как стекловидной, так и кристаллической составляющих. В массе стекла равномер­но распределены кристаллы размером 0,01...0,1 мкм в количест­ве примерно 50...90 % по объему. Благодаря особенностям строения стеклокристаллические материалы обладают более высокими физико-механическими свойствами. Например, проч­ность на сжатие у ситаллов - 1000... 1600 МПа, плотность - 2500...2750 кг/м³, температура размягчения - 900... 1200 °С, прочность на растяжение - 25.. .500 МПа.

Процесс изгртовления ситаллов включает варку стекла опре­деленного состава, формование из него прокатом или прессова­нием изделий и специальную термообработку. Их нагревают и выдерживают при температуре, соответствующей образованию центров кристаллизации, а затем при температуре максимальной скорости роста кристаллов. Изменяя время и температуру тер­мообработки, можно получать кристаллы необходимых разме­ров и нужное количество кристаллической фазы.

Шлакоситаллы получают введением в огненно-жидкие шла­ки катализаторов кристаллизации - ТЮ₂, CaF₂, Р₂0₅ и др. Они имеют предел прочности при сжатии 90... 130 МПа, высокую химическую стойкость, низкую истираемость - 0,013.-0,03 г/см².

В строительстве применяют листы и плиты из прокатного белого и черного шлакоситалла, а также цветные изделия, полу­чаемые путем нанесения на поверхность шлакоситалла силикат­ных красок. Шлакоситаллы применяют для наружной и внут­ренней облицовки стен, колонн, устройства покрытий полов, особенно в зданиях с высокой влажностью и агрессивной сре­дой, для футеровки желобов, бункеров, химической аппарату­ры и др.

Стекпокремнезит - это полистеклокристаллический много­слойный декоративно-отделочный материал, изготовляемый на основе кремнеземистых отходов промышленности по комбини­рованной порошковой технологии.

Для получения стеклокремнезита в огнеупорную форму за­сыпают тонкий слой песка, затем - смесь цветного стеклогранулята с песком, а сверху - тонкий слой цветного стеклогранулята. Смесь подвергают термообработке в туннельной печи, где про­исходят спекание гранул, кристаллизация и отжиг изделий. На­ружную поверхность изделий подвергают огневой полировке, в результате чего она приобретает высокие декоративные свой­ства - имитирует природный камень.

Стеклокремнезит применяют для наружной и внутренней об­лицовки стен, настилки полов. Нижняя поверхность плит - рва­ная, содержит включения кварцевого песка и по температурному коэффициенту объемного расширения близка к бетону, что вы­годно отличает стеклокремнезит от стекла и обеспечивает на­дежное сцепление с бетонами и растворами.

Каменное литье - это искусственный материал, получаемый расплавлением при 1400... 1500 °С горных пород с последующей тепловой обработкой разлитого по формам расплава. В зависи­мости от сырья и цвета различают каменное литье: темное - из вулканических горных пород (базальт и диабаз - 88 %) и метал­лургических шлаков (12 %); светлое - из кварцевого песка и осадочных горных пород (кварцевый песок - 46 %, доломит - 32, известняк - 22 %). После охлаждения для снижения напря­жений и образования кристаллической структуры изделия отжи­гают при температуре 800.. .900 °С.

Ввиду высокой химической стойкости, долговечности, проч­ности (R_cx = 300...400 МПа), низкой Истираемости и разнообра­зия расцветок из каменного литья выполняют простые и слож­ные изделия для цокольных частей зданий, карнизных и балкон­ных плит, различные рельефные изделия. Темнолитые изделия используют как антикоррозийное покрытие пола, светлолитые - для облицовки стен зданий.