40. Стеклокристаллические материалы (ситаллы и шлакоситаллы): состав, свойства, области применения.

Ситаллы представляют собой стеклокристаллические материалы, получаемые из стекла в результате его полной или частичной кристаллизации. Сырьем для получения ситаллов служат те же природные материалы, что и для стекла, а также ряд специальных добавок (например, соединения лития). К чистоте сырья предъявляют очень высокие требования. Ситаллы получают методом вытягивания, выдувания, прокатки и прессования, добавляя к стеклянным расплавам специальные добавки (минерализующие катализаторы), улучшающие кристаллизацию. По сравнению с производством изделий из стекла получение ситаллов требует дополнительной термической обработки, в процессе которой происходит превращение стекла в стеклокристалличе-ское состояние. В качестве катализаторов кристаллизации применяют соединения фторидов или фосфатов щелочных или ще-лочно-земельных металлов, способных легко кристаллизоваться из расплавов. Ситаллы имеют большую прочность (до 500 МПа) и высокую стойкость к химическим и тепловым воздействиям. По внешнему виду ситаллы могут быть темного, коричневого, серого, кремового, светлого цветов, глухие (непрозрачные) и прозрачные. Они обладают хорошими диэлектрическими свойствами и могут широко использоваться для производства различных электротермостойких изоляторов. На основе ситаллов получают различные клеи для склеивания металла, стекла, керамики. Они могут использоваться в виде конструктивного и отделочного материала в промышленном и гражданском строительстве.

Шлакоситалл — это стеклокристаллический материал, получаемый путем управляемой гетерогенной кристаллизации стекла, сваренного на основе металлургического шлака, кварцевого песка и некоторых добавок и характеризуемый мелкозернистой кристаллической структурой. Листовой шлакоситалл производят белого и серого цветов с гладкой или рифленой поверхностью. При необходимости поверхность шлакоситалла шлифуют, полируют и фрезеруют. Шлакоситалловые листы можно окрашивать в различные цвета путем нанесения на их поверхность керамических глазурей. Шлакоситалл обладает высокой химической стойкостью, износостоек, водонепроницаем, отличается повышенной механической прочностью и твердостью по сравнению со стеклом и каменным литьем. Физико-механические свойства шлакоситалла характеризуются следующими данными: плотность — 600...2700 кг/м3, прочность при изгибе — 65...110 МПа, прочность на сжатии — 250...550 МПа, удельная ударная вязкость — 0,3...0,35 МПа • см, потеря в массе при истирании — 0,03... 006 г/см2, термостойкость образца размером 30х30х4 мм — 100...150°С, кислотостойкость в 96%-ной H2S04 — 99,1...99,9% и щелочестойкость в 35%-ном NaOH — 80...85%.

39.Материалы специального назначения: ячеистое стекло (газо-, пеностекло), шлаковая пемза (термозит), стекловолокнистые материалы (рулонные — стеклоткань, стеклосетка, листовые — стеклопластик (плоский и профильный), стекловатные изделия (рулонные – маты, шнуры, жгуты), плиты (полужесткие, жесткие).

Ячеистое стекло (газо-, пеностекло) получают спеканием тонкоизмельченного стеклянного порошка с газо- или пенообразующей добавкой. В качестве газообразователя применяют антрацит, кокс, древесный уголь, мрамор, известняк. Этот материал можно резать, шлифовать, сверлить. Плотность пеностекла колеблется в пределах 140 – 350 кг/м3, пористость составляет от 86 до 95 %, водопоглощение 5 – 15 %, предел прочности при сжатии 0,5 – 4,4 МПа, интервал рабочих температур от –180 до +400 °С.

К рыхлым зернистым пористым материалам, полученным дроблением резко охлажденного шлакового стеклорасплава, относится шлаковая пемза (термозит). В зависимости от размера зерен выпускают щебень от 5 до 40 мм и песок от 0,14 до 5 мм. В зависимости от насыпной плотности щебень классифицируют на марки от 300 до 1000, а песок – от 600 до 1200. Эти материалы применяют в качестве пористых заполнителей конструкционных, конструкционно-теплоизоляционных, теплоизоляционных легких бетонов, а также в качестве теплоизоляционных засыпок.

Стеклянное волокно вырабатывают из стеклорасплава определенного состава. В зависимости от длины нити различают непрерывное (20 км и более), полученное путем протягивания стеклорасплава через фильеры, и коротковолокнистое – штапельное стекловолокно диаметром от 5 до 12 мкм. Первое применяют для изготовления стеклосетки и стеклоткани, которые представляют собой рулонные материалы из переплетенных волокон, в ряде случаев связанных синтетическими смолами. Они обладают высокой теплостойкостью, биостойкостью, имеют большую механическую прочность. Их используют в качестве основы для изготовления рулонных кровельных, гидроизоляционных материалов и линолеумов для покрытия пола. Стеклосетку как армирующий материал применяют также при выполнении многослойной теплозащиты фасадов; стеклоткань, пропитанную смолами, – для гидроизоляции подземных трубопроводов и получения стеклопластиков.

Стеклопластик производят прессованием стекловолокна или стеклоткани, пропитанных синтетическими смолами. Стеклопластики выпускают прозрачные (светопропускание 70 – 80 %), полупрозрачные (50 – 70 %) и непрозрачные. Эти материалы не подвергаются коррозии, не усыхают, водостойки, водонепроницаемы, не разбухают, не коробятся. В строительстве стеклопластики применяют в виде плоских и профильных листов как ограждающий и отделочный материал (кровли, внутренние перегородки, наружная отделка стен, ограждение балконов, лоджий и т.д.) для изготовления санитарно-технических изделий.

Стекловатные изделия (рулонные – маты, шнуры, жгуты) применяются для теплоизоляции трубопроводов, технологического оборудования, звукоизоляции строительных конструкций.

Плиты (полужесткие, жесткие) применяются для теплозащиты ограждающих конструкций, выполнения акустических потолков.