1054
.pdfПразем – зеленый (из-за включений актинолита)
61
Раухтопаз (дымчатый кварц) — светло-серый или светло-бурый
62
Волосатик – горный хрусталь с включениями тонкоигольчатых кристаллов рутила, турмалина и/или других минералов, образующих игольчатые кристаллы
63
Авантюрин – желтоватый или мерцающий буровато-красный кварцит (с включениями слюды и железной слюдки)
64
Халцедон – скрытокристаллическая тонковолокнистая разновидность кварца (полупрозрачен или просвечивает, цвет от белого до медово-желтого).
65
Агат – слоисто-полосчатая разновидность халцедона
66
7.3. Стекло (историческая справка)
По данным археологов в Египте и в странах Передней Азии, истоки стеклоделия отделяются от наших дней промежутком приблизительно в 6 тыс. лет.
Название стекла в разных языках имеет разную этимологию.
В большинстве романо-герман- ских языков в разных формах транслируется латинское про-
исхождение: verre, vidrio и vetro (латинское vitrum – стекло) или glass и glas (латин-
ское glaciēs – лед, твердость, крепость).
В славянских языках происхождение названия этого материала указывает на связь с «технологическим» аспектом: стекло (сткло, скло) – стык (стк) – старославянский «сплав» (в словаре В. Даля: «Стекло́ср., сткло..., сплавъ песку (кремнистаго) съ поташомъ»).
Первая «инструкция» по производству стекла датируется примерно 650 г. до н.э. (таблички с указаниями, как делать стекло, находившиеся в библиотеке ассирийского царя Ашурбанипала).
С IX в до н.э. центром стеклоделия стала Александрия, откуда оно в I в н.э. попало в Рим.
В Средние века единственным мировым центром стеклоделия была Венеция, где производилось знаменитое муранское стекло.
В XVII в. Михаил Мюллер впервые сварил стекло, которое отличалось необыкновенной прозрачностью в толстостенных изделиях – богемский хрусталь.
67
На Русь стеклоделие пришло, по-видимому, из Византии, и уже в XI–XII вв. стекло применялось для изготовления посуды и создания мозаик.
«А из сосудов даю сыну моему Князю Василью… да кубок хрустальной, что ми Король прислал» (из духовной грамоты великого князя Василия Дмитрие-
вича, 1455 г.).
Первый стекольный завод в России был построен в 1636 г. близ г. Воскресенска под Москвой. На нем выдували оконное стекло и стеклянную посуду. Через 30 лет в с. Измайлово, также под Москвой, был построен завод, на котором изготовляли высококачественные стаканы, графины, фляги, рюмки, кувшины и др. Особенно быстро стеклоделие развилось при Петре I. В XVIII в. около Москвы действовало шесть стекольных заводов.
К концу XIX столетия в России насчитывалось около 300 стекольных заводов, которые не только полностью удовлетворяли потребности страны в стекле, но и экспортировали свою продукцию.
68
Лекция 8. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТЕКЛООБРАЗНОГО СОСТОЯНИЯ
Процесс твердения стекол не связан
с появлением в системе новой фазы. Способность
к постепенному (и обратимому)
твердению
|
Избыточный запас |
|
|
внутренней энергии |
|
|
по сравнению с кри- |
|
Изотропность |
сталлическим состоя- |
|
нием |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изотропия свойств стекол обусловлена |
|
|
||
|
|
отсутствием направленной в пространстве |
|
Избыточный запас внут- |
||
|
|
ориентации частиц (оптическая анизотро- |
|
ренней энергии предполага- |
||
|
|
пия может возникнуть в стекле в резуль- |
|
ет склонность к самопроиз- |
||
|
|
тате действия растягивающих или сжи- |
|
вольной кристаллизации. |
||
|
|
мающих напряжений). |
|
|
||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При изобарическом охлажде- |
|
|
|
|
|
|
нии расплава из состояния, |
|
|
|
|
|
|
обозначенного точкой А, его |
|
|
|
|
|
|
объем уменьшается по пря- |
|
|
|
|
|
|
мой AB. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если скорость |
охлаждения |
|
|
|
|
|
|
мала, то при температуре Ткр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
После окончания процесса кристал- |
|
||
|
будет происходить кристалли- |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
лизации уменьшение объема при |
|
||
|
зация расплава, которая со- |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
дальнейшем понижении температуры |
|
||
|
провождается |
уменьшением |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
незначительно (прямая CD). |
|
||
|
объема по прямой BC. |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
69
При высокой скорости переохлаждения расплав может миновать температуру Ткр без кристаллизации.
При скоростях охлаждения от vs (минимальная скорость перехода в однородное стеклообразное состоя-
ние ≈ 3 °С/мин) до vw (скорость закалки) мольный
объем стекла изменяется от
Vs до Vw.
Структура вещества в стеклообразном состоянии вследствие неупорядоченного расположения частиц занимает больший объем, чем кристаллическая упорядоченная структура.
8.1. Температурный интервал стеклования
Стекла не имеют определенной температуры затвердевания или плавления.
Жидкое состояние Tf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пластическое |
|
|
|
Интервал |
|
||
|
|
состояние |
|
|
|
стеклования |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Tg |
|
||
|
|
Твердое |
|
|
|
||||
|
|
состояние |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура стеклования |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стеклование – обратимый процесс.
При температуре Tf из стекломассы уже удается вытягивать тонкие нити.
При температуре Tg стекло обладает свойствами твердого упругого тела.
Границы интервала стеклования зависят от состава стекла и скорости охлаждения.
70