Коллок 1 ответы
.pdfТВЕРДОСТЬ ПО МООСУ - качественная порядковая шкала от 1 до 10, характеризующая устойчивость различных минералов к царапинам через способность более твердого материала царапать более мягкий материал.
46.Твердость по Виккерсу.
МИКРОТВЕРДОСТЬ - твёрдость отдельных участков микроструктуры материала. Измеряется вдавливанием алмазной пирамиды под нагрузкой менее 2 н (200 гс). Размеры отпечатка определяют под микроскопом, а затем по специальным таблицам пересчитывают на т. н. число твёрдости — отношение нагрузки к площади поверхности отпечатка.
47.Твердость по сошлифовыванию. Наиболее и наименее твердые оптические стекла (примеры).
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ТВЁРДОСТЬ ПО СОШЛИФОВЫВАНИЮ. Нотн – отношение объема сошлифованного свободным абразивом стекла марки К8 к объему стекла данной марки, сошлифованного в тех же условиях. НАИБОЛЬШАЯ твердость у кварцевого стекла и ситаллов (Нотн = 1,5-1,9), НАИМЕНЬШАЯ у стекол ФК (Нотн = 0,2) и тяжелых флинтов ТФ (Нотн = 0,5).
48.Перечислите термические и термооптические характеристики.
ТЕРМИЧЕСКИЕ И ТЕРМООПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТЕКЛА:
1.удельная теплоёмкость,
2.теплопроводность,
3.коэффициент линейного
расширения,
4.термостойкость,
5.температура спекания
49.Что такое фотоупругость? Чем характеризуется?
Фотоупругие свойства стекла проявляются при возникновении упругих деформаций в образце. Стекло становится веществом анизотропным, что приводит к появлению двойного лучепреломления: луч света, проходящий через стекло, поляризуется и разлагается на два луча - обыкновенный и необыкновенный, плоскости поляризации которых взаимно перпендикулярны. Это явление называют фотоупругостью.
ФОТОУПРУГОСТЬ - следствие зависимости диэлектрической проницаемости вещества от деформации и проявляется в виде двойного лучепреломления и дихроизма, возникающих под действием механических нагрузок.
50.Перечислите термические и термооптические характеристики оптических материалов.
Термические и термооптические свойства стекла :
51. Что такое оптический коэффициент напряжения?
Оптический коэффициент напряжения определяет разность оптического хода поляризованных лучей в стекле и характеризует двойное лучепреломление, возникающее при напряжении, равном 105. С1 и С2 фотоупругие постоянные, характеризуют зависимость изменения показателя преломления ∆n1 и ∆n2 материала под действием нормального напряжения σ приложенного вдоль главных кристаллографических направлений.
52. Теплопроводность стёкол.
Теплопроводность (коэффициент теплопроводности характеризует способность стекло передавать тепло от нагретых участков к менее нагретым)
53. Температуропроводность стекол.
Температуропроводность (коэффициент температуропроводности) — физическая величина, характеризующая скорость изменения (выравнивания) температуры вещества в неравновесных тепловых процессах. Численно равна отношению теплопроводности к объёмной теплоёмкости при постоянном давлении. С повышением температуры теплопроводность стекол увеличивается)
54. Температурный коэффициент линейного расширения. Диапазоны определения.
Коэффициент линейного расширения (характеризует относительное удлинение dl/l образца стекла при нагревании его на 1°)
Средние значения ТКЛР, определены для областей от - 60 до +20 °С и от +20 до +120 °С.
55. Как характеризуется термостойкость стекол?
Термостойкость (способность стекла выдерживать без разрушения резкие перепады температуры)
Количественно термостойкость характеризуют максимальной температурой, при которой вещество химически не изменяется (или изменяется в допустимых пределах). При охлаждении термостойкость стекла значительно меньше, чем при нагревании.
56. Что характеризует температура спекания?
Температура спекания (температура, при которой происходит термическое спекание образцов стекла размером 20*20*10 мм с полированными поверхностями, уложенных один на другой (460—680 °С)
57. Термооптическая постоянная стекла.
где бета - температурный коэффициент показателя преломления, приращение показателя преломления при длине волны с изменением температуры на один градус;
n - показатель преломления стекла для длины волны при t = 20 °С;
альфа ср - средний ТКЛР в интервале температур от -60 до +20 °С и от +20 до +120 °С.
58. Что характеризует лучевая прочность?
Лучевая (оптическая) прочность характеризует прочность оптических материалов, работающих с лазерным излучением. Она важна для материалов таких деталей как активные элементы твердотельных лазеров (например, рубиновых, из неодимового стекла), а также резонаторов, окон,
линз, зеркал, призм, установленных в пучках лазерного излучения.
59. Что характеризует температурный коэффициент показателя преломления?
Температурный коэффициент показателя преломления характеризует приращение показателя преломления при определённой длине волны с изменением температуры на один градус
60. Вязкость стекла. «Варочный» и «выработочный» интервалы вязкости.
Вязкость η - св-во вещества оказывать сопротивление необратимому перемещению одной его части относительно другой при сдвиге, растяжении и др. видах деформации.
Вязкость характеризуют интенсивностью работы, затрачиваемой на осуществление перемещения с определённой скоростью.
Температурный интервал, в котором вязкость изменяется в определенных пределах, определяет технологическую «длину» стекла.
61. Что такое «технологическая длина» стекла?
Стекла, у которых велик интервал температур, приходящийся на одно и то же изменение вязкости стеклообразующей жидкости (в логарифмическом масштабе), называются «длинными», в отличие от «коротких» стекол, где этот интервал значительно уже. Речь может идти и как о вязкости при высоких температурах, так и о вязкости в интервале стеклования. Смысл термина в том, что проведение одного и того же технологического процесса в некотором интервале вязкостей (например, охлаждение стекломассы перед отливкой или
охлаждение при отжиге) для «длинных» стекол требовало больше времени, чем для «коротких» стекол.
62.Показатели химической устойчивости стекол.
1)химическая устойчивость поверхности к действию влажной атмосферы.
2)устойчивость к действию пятнающих реагентов (нейтральной воде, слабокислым и щелочным водным растворам)
63.Группы стекол по устойчивости к воздействию влажной атмосферы.
А — неналетоопасные, Б — промежуточные,
В— налетоопасные.
64.Группы стекол по устойчивости к воздействию пятнающих реагентов.
I — непятнающиеся,
II — средней пятнаемости, III — пятнающиеся,
IV — нестойкие стекла, требующие обязательного применения защитных покрытий.
65.Приведите примеры типов стекол устойчивых и нестойких к воздействию пятнающих реагентов.
Наиболее устойчивыми к действию пятнающих реагентов (1 группа): кроны, кронфлинты, флинты и легкие флинты.
Пятнающимися и нестойкими (3 и 4 группы): тяжелые и сверхтяжелые кроны, тяжелые и особые флинты.
66. Что означает обозначение стекла (УФС, ЖЗС, КС, НС)?
67. Типы красителей, применяемые при производстве цветного стекла.
Красители для стекла могут быть молекулярными, полностью растворяющимися в стекломассе, и коллоидными, равномерно распределяющимися в стекломассе в виде мельчайших (коллоидных) частиц. К первым относятся соединения кобальта (синий цвет), хрома (зеленый), марганца (фиолетовый), железа (коричневый и сине-зеленые тона), а ко вторым — металлическое золото (рубиновый), серебро (желтый), селен (розовый). Молекулярные центры окрашивания в стекле создаются путем выделения микрокристаллов полупроводниковых соединений тяжелых металлов с серой и селеном, в частности FeS, CdS, CdSe и т. д., а также смешанных кристаллов сульфоселенидов (CdS • CdSe).
68. Типы оптических стекол с особыми свойствами (классификация).
Светорассеивающие
Фотохромные
Радиационностойкие Оптические люминесцирующие Кварцевые Инфракрасные бескислородные
69.Назначение светорассеивающих стекол. Технологические приемы получения светорассеивающих стекол.
Стекла светорассеивающие (молочные) применяют для изготовления деталей, диффузно рассеивающих проходящий или отраженный свет.Они приобретают рассеивающие свойства благодаря введению в состав соединений фтора, кремнефтористого натрия и других соединений, обеспечивающих мелкодисперсную кристаллизацию стекла.
70. Типы светарассеивающих стекол.
71.Назначение фотохромных стекол. Какие вещества содержаться в составе фотохромных стекол?
Стекла фотохромные обратимо изменяют свою прозрачность в видимой части спектра в
зависимости от освещенности и длительности облучения. Применяют для изготовления светофильтров, светозащитных очков и экранов. Характеризуются высокой разрешающей способностью, быстродействием, длительным временем хранения информации, возможностью многократного использования.
Примеры Ф.м.: силикатные стёкла, содержащие AgBr, AgCl и т. п., активир. кристаллы галогенидов щелочных металлов (КС1, КВr, NaF), полимерные, на основе органич. соединений (напр., на основе спиропиранов). Выпускают фотохромные стекла на основе галоидов серебра.
72.Свойства радиационно-стойких стекол. Как получают радиационно-стойкие стекла?
Радиационностойкие стекласпособны выдерживать длительную эксплуатацию в полях излучений без заметного изменения свойств и структуры. Большинство обычных стекол под действием радиации окрашиваются – темнеют.
Повышение радиационной устойчивости стекол достигается введением в их состав добавок, способных предотвращать образование центров окраски (с активными донорно-акцепторными свойствами). Наиболее эффективными с точки зрения уменьшения образования центров окраски при воздействии излучений является ионы церия.
73. Что такое радиационно-защитное стекло?
Радиационно-защитное стекло: стекло с высоким содержанием оксидов тяжелых металлов (свинца, висмута, бария, бора и др.), которые могут быть растворены в стекле без его расстекловывания. Очень тяжелое стекло с высоким показателем преломления. Почти непрозрачно для рентгеновских лучей, быстрых и медленный нейтронов и др. излучения, которое может быть вредно для персонала.
74. Каким параметром характеризуют радиационную стойкость стекол?
Радиационную стойкость стекла часто характеризуют таким параметром, как измение оптической плотности.
75. Маркировка радиационно-стойких оптических стекол.
Для обозначения радиационно-стойкого стекла к порядковому номеру марки основного стекла добавляется цифра 100 или 200 в зависимости от степени устойчивости. Например, радиационно-стойкое стекло марки Ф1 обозначается Ф101.
76. Обозначение фотохромных, люминесцирующих стекол.
Обозначают буквами ГЛС (генерирующее люминесцирующее стекло). Фотохромные стекла (ФХС)
77. Область применения бескислородных стекол.
Бескислородное инфракрасное оптическое стекло (ИКС) предназначено для изготовления деталей приборов, работающих в ИК диапазоне:
-Светофильтры
-линзы для тепловизоров
-световоды и волоконные элементы
78.Соединения, используемые для производства халькогенидных стекол.
Наиболее известны халькогенидные безкислородные стекла (их получают соединением металлов с более тяжелыми элементами кислородной группы –халькогенами)
Трисульфид мышьяка As2S3 и триселенид мышьяка As2Se3 являются характерными представителями халькогенидных стекол
79. Диапазон прозрачности бескислородных стекол.
Прозрачны в ИК области спектра от 1-17 мкм
80. Свойства кварцевого стекла
Физико-химические свойства:
1)Прозрачность в широком диапазоне ультрафиолетовых, видимых, инфракрасных волн и радиочастот.
2)Высокая термостойкость.
3)Химическая и радиационная устойчивость.
4)Малый ТКЛР.
81. Области применения кварцевого стекла.
Стекло оптическое кварцевое Применяют для изготовления прозрачных люков летательных аппаратов, активных элементов ОКГ, оболочек источников света и других оптических деталей подвергающихся резким температурным воздействиям
82.Какое из кварцевых стекол КУ-2, КУВИ, КВ, КВ-4В, КИ относится к категории особо чистых?
КУ-1 - Стекло кварцевое оптическое, прозрачное в ультрафиолетовой и видимой областях спектра, без полос поглощения в интервале длин волн 170-250 нм, с полосами поглощения в
интервалах длин волн 2100-2300 нм и 2600-2800 нм, нелюминесцирующее, радиационнооптически устойчивое.
КУ-2 - Стекло кварцевое оптическое, прозрачное в ультрафиолетовой и видимой областях спектра, со слабой полосой поглощения в интервале длин волн 170-250 нм, с полосой поглощения в интервале 2600-2800 нм.
КВ - Стекло кварцевое оптическое, прозрачное в видимой области спектра, с полосами поглощения в интервалах длин волн 170-250 нм и 2600-2800 нм.
КИ - Стекло кварцевое оптическое, прозрачное в видимой и инфракрасной областях спектра, без полосы поглощения в интервале длин волн 2600-2800 нм.
КУВИ - Стекло кварцевое оптическое, прозрачное в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра, со слабыми полосами поглощения в интервалах длин волн 170-250 нм и 320-350 нм, с полосой поглощения в интервале 2600-2800 нм, нелюминесцирующее, радиационно-оптически устойчивое.
КС-4В - особо чистое, с высоким пропусканием в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазонах оптического спектра, изотропное, бессвильное, высшей категории по признаку содержания пузырей и включений, с высокой радиационно-оптической устойчивостью. Отличается практически полным отсутствием гидроксильных групп благодаря специальной подготовке сырья и вакуумной плавке.
83. Области применения люминесцирующих стекол. Обозначение
люминесцирующих стекол.
Используют для изготовления активных элементов твердотельных лазеров направленного излучения с длинами волн 900, 1060, 1300 нм….., работающих как в режиме свободной генерации, так и в моноимпульсном режиме. Обозначают ГЛС.
84. Как получают люминесцирующие стекла?
Активируют ионами редкоземельных металлов! - активированные неодимом, имеют узкие полосы люминесценции, причем на полосу 1060 нм приходится до 80 % всей энергии люминесценции.
85. Что такое ситаллы?
Ситаллы - особый класс стеклокерамических материалов, имеющих микрокристаллическую структуру с кристаллами размером не более 1-2 мкм, равномерно распределенных по всему объему стеклообразного вещества.
86.Каково процентное содержание кристаллической фазы в стекловидной матрице в ситалле?
Вситаллах мелкодисперсные кристаллы равномерно распределены в стекловидной матрице. Содержание кристаллической фазы может колебаться от 30% до 90%
87. Свойства ситаллов.
По химическому составу ситаллы отличаются от стёкол тем, что они содержат «каталитические добавки». Эти добавки вызывают появление в стекле после специальной обработки огромного количества центров кристаллизации и тем самым создают условия для образования мелкокристаллической структуры - направленная кристаллизация стекла.
-Ситаллы имеют повышенную по сравнению со стеклом термостойкость, механическую прочность и твердость.
-Обладают высокой износостойкостью, малым термич. расширением, хим., газо- и влагонепроницаемостью.
-ТКЛР ситаллов некоторых марок приближенно равен нулю.
88.Достоинства ситалла по сравнению с оптическим стеклом
ОТВЕТ ТОТ ЖЕ САМЫЙ ЧТО И НА ПРОШЛЫЙ ВОПРОС
89. Технология получения ситаллов.
Кристаллизация в стекле вызывается введением в состав катализатора (окисла титана ТiO2) и последующей термической обработкой в твердой фазе.
Термообработку выполняют в электрических печах по режиму, предусматривающему две ступени выдержки.
Первая выдержка при t1 = 800 °С обеспечивает условия для равномерного образования многочисленных центров кристаллизации по всему объему материала; вторая выдержка при t2 = 880°С — интенсивный рост кристаллов до заданных размеров
90.Каково содержание кристаллической фазы в ситалле?
Вситаллах мелкодисперсные кристаллы равномерно распределены в стекловидной матрице. Содержание кристаллической фазы может колебаться от 30% до 90%