Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Технология металлов и других конструкционных материалов учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
74
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
27.49 Mб
Скачать

Полимерные покрытия наносят поочередным наложением тон­ ких слоев, причем наиболее тонким должен быть первый слой. Пос­ ле получения покрытия требуемой толщины его поверхность «вы­ равнивается» небольшим пламенем. Иногда покрытые полимерным материалом детали выдерживают около часа в печи при темпера­ туре 80—90°.

Нанесение готовых пленок и фасонных заготовок на детали осуществляется методом усадки, навальцовыванием, наклеиванием, при помощи крепежных деталей и др'.

Нанесение покрытий методом усадки напоминает образование посадочных соединений металлических деталей. Этим методом сое­

 

диняют

толстостенные

пластмас­

 

совые

втулки

с металлическими

 

валами.

Втулка предварительно

 

нагревается до 90—120°. Напрес­

 

совывание

втулок

производится

 

с натягом,

несколько

большим,

 

чем

при соединении

 

металличе­

 

ских

деталей.

Это

обусловлено

 

значительной

деформируемостью

Рис. 304. Газовая сварка

полимерных материалов.

Для

 

наложения

покрытий

 

 

часто используют способность тер­ мопластичного материала, отформованного при температуре раз­ мягчения (первичная формовка) и подвергнутого деформации пос­ ле остывания (вторичная формовка), стремиться при повторном его нагреве (до температуры размягчения) принимать первоначальную форму и размеры. В качестве покрытия берут трубку, например из полихлорвинила, с внутренним диаметром на 2—4 мм меньшим, чем

диаметр

покрываемой поверхности.

 

 

Трубка

нагревается,

помещается

 

 

внутрь

металлической

трубы не­

 

 

сколько большего диаметра и разду­

 

 

вается сжатым воздухом (1—1,5 ати)

 

 

до соприкосновения со стенками ме­

 

 

таллической трубы-формы. После

 

 

охлаждения давление воздуха

сни­

 

 

мается и полихлорвиниловая

труб­

 

 

ка извлекается из формы.

Для об­

 

 

легчения

выемки трубки

 

из формы

 

 

поверхность последней

нагревается

 

 

до температуры 100°. Раздутая труб­

Рис. 305. Схема плакирования

ка надевается на металлический вал

усадка

ее в радиальном

и прогревается. При этом

происходит

направлении, в результате чего она плотно охватывает вал.

Получил распространение метод навальцовывания пленки по­

лимерного материала на листы — плакирование

(рис. 305). Поли­

мерная пленка сматывается с барабана

1, проходит через нагрева­

тель 2 и поступает в валки 5, которые прижимают ее к металличе­

500

скому листу 4. Из-за малой адгезии многих полимерных пленок к металлу поверхность плакируемого листа предварительно грунтуют материалами, имеющими высокую адгезию с металлами и соответ­ ствующими полимерными материалами.

Одним из способов нанесения грунтовки является его накатка валиком 3. После выхода из обжимных валков лента прогревается в нагревателях 6, при этом происходит прочное схватывание слоев металлопласта.

Методом погружения в жидкий или пастообразный полимерный материал наносят покрытия из полиэтилена, полихлорвинила и ма­ териалов на основе этилцеллюлозы. При этом деталь достаточно равномерно покрывается пленкой, окончательное схватывание и за­ твердевание которой происходит во время сушки. При массовомч производстве сушку производят в печах с инфракрасным излуче­ нием.

Спекание основано на покрытии порошком деталей, нагретых до температуры, при которой происходит плавление материала по­ крытия. На поверхности детали частицы расплавляются и спекают­ ся в тонкий слой. Обычно после спекания разглаживают поверх­ ность, подогревая ее пламенем. Этим методом наносят покрытия из чистого полиэтилена, полиамидов и других материалов.

§ 4. Клеи и герметики из синтетических материалов

Синтетические материалы широко применяются для склеива­ ния и герметизирования изделий.

Склеивание металлических, деревянных, силикатных и пласт­ массовых деталей обеспечивает высокую прочность соединений, не вызывает ослабления сечений, характерного для других видов сое­ динений, и сравнительно дешево. Недостатком клеевого соединения является недопустимость несимметричных нагрузок.

По отношению к тепловому воздействию различают обратимые и необратимые клеи и герметики. Основу обратимых составляют термопластичные полимеры. Выполненные с их помощью клеевые соединения при нагреве легко разрушаются. Поэтому обратимые клеи и герметики находят ограниченное применение, в основном для соединения или уплотнения деталей из термопластичных мате­ риалов и материалов, не подвергаемых нагреву и высоким нагруз­ кам (картон, бумага, ткань и др.).

Основой необратимых клеев является отвердевающий полимер

всмеси с отвердителями и ускорителями процесса отвердевания.

Взависимости от того, при каких температурах происходит отвер­ девание, различают составы холодного и горячего отвердевания.

Так как первые затвердевают при комнатной температуре, смеши­ вать полимер с отвердителем или ускорителем необходимо непо­ средственно перед склеиванием.

У клеев и герметиков горячего отвердевания реакция между полимером и отвердителем или переход полимеров из термореак­ тивной стадии в термостабильную происходит при повышенной тем­

501

пературе (100—180°). При этом скорость и полнота отвердевания, а также прочность шва находятся в прямой зависимости от темпера­

туры нагрева склеиваемых изделий.

Для регулирования вязкости в клеи вводят растворители, кото­ рые часто одновременно выполняют роль стабилизаторов, замедля­ ющих отвердевание во время хранения материала. Использование клеев с растворителем усложняет технологию склеивания, что обус­ ловлено необходимостью «сушить» покрытую клеем поверхность для удаления растворителя, так как присутствие последнего задер­ живает отвердение шва, уменьшает адгезию клея к поверхностям твердых тел и уменьшает теплостойкость клеевых соединений. Сле­ дует иметь в виду, что уменьшение толщины пленки клея приводит к ускорению испарения растворителя, а удаление последнего — к постепенному отвердеванию и потере клеящих способностей. Поэ­ тому выдержку поверхностей до склеивания необходимо осущест­ влять в соответствии с техническими условиями соответствующих клеев, а совмещение их производить с большим давлением.

Наполнители снижают усадку клеев и герметиков, что умень­ шает опасность расѴрескивания швов, увеличивает прочность сое­ динений и повышает теплопроводность швов. В качестве наполни­ телей применяются порошки металлов, древесная мука, коллоид­ ная окись кремния, стеклоткань, стекловолокно и др.

Широкое распространение в качестве клеев получили фенолоформальдегидные смолы. Они применяются для склеивания древе­ сины, текстолита, пенопласта и др. При наличии растворителей — спирта или ацетона — отвердевание этих смол замедляется, что облегчает их хранение. Особенностью клеев на основе фенолоформальдегидных смол является водостойкость, что обусловило их при­

менение для производства фанеры.

Для склеивания металлических конструкций применяется клей на основе фенолоформальдегида, который модифицируется для при­ дания ему большей адгезии к металлу. Широко известны клеи типа БФ, получаемые модифицированием фенолоформальдегида бутваром, клей ВК-32-ЭМ, полученный взаимодействием эпоксидной и фенолоформальдегидной смол, и др.

Для повышения упругости швов в клеи часто вводят пластифи­ катор (10—15% жидкого-тиокола). Швы из фенолоформальдегидных и особенно из фенолоформальдегидно-эпоксидных смол отли­ чаются высокой прочностью на сдвиг (до 300 кГ/см2), уменьшаю­ щейся с повышением температуры до 80—140°.

Для склеивания металлов, пенопластов с металлами, деревом или стеклотекстолитом применяют полиуретановые клеи (напри­ мер,-ПУ-2), получаемые смешиванием полиэфира с диизоциантом. Реакция смолообразования наиболее полно протекает при нагреве смеси (шва) до температуры 80—100°. Прочность швов из полиуре­ тановых клеев несколько ниже, чем из фенолоформальдегидных, однако они отличаются малой усадкой, высокой ударной прочно­ стью, водо-, масло-, бензо- и морозостойкостью. Пленки из поли­ уретановых клеев обладают высокой адгезией к металлам и мпо-

502

гим другим материалам. Все эти свойства обусловили использова­ ние полиуретанов в качестве герметиков.

ДЛя герметизации металлоконструкций широко используется тиоколовый каучук (тиокол), который отличается газонепроницаемостью. Вулканизация тиокола происходит при комнатной темпе­ ратуре. В качестве вулканизатора используется перекись марганца. Пленка тиокола водо-, бензо- и маслостойка выдерживает длитель­ ное воздействие кислорода*воздуха и сохраняет прочность на сжа­ тие при повышении температуры до 130°. Недостатком его является низкая адгезия к металлу, в связи с чем необходимо на поверх­ ность предварительно наносить слой какого-либо резинового клея.

Получил распространение в качестве герметика жидкий тио­ кол — более низкомолекулярное соединение, чем тиоколовый кау­ чук, Шов из жидкого тиокола отличается высокой адгезией к ме­ таллам, прочностью и стойкостью к маслу и бензину.

В качестве герметиков используют растворы фенолоформальдегидных смол, совмещенных с нитрильным каучуком. Эти растворы не нуждаются в вулканизации, обладают хорошей адгезией к ме­ таллу, герметизирующая пленка из них сохраняет прочность до температуры 100° и обладает тепло- и маслостойкостью.

§ 5. Формирование изделий из резины

Натуральный и синтетический каучук. Основой натурального каучука является млечный сок (латекс) бразильской гевеи, расту­ щей в Бразилии, Юго-Восточной Азии, на о-ве Шри Ланка, Малай­ ском архипелаге и в других местах. Латекс представляет собой молочно-белую жидкость со слабым желтым, розовым или серова­ тым оттенком. Собранный из надрезов на коре латекс отстаивается в течение нескольких часов, а затем концентрируется центрифуги­ рованием или выпариванием до 61—68%.

Синтетические каучуки (натрий-бутадиеновые, бутадиен-сти- рольные, изопреновые, бутадиен-нитрильные, хлоропреновые и др.) получают методами полимеризации и поликонденсации.

Впервые технологию получения синтетического натрий-бута- диенового каучука разработал советский ученый С. В. Ле­ бедев.

Для получения каучука пары этилового спирта при температу­ ре 400—500° в присутствии катализатора в контактной печи разла­ гаются с образованием 26—28% бутадиена (дивинила) и других продуктов — этилена, ацетилена, изобутилена, альдегидов, высших спиртов и др. Бутадиен отделяют от спирта и примесей и подверга­ ют полимеризации с помощью металлического натрия. Полученный в результате полимеризации каучук обрабатывают в вакуум-мешал­ ке (для удаления летучих примесей и придания ему однородности), а затем — на листовальных или рафинирующих вальцах.

Наиболее распространенным является бутадиен-стирольный каучук, в котором около 30% бутадиена заменено стиролом (бес­ цветной, с острым запахом жидкостью, кипящей при температуре

503

143°). Этот каучук получают совместной полимеризацией бутадиена и стирола, взятых в соотношении 7 : 3.

Хлоропреновый каучук получают в результате полимеризации хлоропрена в эмульсии. Промышленностью выпускается два вида хлоропреновых каучуков — иаирит и наирит С. Наирит — продукт полимеризации хлоропрена; наирит С получают совместной поли­ меризацией хлоропрена с небольшим количеством стирола. Стирол в наприте облегчает переработку каучука.

Приготовление резиновых смесей. Первичной операцией пере­ работки натурального каучука является вулканизация, в процессе которой образуются поперечные химические связи между молеку­ лярными цепями каучука. Этот процесс может происходить под вли­ янием химической реакции, световой и тепловой энергии, радиации и др.

Вулканизация может быть горячей и холодной и протекает с присутствием вулканизаторов, ускорителей, активаторов и др. При горячей вулканизации резиновую смесь с серой, окисью цинка и некоторыми другими веществами выдерживают определенное вре­ мя при температуре 130—170°. Холодная вулканизация протекает при комнатной температуре.

Наиболее распространенным вулканизатором является сера. Применяют в качестве вулканизаторов перекись марганца, пере­ кись свинца (тиоколовый каучук), перекись бензола с усиливаю­ щими наполнителями— окисью кремния или окисью титана (тер­ мостойкая полнсилоксановая резина).

Свойства резины в значительной степени определяются дози­ ровкой вулканизатора. Для получения мягкой резины в смесь вво­ дят от 1,5 до 6 весовых частей серы на 100 весовых частей каучука. При увеличении серы до 30—40 весовых частей получается жест­ кая резина, называемая эбонитом. Для придания резине требуемых свойств в исходную смесь каучука вводят различные материалы, называемые ингредиентами. В зависимости от свойств и назначе­ ния ингредиенты делятся на вулканизирующие, ускорители вулка­ низации, активаторы ускорителей, усилители, красители, наполни­ тели, мягчители, противостарители и др.

Ускорители сокращают время вулканизации, уменьшают по­ требное количество вулканизатора, позволяют снизить температу­ ру процесса. При вулканизации они взаимодействуют не только с вулканизатором, но и с каучуком, что оказывает непосредственное влияние на образование пространственных структур резины«. В ка­ честве ускорителей применяют окиси магния и свинца, гидроокись кальция, окись цинка, окись кремния, окись титана. Для ускорения вулканизации натрий-бутадиенового каучука применяют едкий натрий, углекислый и двууглекислый натрий. При вулканизации эбонитовых смесей применяют окись магния.

Активаторы сокращают время вулканизации и повышают проч­ ность резины. Для органических ускорителей в качестве активато­ ров применяют цинковые белила и окись магния. Употребляемые в качестве активаторов окислы металлов в присутствии жирных кис­

504

лот (стеариновой, олеиновой и др.) обеспечивают переход ускори­ телей в солеобразное состояние, что способствует лучшему их раст­

ворению в смесях. Это облегчает взаимодействие серы и ускорите­ лей.

Наполнители в зависимости от влияния иа резиновую смесь разделяют на активные (усилители) и неактивные. Активные на­ полнители вводят в резиновую смесь как для увеличения ее объема, так и для улучшения свойств резины, неактивные — только для уве­ личения объема. К активным наполнителям относят сажу (вводят 30 60%), цинковые белила (20—25%), каолин (до 50%), белую сажу (до 60%). Белая сажа (коллоидная кремнекислота) вводится как усилитель в синтетические каучуки. Каолины повышают масло­ стойкость и теплостойкость резины, но снижают прочность на раз­ рыв.

Для придания резине требуемой окраски в смесь вводят орга­ нические и неорганические красители, отличающиеся светостой­ костью, устойчивостью при вулканизации и большой красящей спо­ собностью (окись титана и хрома, цинковые белила, охра).

Для облегчения смешения каучука с порошковыми материала­ ми и обработки резиновой смеси в нее вводят в количестве 5-—20% мягчители (мазут, гудрон, масла, каменноугольные смолы, сосно­ вую смолу, канифоль, растительные масла, стеариновую и олеино­ вые кислоты, полидиены и др.).

Под длительным действием кислорода воздуха происходит ста­ рение резины, заключающееся в изменении физических, химических и механических свойств. Для предохранения от старения в состав резиновых смесей вводят 0,5—2% от веса каучука противостарители — вещества, вступающие в химическое взаимодействие с кисло­ родом и предохраняющие этим резину от старения. В качестве противостарителей используют неозод Д (порошок светло-серого или светло-коричневого цвета) и эджерайт (смола желтого цвета с тем­ пературой плавления 65—-700) и др.

Для облегчения технологических операций в резиновые смеси вводят ингредиенты специального назначения; ускорители пласти­ кации; вещества, предотвращающие преждевременную вулканиза­ цию; облегчающие вулканизацию эбонита; повышающие морозо­ стойкость волокнистые вещества (асбест); абразивную пыль, при­ дающую резине свойства шлифующих материалов, и др.

Перед смешением с ингредиентами каучук подвергают пласти­ кации, что увеличивает его пластичность и мягкость. Пластикация производится в валковых резиносмесителях или червячных пластикаторах. При этом натуральный каучук благодаря механическому воздействию, нагреву (до 150—200°) и окислению кислородом воз­ духа становится пластичным и легко смешивается с сыпучими ма­

териалами.

Смешение каучука с ингредиентами происходит механическим способом на вальцах или в смесителях. Качество смеси зависит от равномерности распределения ингредиентов в каучуке и соблю­ дения оптимальных режимов смешения. Увеличение времени сме­

505

шения оказывает положительное влияние на качество смеси до определенного предела, превышение которого вызывает ухудшение качества смеси.

Переработка резиновых смесей. В зависимости от назначения резинового изделия, требований к его свойствам и форме применя­ ют различные виды обработки: каландрование, шприцевание, литье под давлением и др.

Каландрованием называют различные процессы (получение резиновых листов или профильных заготовок, покрытие тканей сло­ ем резины, сдваивание листов и др.), выполняемые на специальном оборудовании — каландрах, основным рабочим органом которых являются валки. В зависимости от назначения различают листовальные, обкладочные, промазочные и другие каландры.

Перед обработкой резиновая смесь нагревается до 70—80° про­ пусканием в горячих вальцах. Листы резины получают на трехвал­ ковом листовом каландре. Смесь по транспортеру подается в за­ зор между верхним и средним валками. По выходе из валков фор­ мованный лист прилегает к среднему валку, и, таким образом, попадает в зазор между ним и нижним валком. На нижнем валке установлены ножи, срезающие с него полосы требуемой ширины. Скорость листования резиновой смеси — до 30 м/мин.

По выходе из валков каландровая резина проходит охладитель­ ные барабаны и поступает в транспортер, где с прокладочным по­ лотном закатывается в рулоны.

В результате каландрования резина получает повышенную прочность и меньшее удлинение в продольном направлении по срав­ нению с поперечным. Это явление называется каландровым эффек­ том, который объясняется ориентацией молекул каучука и ингре­ диентов вдоль листа при каландровании. Снижения каландрового эффекта добиваются применением ингредиентов, имеющих сфери­ ческую форму, пропусканием резины по горячим плитам, бараба­ нам или через нагретые камеры — туннели.

Распространенной операцией в резинотехническом производст­ ве является промазка тканей резиновыми смесями на трехвалковом каландре. При промазке средний валок, на который подается тон­ кий слой резиновой смеси, вращается с большей скоростью, чем два других. Благодаря этому происходит эффективное втирание резино­ вой смеси не только в пространство между нитями, но и в проме­ жутки между волокнами нитей, а на поверхность ткани наносится очень тонкий слой резины. После обработки на каландре прорези­ ненную ткань пропускают через охладительные барабаны и закаты­ вают вместе с прокладочным полотном. Температура валков при промазке 85—150°. При каландровании ткань вытягивается на 8—15%.

Каландрованную резину с гладкой поверхностью и без воздуш­ ных пузырей можно получить толщиной 0,15— 1,2 мм. Для изготов­ ления ответственных деталей из резины большой толщины склеива­ ют несколько слоев тонких полос. Эту операцию называют дублиро­ ванием. Например, для получения герметизирующего слоя беска­

506

мерных шин толщиной 2 мм дублируют три слоя резины толщиной 0,7 мм. Дублирование осуществляется на трехвалковом каландре

последовательным накладыванием одного слоя на другой и пропусканием между валками.

Шприцеванием называют процесс изготовления резиновых полуфабрикатов на червячном прессе. Этим методом получают протекторы, трубки, камерные рукава и др. При шприцевании резиновая смесь уплотняется и продавливается через профильное отверстие головки машины. При этом большое значение имеют пластичность и температура резиновой смеси. Повышенные темпе­ ратура и пластичность затрудняют создание напора, необходимого для выхода смеси из головки машины. Уменьшение пластичности обусловливает получение более точных по размерам изделий. Смесь на основе синтетического каучука нагревается до 30—40°, на основе натурального — до 50—70°.

В зависимости от габаритов и формы заготовки скорости прес­ сования изменяются в пределах от 5 до 25 м/мин.

Литье под давлением заключается в том, что резиновая смесь под большим давлением подается из цилиндра штоком или червяч­ ным винтом через одно или несколько отверстий (литников) в ме­ таллическую форму. Смесь при этом, как правило, нагревают до 80—100°, что сокращает время вулканизации резины в форме.

Методом литья под давлением изготавливают удлиненные де­ тали (трубки, шнуры, профильные прокладки), покрывают резиной прутки, трубки и др., а также профильные и фигурные изделия.

Прессование резиновых смесей производится на гидравличес­ ких ротационных прессах, в которых формы устанавливаются на вращающемся столе. Это позволяет осуществлять вулканизацию за один оборот стола.

При изготовлении деталей путем наслаивания на форму исклю­ чаются трудоемкие процессы перемешивания компонентов и каландрования резиновых смесей. В этом случае исходным материалом является синтетический латекс. Он смешивается с нужными компо­ нентами и в полученную суспензию погружается форма, на которой образуется пленка, подвергаемая затем вулканизации.

Для получения изделий небольшой толщины (не более 0,2 мм) форму несколько раз погружают в смесь латекса с ингредиентами. После каждого погружения осевший слой резиновой смеси высу­

шивается.

Толстостенные изделия получают методом коагуляторного, ион­ ного отложения, электроотложения и др. Коагуляторное отложение заключается в попеременном погружении формы в латексную смесь и в коагулятор (раствор соли двухвалентного металла). Благодаря коагулятору происходит осаждение резины из латекса, что позво­ ляет избежать сушки после каждого погружения формы в смесь.

Метод ионного отложения заключается в том, что в латексную смесь погружают форму, на которую нанесен слой электролита, на­ пример хлористого кальция. Электролит вызывает коагуляцию, JITO ускоряет отложение резины.

507

Метод электроотложения основан на наличии у глобул латек­ са отрицательного заряда. Для ускоренного их осаждения на по­ верхности формы к последней достаточно подвести анод цепи постоянного тока. Толщина отложения слоя резины при электроотложенип определяется длительностью нахождения формы под напряжением и составом латекса.

В связи с тем, что металлы, за исключением латуни, не об­ ладают адгезией к резине, металлическая арматура перед ее по­ крытием резиной подвергается поверхностной обработке. На по­ верхность арматуры наносят клеевую пленку или производят ла­ тунирование.

§6. Стекло

Всовременной технике и строительном производстве широко используются стекло и изделия из него. Стекло применяют для

остекления оконных проемов в жилых и производственных зданиях, в качестве конструкционных и декоративных материалов в строи­ тельстве, из стекла изготавливают пустотелые блоки, тепло- и зву­ коизоляционные материалы, трубы, электроизоляторы и др. Из специальных видов стекол изготавливают детали радиоаппарату­ ры, изделия, работающие при высоких температурах, в агрессив­ ных средах.

Стекло представляет собой аморфное тело, получаемое пере­ охлаждением расплава и обладающее в результате постепенного увеличения вязкости свойствами твердых тел. Химический состав стекол сложен. Основными стеклообразующими компонентами яв­ ляются двуокись кремния, окись натрия и окись кальция (силикат­ ное стекло). В зависимости от требуемых свойств и назначения в состав стекла вводят различные добавки. Окись свинца и окись бария придают стеклу блеск и повышают коэффициент преломле­ ния. Введение окиси алюминия повышает механическую прочность и химическую устойчивость стекла, снижает его склонность к кри­ сталлизации. Окись бора и окись цинка также уменьшают склон­ ность стекла к кристаллизации, повышают его химическую и тер­ мическую устойчивость.

Производство стекла состоит из ряда операций, важнейшими из которых являются подготовка сырьевых материалов, составление шихты и варка из нее стекломассы. В процессе подготовки мате­ риалов производят обогащение кварцевого песка с целью удале­ ния из него окислов железа. Уменьшение содержания окислов железа в песке до 0,05—0,08% обеспечивает 87—89%-ную про­ зрачность стекла. Обогащение производят созданием пенообразной пульпы, на поверхность которой всплывают частицы окиси железа. В порядке подготовки все исходные материалы сушат, дробят и просеивают. При составлении шихты особое внимание обращают на точность дозировки ее отдельных составляющих.

Шихта^расплавляется в стекловаренных печах при температуре 1450 1550 , Сваренная стекломасса охлаждается до температуры,

508

при которой

она приобретает

требуемую для

обработки вяз­

кость.

 

 

 

Свойства

стекла зависят от

его химического

состава и струк­

туры, термообработки и состояния поверхности. Удельный вес обычного стекла составляет 2,5—2,6 г/см3. Введение тяжелых до­ бавок, например окиси свинца, увеличивает удельный вес до 8 г/см3. Удельный вес кварцевого стекла — 2,3 г/см3.

Механические свойства стекла отличаются тем, что прочность при сжатии во много раз превосходит прочность при растяжении и изгибе. Так, если для промышленного листового стекла сгсж = 60— 70 кГ/мм2, то сти = 5 —10 кГ/мм2. Следует заметить, что молекуляр­ ная (теоретическая) прочность стекла при растяжении и изгибе в 100—200 раз превосходит его действительную прочность. Это обусловлено рядом причин, важнейшими из которых являются вы­ сокая хрупкость и связанный с этим специфический характер раз­ рушений; неупорядоченность и неоднородность строения стекол; появление в процессе изготовления стекла поверхностного дефект­ ного слоя, в котором под действием нагрузки развиваются трещины. Значительное снижение прочности происходит при резке и обработ­ ке торцевых поверхностей стекла. Огневая полировка мест его обработки повышает прочность.

Стекло отличается низкой теплопроводностью (особенно свин­ цовые и баритовые стекла). Более высокой теплопроводностью об­ ладают кварцевые и боросиликатные стекла, а также стекла с по­ вышенным содержанием окислов алюминия и железа. С повышени­ ем температуры теплопроводность стекла возрастает.

Стекло отличается высокой стойкостью к действию кислот и их солей. Стойкость по отношению к растворам щелочей в 10— 20 раз меньше, чем к растворам кислот. Усложнение состава стекол при замене в них ЫагО на КгО увеличивает химическую стойкость. Повышение температуры резко увеличивает скорость разрушения стекол от действия химических реагентов. Закалка стекол снижает их химическую стойкость.

Стекло является диэлектриком, в котором могут происходить диэлектрическая поляризация и диэлектрические потери. Электри­ ческие свойства стекол зависят от их состава, метода термообра­ ботки, состояния поверхности и температуры. При температурах до 200° удельная объемная электропроводность стекол низкая (10~10— ю -17 ом~] см-1), что обусловило применение их для изготовления изоляторов. Нагрев до 200—400° увеличивает электропроводность в ІО8—1010 раз.

Стекла обладают свойством избирательного поглощения света. Обычно промышленные бесцветные стекла сильно поглощают лучи ультрафиолетовой и инфракрасной частей спектра. Увеличение со­ держания БіОг, В20 3 или Р2О5 и отсутствие окислов железа и ти­ тана значительно уменьшают поглощение ультрафиолетовых лучей.

Наиболее распространенным является производство оконного істекла вытягиванием или прокаткой. Вытягивание может произво­ диться через щель шамотной лодочки или со свободной поверхнос­

509

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ