
Лекции / Лекция 6
.pdfТаблица. 6.1. Сравнительная характеристика стекла и ситалла
Показатели |
Исходное стекло |
Ситалл |
|
|
|
Плотность, г/см3 |
2,5 |
2,5…2,7 |
Температура размягчения, °С |
550…700 |
1050…1450 |
|
|
|
Коэффициент линейного расширения |
(5…9)10-6 |
(6…8)10-6 |
Термостойкость, °С |
230 |
410 |
|
|
|
Прочность на изгиб, МПа |
15…20 |
120…300 |
|
|
|
Прочность на сжатие, МПа |
700…900 |
1000…1600 |
|
|
|
Микротвёрдость, ГПа |
10,3 |
12,3 |
|
|
|
Ударная вязкость, кДж/м2 |
1,59 |
4,5…10,5 |
Структура ситаллов напоминает микробетон, где наполнителем являются кристаллы, а вяжущим – прослойки стекла. Доля стеклофазы составляет 20…40%, содержание мелкодисперсной кристаллической фазы – 60% и более. Ситаллы чаще всего непрозрачные, однородные и плотные материалы серого, кремового, черного и других цветов. Но могут быть полупрозрачные и прозрачные разновидности светлой окраски. Их можно окрашивать в различные цвета. Ситаллы имеют большую прочность и высокую стойкость к химическим и тепловым воздействиям. Твердость ситаллов приближается к твердости закаленной стали. Формуются изделия в виде плит
илистового материала с гладкой и рифленой поверхностью.
Взависимости от вида исходного сырья и технологии производства различают шлакоситаллы, золоситаллы, петроситаллы, фотоситаллы, термоситаллы и др. Например, шлакоситаллы получают из шлаков черной и цветной металлургии, золоситаллы – на основе топливных шлаков и зол, петроситаллы – на основе горных пород и отходов горнообоготительных комбинатов. Применяют такие материалы для наружной и внутренней облицовки стен, колонн, устройства полов, лестничных площадок, мощения проезжей части улиц и тротуаров, а также для облицовки конструкций, находящихся под воздействием коррозионных сред.
П р и м е ч а н и е – 1. Слово «ситалл» происходит от двух слов – первая буква «с» позаимствована от слова «стекло», затем связывающий союз «и», а вторая часть взята от окончания слова «кристалл». За рубежом ситалл называют «пирокерам» от греческих слов «пирос» – огонь и «керамикос» – глиняный, поскольку они занимают промежуточное положение между стеклом и керамикой. От стекла ситаллы отличаются поликристаллическим строением, а от керамики – более тонкой и однородной микрокристаллической структурой.
2. Используются ситаллы также в ювелирной промышленности и как декоративный материал (рис. 6.22).
41

Рис. 6.22. Разновидности ситаллов
Сигран – декоративный стеклокристаллический материал с крупнокристаллической структурой, имитирующий природный гранит, мрамор, яшму. Получают в виде плиток прессованием стеклорасплава из кварцевого песка, мела и доломита с последующей термической и механической обработкой. При этом наружная поверхность плиток шлифуется и полируется, а внутренняя остаётся рифлёной. Размеры плиток от 48х48 до 300х300 мм при толщине 4…20 мм. По многим физикомеханическим характеристикам сигран превосходит природные камни. Плитки предназначены для внутренней и внешней облицовки культурно-бытовых зданий и сооружений, оформления интерьеров, для защиты и декоративного оформления цоколей зданий.
Неопариэс получают спеканием и последующей кристаллизацией стеклянных гранул размером 1…7 мм волластонитового состава (волластонит – минерал из класса силикатов). Образующиеся при кристаллизации игольчатые кристаллы создают мраморовидный рисунок, проявляющийся при последующей шлифовке и полировке поверхности изделий. Количество кристаллической фазы составляет порядка 40%. Используется как декоративно-отделочный материал (рис. 6.23).
Рис. 6.23. Ниопариэс в отделке интерьера
42
Примерная тематика учебно-исследовательских работ
1.Флоат-стекло: технология и качественные характеристики
2.Технологические особенности производства листового стекла
3.Защитные и безопасные стекла: получение, основные характеристики и назначение.
4.Выявление и анализ причин самопроизвольного разрушения изделий из закаленного стекла.
5.Энергосберегающие стекла – получение и технические характеристики
6.Стеклокристаллические материалы и изделия
Вопросы и задания для самоконтроля
1.Из каких сырьевых материалов изготовляют стекло?
2.Перечислите разновидности стекол, стойких к механическим воздействиям.
3.Объясните сущность понятия «стеклообразное состояние».
4.Что представляют собой ситаллы и шлакоситаллы, и чем они отличаются от стекла?
5.Изложите основы технологии обычного оконного стекла: приготовление шихты, варка стекла, формование, охлаждение, отжиг, закалка.
6.Перечислите и охарактеризуйте основные разновидности листового строительного стекла.
7.Какое изделие называют стеклопакетом?
8.Опишите способы производства полированного листового стекла.
9.Низкоэмиссионное стекло (определение, качественные характеристики и назначение).
10.Перечислите основные свойства листового стекла. Какие недостатки присущи обычному листовому стеклу?
11.Что представляют собой теплопоглощающие и теплоотражающие стекла?
12.Что представляет собой оконное стекло в современном понимании?
13.Какие стекла называются солнцезащитными? Каков механизм их действия?
14.Что Вы понимаете под термином «безопасное» (защитное) стекло? Приведите примеры безопасных стекол.
15.Какие стекла относят к группе энергосберегающих? Приведите примеры и основные характеристики.
16.Что представляет собой закаленное и химически упрочненное листовое стекло?
17.Что представляют собой армированное и ламинированное листовые стекла?
18.В чем отличие стеклообразного состояния от кристаллического?
19.Какие строительные изделия и материалы изготовляют из стекломассы?
43