2 Классификация огнеупорных материалов

1. = (20/амах) ÷ (30/амах) /мин (амах–максимальная толщина изделий)

! = ( изд. − в.о.)/ !

2. ! = (70 ÷ 120)

амах !

2

29. Лазеобработкастная,еназначениекла.

Лазерноеизлучобеспечиважностьвозмниек нцбольшойеэнергиинтрацвмалой

областипространсλ(отдолеймкмсомкмт)ваен

Лазеизл.прноеименяетсядлябыстроголокальногонагреваматериала.

Для эффективногонагреваматериалдолженобладатьх пр глшей

ощающе

способностьюдляизлучения,..бытьнепрозрачнымдля

данногоизлучения.

Стеклапрозрачныдляизлучениясλдо4мкм,поэтому5 лазерноеизлучдолжноние

иметьбольшуюλ:СО

-лазеры(5,1

– 5,7мкм);СО

2 –лазеры(10,6мкм)

Из-занизкойтеплопроводностистекланебольшойэнергиидостаточнодлянагрева

поверхдооченьвысоктемпераостивпло( дохиспат)Поэтомуь.уризменяяения

дозировкилазерноголуча,м жнобеспечитьразнуюстепеньнагреван

ияпроведение

различныхопераций

:управляемтермо,прикаскоидетторомразделениелывание

стеклаполиниилазернымгревалучом.Т

нагрева < Тстеклования,новышеТтермостойкого

стеклаиз

-запоявлениянапряжений,кот.приводяткпоявлентрещ.Та иню

каятрещина

идетзалазернымлучом.

Преимущества:

высокаяточностьге

ометразмеровических

прилазернойобработке

(резке).

30. Видымехобра.Абразивныеоткиматеридляобр лыботки

Мехобработка

– обраб.изделийвхолсоднстпомощьюяниишлифования

ил

полирования.

Механич.обраб.вкл.с.стадед.резка: ,шлифов.плир, ,декарир.путёмн неслмаз.

резьбы,сверлотверстий,фацние(обрабтир.стеклап предв.углом)ние.

Шлифованиестекла

применядлядоводкигеометр.размеровтсязаданных.При

обработкеоптич.заготовокшлифскпр стадии2 о:аняте

1Грубая. шлифовка

– обдирка – прикот.происходитосновнойсъёмматер. (1

-2мм;)

2Тонкая. шлифовка

– дистировка – этоокончательнаядоводкагеометрически

хразмеров

дозаданных,съём

10-12мкми

подготовкаповерхностиполированию.

Стекло – хрупкийматериалсвысокойтвёрдостьюнизкойтеплопроводностью

, =>при

обработкестекланеприменяютсярез,кдляаМениек,.к.из

-замеханич.термич.

нагрузокматер.будетразруш

-ся.Пришлифпровании

сх.постепеннеснятиеслоя

стекла,приэтомспольз.тв.абр.мазивтериалытв(. 9

-10;8поМаосу).

Абр.матдзивепориалалятсяшлифующейспос.к.оцениваетсябностиотносительно

алмаза.Такиесинтетич.матер.какВ4С,

N4B имеютшлиф.способ

-ть=Ка6.

браз.матер.

относ.корунд,

SiC,кварцевыпесок,наждак(семськорунда,гем, агнатита

кварца).

абр.матерю.предстз.собзёрнаразл.крупности.Погруппезернистостиониделятсяна

шлифпорош, тонкиефзе.роношки

Абраз.матер.мож.использ

.ввидесвоаб:днгоразивавидесуспензиишлифпрошка.

Еслизёрнаабр крепленызиванаповерхн.инстр.пом.связки,торечьидётоабраз.

инструменте.Чащеиспольз.алма.абраз.инстр.Вкачествесвободногоабразива.

исп.ко.рундльз

Кач-воабраз.п

оропредшков.ихшлиф.способ

-юиклассомшереховатостиполучаемой

пов-ти.Абраз.материалдолженоблад.способ

-юсамозамачиваться,.е.ондолженне

округляться,аразрушатьсяпослойно.

Мех-мшлифования:

Поддействиезёренабразивапроисх.упругаядефор

м.стекла.Затемэнергияупруги

идеформ.преоб.вэнергиюхим.атомвозбуждаз.Пр.оисход.колеб

-хдвиж.атомов,

чтоиприводиткразрывусвязей.частьэнерграссе.ввиидезлуч.иввидеэмиссии

частицматер.Полезнымявл.затратамеханич.энерг.на

измельчениематер.эти

затрадалекиот100%Этоысвязанотем,.чточастьэнерграссеив. тепловойде

энергии,часзатьрачиваетсянаизмельчениеужеотколовшихсячастицзёренабразива.

снятиеслоястеклапроисх.благодапоявл.распред.т я

щин;перестрещинчение

приводиткобраз.вык.С локзд

-сярельефныйслойитрещеноватый.Глубинаэтих

слоёвзависотприкртодыупностизёренабраз.Чемкрупнееабразивва,тембольше

этислои=>вышепроизводительностьшл хужефованиякачествопов

-ти.

Чемвыше

шлиф-щаяспособ -тьабразива,темшлиф.болеепроизводительно.Производительность

шлиф-яфлинтовыхстёбольшекроновыхиз

-заразличиявтвердостиТВ(.ф.<к).

Привоздействиисвободногоабрстеклоадействуютвасилы: вдавливание1);

2)распе нивающиедействводы; при3)прокатываниие зёренударно

-вибрационны

действия.

Пришлиф

-иисвязаннымабразивомединичноезакрепленноестеклорабкактает

абразив.

Особ-тьобраб -кисвязаннымабразивом

– наличиенаправленнойшерох

-ти,кот.проявл

прибольшойкрупностизерен.Пригрубойшлиф

-кисвяз.абразивомслойабразива

нан. посв

-тьввидекольца.

Механич.обраб.провод

-сяисп.воидысвязочнойльзиохлажд.жид

-ю.Рольводы:

отвдесповла

-ти;рас клеивающдействие;удалразрушниечастиц.екланных

Чащеиспольз

-сясмазочно -охлажд.жид

-ть –

водасдобавл.ПАВ. адсорбир

-сяна

пов-тистекла,снижаяпов

-нуюэнерг=>снижю

-сяпрочностипов

-ти.

31. Шлифосвободнымязаннымиеобразивом

.Алмазобраб

-ка.

Мехобработка

– обраб.изделийвхолсоднстпомощьюяниишлфованияли

полирования.

Механич.обраб.вкл.с.стадед.резка: ,шлифов.плир, ,декарир.путёмн неслмаз.

резьбы,сверлотверстий,фацние(обрабтир.стеклап првдние

ед.углом).

Шлифованиестекла

применядлядоводкигеометр.размеровтсязаданных.При

обработкеоптическ.заготовокшлифпр стадии2 о:аняте

1Грубая. шлифовка

– обдирка – прикот.происходитосновнойсъёмматер. (1

-2мм;)

2Тонкая. шлифовка

– дистировка – этоокончательнаядоводкагеометрически

хразмеров

дозаданных,съём

10-12мкмиподготовкаповерхностиполированию.

Стекло – хрупкийматериалсвысокойтвёрдостьюнизкойтеплопроводностью

, =>при

обработкестекланеприменяютсярез,каниек

дляМе,т.к.из

-замеханич.термич.

нагрузокматер.будетразруш

-ся.Пришлифпр.постепеннеиваснхслояииятие

стекла,приэтомспольз.тв.абр.мазивтериалытв(. 9

-10;8поМаосу).

Абр.матдзивепориалалятсяшлифующейспос.к.оцениваетбности

сяотносительно

алмаза.Такиесинтетич.матер.какВ4С,

N4B имеютшлиф.способ

-ть=Кабр6.матер. . з

относ.корунд,

SiC,кварцевыпесок,наждак(семськорунда,гем, агнатита

кварца).

абр.матерю.предстз.собзёрнаразл.крупности.Погруппезерни

стониделятсястина

шлифпорош, тонкиефзе.роношки

Абраз.матер.мож.использ.ввидесвоаб:днгоразивавидесуспензиишлифпрошка.

Еслизёрнаабр крепленызиванаповерхн.инстр.пом.связки,торечьидётоабраз.

инструменте.Чащеиспо

льз.алмаз.абраз.инстр.Вкачествесвободногоабразива.

исп.ко.рундльз

Кач-воабраз.пороопред.ихш.ковспособлиф

-юиклассомшереховатостиполучаемой

пов-ти.Абраз.материалдолженоблад.способ

-юсамозамачиваться,.е.ондолженне

округляться,а

разрушатьсяпослойно.

Мех-мшлифования:

Поддействиезёренабразивапроисх.упругаядеформ.стекла.Затемэнергияупруги

идеформ.преоб.вэнергиюхим.атомвозбуждаз.Пр.оисход.колеб

-хдвиж.атомов,

чтоиприводиткразрывусвязей.частьэнергии

рассе.ввидезлуч.иввидеэмиссии

частицматер.Полезнымявл.затратамеханич.энерг.наизмельчениематер.эти

затрадалекиот100%Этоысвязанотем,.чточастьэнерграссеив. тепловойде

энергии,часзатьрачиваетсянаизмельчениеужеот

коловшчастизёренабразивац.хся

снятиеслоястеклапроисх.благодапоявл.распр.т ;яещинресдтрещинчение

приводиткобраз.вык.С локзд

-сярельефныйслойитрещеноватый.Глубинаэтих

слоёвзависотприкртодыупностизёренабраз.Чемкр ва

упнееабразив,тбольшем

этислои=>вышепроизводительностьшл хужефованиякачествопов

-ти.Чемвыше

шлиф-щаяспособ -тьабразива,темшлиф.болеепроизводительно.Производительность

шлиф-яфлинтовыхстёбольшекроновыхиз

-заразличиявтвердостиТВ(.

ф.<к).

Привоздействиисвободногоабрстеклоадействуютвасилы: вдавливание1);

2)распенивающиедействводы; при3)прокатываниизёренударно

-вибрационны

действия.

Пришлиф

-ии

связаннымабразивомединичноезакрепленноестеклорабкактает

абразив.

Особ-тьобраб -кисвязаннымабразивом

– наличиенаправленнойшерох

-ти,кот.проявл.

прибольшойкрупностизерен.Пригрубойшлиф

-кисвяз.абразивомслойабразива

нан. посв

-тьв

видекольца.

Механич.обраб.провод

-сяисп.воидысвязочнойльзиохлажд.жид

-ю.Рольводы:

отвдесповла

-ти;расклеивдействие;удразрушлениющеечастиц.екланных

Чащеиспольз

-сясмазочно -охлажд.жид

-ть – водасдобавл.ПАВ. адсорбир

-сяна

пов-тистекла,снижаяпов

-нуюэнерг=>снижю

-сяпрочностипов

-ти.

32. ПолиростеклФакторы. ,влияющиениенапроцессполирования

П. – этосложныйф.

-х.процесс.П

-емстеклаудаляютсяшероховатостьнаповерхности

стекладоразмерволн,меньшихдлинвидимогосвета0,4

– 0,7мкм.Приэтом

поверхностьстекластановитсягладкой,зеркальнойнерассеипадающий.вПриает

П.рабочиминструментомявл.поли,наовальникиабп чуюверхностькоторых

нанесены:смолаи

липенополеу.Приисп.полиурпроизводительностьитанПтана.

выше.Точностьобработкивышепри.смоляныхпполиров.Междувращльников

-с

полировастекпомещаетсялполировальныйьникамитонкодисперсныйпорошок.

Удалениепов

-ныхслоевидетпослойно

амолек -омуровне.При.использ.

полирующполученсусполяр( енз)Полярит. инатосновеоксиредкоземельныхов

элементов.Такжеполирующ.спосимеютоксидыбность

Fe(111), Zr, Al,изприродных

материалов – трепел,пемза.Полирующаясуспенз.имеет

pH=4-6.

Принаблюдуменьшениестеклаетсяссы.При.наблюд.постепенноеснятие

выпукостейрельефногослоя.

Подвоздействикислойсредынаповстеклархностимобр.гелеобразнаякремнезем.

пленка.Пленкаснимаетсяполирующимпорошкопридвижениилир

овальника,сразу

образуетсявновьи.д.

33. Хим.обраб.стек:полира

-еиматирование.

1Травление. пов

-тистекла

2Химполирование. .

Реакционнаяспособ

-тьпов

-тистеклавысока.чтосвяз, .пр.исутсвоновщелочныхи

щелочн-зем.Менапов

-ти,присутствнемостикионовкислородаемвых

нестрадикаловб: льных

Si – O- и Si+ .Этирадикалыназ

-ютсилан.Вовлажнойль ыми

атмпоисх.сфере

реакции

Si – O- + H2OàSi – OH

Si+

àSi – OH

Гр. Si-OH химическинеустойчива.ИонН

+

можетзаменитьсядругимсоединением,

при1200

0Сначинаетотделениемолекулыводысобразя

-емосткислородакового

, =

взаимод-епов

-ти стеклареагентамивсегдапроисхучастиводимыкитемнно

воднымр

-рамстекустойчивоболее.

Силикатныестёкласлаборе минеральнымигруютк

-микроме H3PO4и

HF.

Привзаимодействии

HF спов -юстекла:

SiO2*nH2O + 4HF à SiF4 + (2+n)H2O

SiO2*nH2O + 6HF à H2SiF6 + (2+n)H2O

Возмпро: теканиежно

H2SiF6 à SiF4 +2HF

Т.о.втравильном

-реприсутствует

HF и H2SiF6.

HF взаимод-етсоксидамигруппы2 (

PbO, CaO,ZnO),а

H2SiF6взаимод

-етсоксидами

щелочныхМе,врез

-теприобрабхрусполучают:кеаля

PbO + 2HF à PbF2 + H2O

CaO + 2HFà CaF2 + H2O

K2O + H2SiF6 à K2SiF6 + H2O

Дляпроведенияполированияполировальсмесьдобавлясеркнуют

Na2O + H2SiF6 à Na2SiF6 + H2O

-ту.Это

связанотем.чтообразуютсяфтоик фторидыемнийМе

– этомалоитрудно

раствсоли,к. римыеседаютнапов

-тисозд.эффектматовости.К

-таобеспеч.

переводкомпонентовраствформуённую

-циям:

PbF2 + H2SO4↔ PbSO4 + 2HF

K2SiF6 + H2SO4↔ K2SO4 + H2SiF6

Ониобратимы,конечныепродуктызависят

отусловияпроведенияпроцесса.Для

хруистапользя

-ся40%

HF и93%

H2SO4.

Наполированиевлияют:

1. технологич.параметры

2. химсостав. (

Pb-содержащиестёкполбыстрееируютсячбариевыем)Чем. <

SiO

темнижехим.устойчивостьболееактивно

протек.полир

-е.

Матированием.б.достигнутоприобработкесоединениямиф,.. ра.влением

Лучшеиспользоватьне

HF,акислыефтораммоникалды.Х.римяя

-циитакие

же,чтооиприполи.Приэтнаповмвке

-тьстеклаоседаюткристаллыфторидов

кремнийфторидовМеобеспеч

-сяэффектрассветаеивания.Использ

-сяжид.р

-рыи

пастообразныереагентыкпорош( фторидадобарахмал.куводу)При.

регулированииконцентрации

-раилипастыполуч.пов

-тиразнойфактуры.

Недхим.остатокбраб.:образ1)

-сябольшекол

-вокислыхсточныхвод; выброс2)

атмосфепарообраз.кислотныхеагентову.

Этотребуеторганизациисист.

очистк

воздуха,ней.стрализочныхвод

известковыммолоком.

Неорганическиестеклаотн

осяткдосинертятаточхимиченымо

скиустойчивым

матер.Однприазвестныхламкоусловияхпроявля

етсяповышеннаяфизико

-химическая

активность поверхнстёкол,залв стиженная

самойихприроде.

Стекло,обычно

содержащеещелк мпчные,втойилиинойнентымерегидролизуют

сяоб

разованием

наповерхностисиланольных(

—Si0Н)идругихреакционноспособных

групп,

стимулирующихпоявлениенаповерхнос

тиэнерге тическинеуравновешенных

хемосорбционныхцентров.

Процесс

травления стеклаоснсвойствеован

фтористоговод рода

активно

взаимодействоватьнетолькосощел чнымимпонентами

ВаО,Р

bО и ZnО)

, нотакже,чт

(N20,К 2О, Li2O) идругими

модификаторамиСаО(,

МgО,

оособенноважно,оксидом

кремния,. образующимстру

ктурный каркас большинстванеорганическихстёкол.В

результатетакоговзаимодействияН

F разрушструктурныйаинаступаетркасбыстрое

разложениестекла

— травление.Большинствофторид

ов, фтористыйводород,атакже

свободныйфтолькор

в присутствиипаровводы

ступаютво

взаимодействиесо

щелочнымсиликатнымстеклом,образ

уяфтокр,истыйемнийфтор

идыкальция,натрия

пореакции

Na2O·CaO·6 SiO2+28HF→6 SiF6+CaF2+2NaF+14H2O

поненты

Т.о.

, в процессетравленияспомощьюпаилиоваство

раН F одником

стекларастворяютсяи

переходят в растворпроцессетравл,образующиесяния

нерастворимыемал

орастворимыесолитлагаютсяипрочноудерживаются

а

поверхностистекла,придавая

ему матовость.

Высокаяконцентрациятравильного

раствускоряпроцесстравл, увеличениемнегоя

продолжительностивозрастаютколи

чествовытравленногостеклаи

скоростьегоразложения.Обычнотравлениепродолжаетсяот

1мнидо

несколькихчасовпри18

—20С. ° Наускорениепроцессатравлениятакже

влияетдвижентравилье

ногораствора,препятствующееосаждениюна

поверхностистеклапло

хораствпродуреакцииримых. тов

Поверхность

стекла,котораянедолжнаподвергатьсятравлению,защищают,нанося

нанеек

ислотоупорнпокрытия:лаки,смолы,

е

животныйи

растительныйвоск

жиры.

Областиприменения

технология

химическоготравленииопределя

ютсяконечнымэффек,достигаемымом

входетакойобработкистекла.Вчастности,различаютприменение

химическоготравл

ениястекладляполирования,матилирования

декорироваегоп верхности, так ия

жесасльюупрочнениястекла.

Упрочнениетравлеосновываесущественномиемулучшениясостоянияся

поверхностистеклаудтемлизалечивания«ения»по

верхностныхдефект

овпри

обрабоповестразлендакехностимическимичнымиреагентами.Наибольшийэффект

упрочнениястекладо

стигаетсяяри

во1м0жи0

болееводномудаленияповерхностного

дефектногослобычно( наяглубину50

—150мкм)врезульегораствореате

нии

(травлен ия)агрессивнодействующиминастеклорастворам*кис

лотящелочейОбычно

длитой«целиорчекют«растворыплавиковойкисло

тыилиеесмесейсерной,азотной

илифосфорнойкислотами.

Характери

интенсивудаледефектногослояостьповерхностииястекла,

а

следова,возможнаятеувпельегличениипрочностиьтермическойстойкости

зависитотхимичеприрсте, окдысталаой

ваиконцентрациигран слотныхльных

реагеитон,времеглуби

нытравлстеклан ниямпературырастворов

.

Ионныйобмени

поверхнослоесттномпроисходиткла

сцельюупрочнения

,а

такжевидоизменениядругихфизик

о-химических свойствповереимущественнохности

щелочесодержащихстекол.Посредством

диффузииноныповерхностногосл

оястекла

замешаютсяио

намиреагента,кото

рый можеткон

тактироватьсостекл,нах мдясь

различномфазс стояния:вомрасплавленном,твердомилигазообразном.

Высокотемпературный ионныйобмен

состоитвзамеиончащеклаов

газовойфазы

евсего

Na+ , K+ илиобоихвместенак

атионы Li+ из реагентарас(

плава,

)при

осуществленииданнпр цго

ессаввысоко

темперобласти(500турной

—700"С)сцелью

увеличенияподв ффужнионовстидирующих

.

Продолжительностьвыдержки

расплавеподбираезависимостиотвидастекласяр

еагентаиколеблетсяот20

до240

мин. В результатезамодифицированены

ныйтакимпутемповерхностныйслойстекла

приобретаетменьшийко

эффициенттермическоюрасширения.

Привысокотемпературном

ионномобменепрочностьстеклаувели

чив2ается

-2,5разатермостойкость

— в1,8 —2

раза,повышаетсяхи

мическаяустойчивостьповерхности

(к кислотам)

ее

электросопротивление.

Низкотемпературный ионныйобменсводитсякзамещениющелоч

ных

ионовстекщелионамиечными

большегорадиуса,т..встек

лах,

содержащихна

трий,последний

замещаетсянаК,

Rb идр.,

a всодержащих

Li последнийзамещаетсяна

Na, К, Rb и др.

Нарядусизменениемхарактеравзаимодиффузииионов

поверх-

нослояхтныхстеклапр

оцессосуществляетсяболеениз

койтемпера

-

турнойобласти(400

—450), т.е.нижетем,прикоторойеравс еклеуры

возможнарелаксациянапряжений,образующихсяприионномобмене.

Образованапряженийданномслучаеобусие

ловленоувели

чением

плотностиупаковки

ионовобменнслое,кото,стремый

мясьвсвязи

этимувеличи

тьсвойудельныйобъем,однако,лишенэтвозможносй

ти,

посколькусвязанвысоковяз

кимивнутреннимислоя

мижесткой(

матрицей),невозможностьдеформациинихусловныхповерхностного

слояслужитисточникомего

переходавнапряженсостояниое

.

Принизко

температурномионномобменеобразуетсясравнительно

небольшойпотолщинесжатыйслойпорядка( 20

—40мкм),одвнейако

развиваютсяинтенсинапряжениясжатия, результатеныечегоэффект

упрочнендостигаетсястекланамн

огоб льшийв(3

—7разаиболее)

,

чемпривысокотемпературномпроцессе.

Сростом температурыскоростьдиффузииионов

иглубинаихпро

-

никаниявстекл

оувеличиваются,однакоприэтом

усиливаетсярелак

-

сациянапряжений,т..ихзначениеупрочняющеедействиеснижа

ются.

Ионобменв ыйасто

ящеевремявсешиспоредлрегуьзуется

-

лированиятребуемомнаправлениипрочности

.