Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скло.doc
Скачиваний:
21
Добавлен:
05.12.2018
Размер:
197.12 Кб
Скачать

1.Скляні побутові товари.

Солі кремнієвих кислот, одержані сплавленням кремнезему (Si02) з лугами та карбонатами, називають силікатами.

До простих силікатів належать силікати натрію чи калію (Na20 • n Si02 чи К20 • n Si02) - так зване рідке скло. Складними силікатами є каолініт (3АІ203 • 2SiO2 • Н20), ортоклаз (К20 - АІ203 • 6Si02), муліт (ЗАІ203 - 2Si02), а також різноманітні породи і мінерали, наприклад, граніт.

За походженням силікатні матеріали поділяють на природній штучні.

До природних належать гірські породи (граніт, глина, пісок, коалін та ін.), що складаються з мінералів, які характеризуються постійним складом, кристалічною структурою та певними властивостями. Природні силікати широко використовуються як основний будівельний матеріал, а також у і сировини для виробництва інших виробів .

До штучних силікатів належать вироби і матеріали, які одержують в результаті заводської обробки природної силікатної сировини з добавкою різних мінеральних матеріалів, (портландцемент, керамічні та скляні вироби). 3авдяки вмісту кремнезему силікатні вироби характеризуються низкою загальних та специфічних для них властивостей. Вони мають високу хімічну стійкість, гігієнічність, руйнівну напругу при стисканні і термічне розширення. Для них характерні мала теплопровідність та термічна стійкість, невисока руйнівна напруга при згинанні, розтягуванні та і. Силікатні вироби добре чинять опір розчинам кислот і лугів, включенням плавильної кислоти (HF), під дією якої вони руйнуються. Найбільш хімічно стійкими силікатами є ті, котрі мають у своєму складі значний вміст кремнезему. Невисока провідність та велике термічне розширення силікатних виробів зумовлюють їх малу термічну стійкість. При різких коливаннях температури вони швидко руйнуються.

До побутових належать вироби, які застосовуються в побуті: скляний та керамічний посуд, художньо-декоративні вироби дзеркала, лампове скло та ін.

До архітектурно-будівельних товарів належать різноманітні матеріали для будівництва, оздоблення і прикрашання споруд приміщень: портландцемент та вироби на його основі, силікатна' глиняна цегла, склоблоки, віконне та інші види листового скла облицювальні плитки, ситалові матеріали та ін.

Вироби технічного призначення — лабораторний і хімічно стійкий посуд, оптичне скло, електро- і радіофарфор, склотканини та інші матеріали для оснащення лабораторій і обслуговування низки технологічних процесів.

2.Властивості скла.

Склом називають всі речовини амфорно-кристалітної структури, одержані шляхом переохолодження розплаву, який складається з різноманітних оксидів, і незалежно від їх хімічного складу і температурної зони затвердіння мають при підвищенні в'язкості механічні властивості твердих тіл.

Властивості скла можна згрупувати в такі підгрупи, як фізичні та хімічні. До фізичних властивостей скла, які мають найважливіше значення для споживних властивостей скляних виробів, належать густина, міцність, крихкість, термічні (теплопровідність, теплове розширення, термостійкість), оптичні та електричні властивості скла.

3.Фізичні властивості.

  • Густина скла залежить від складу скла та термічної обробки і знаходиться в межах 2,2 — 6,0 г/см3. Наприклад, густина кварцового скла дорівнює 2,2 г/см3, натрій-вапнякового — 2,5, кришталевого — 2,5—2,9 г/см3 і більше. Найбільшу густину має скло, яке містить оксиди важких металів — PbO, BaO, ZnO.

  • Міцність це властивість скла, яка визначає можливості вико­ристання скляних виробів. Розрізняють міцність при розтягуванні, стискуванні, згинанні, ударі тощо.

Скло неоднаково поводить себе при різних видах навантаження. Так, воно має порівняно високу міцність при стискуванні (50— 200 МПа), яка в 15—20 разів більше міцності при розтягуванні (3,5-9 МПа). Міцність скла при розтягуванні підвищується при наявності в склі CaO, BaO, PbO і АІ203. Крім того, наявність на поверхні найдрібніших тріщин і подряпин різко знижують міцність при розтягуванні. Руйнівна напруга при стискуванні збільшується при наявності в склі оксидів алюмінію, магнію та кремнезему. Міцність скла може бути підвищена шляхом термічної обробки – загартування, вогнеполірування, травлення іонним обміном та іншими способами.

  • Крихкість є важливим показником, який характеризує довговічність виробів. Крихкість скла оцінюють його ударною міцністю, під якою розуміють сумарну роботу серії ударів, що викликають і руйнування зразка.

Крихкість скла залежить від форми і розмірів зразка, а також від термічної обробки. Введення в скло оксидів — В203, АІ203, — знижує його крихкість. В цілому ж скло належить до типових крихких матеріалів, які Практично не мають пластичної деформації і руйнуються відразу при досягненні межі пружності.

  • Твердість — це здатність скла чинити опір вкоріненню в нього іншого тіла під певним навантаженням. Вона визначає придатність скла до різних умов обробки і експлуатації (шліфування, різання, свердлення, дряпання, стирання). Найтвердішим склом є кварцове, високоглиноземне (18—30% АІ2О3) та боросилікатне (до 12% В203), найм'якшим — кришталеве. Чим твердіше скло, тим менше подряпин і пошкоджень утворюється на поверхні виробів, довше зберігається блиск і висока механічна міцність. Твердість скла визначають різними методами: вдавлюванням і дряпанням, шліфуванням тощо.

  • Термічні властивості скла мають визначальне значення для оцінки якості жаростійкого посуду та інших виробів, які піддаються впливу перепаду температур. Вони включають в себе теплоємність, теплопровідність, термічне розширення, термостійкість.

  • Теплоємність скла залежить від хімічного складу і природи молекулярних зв'язків. Теплоємність збільшується з введенням в скло ZnO, Li20 і В203 і зменшується при введенні РЬО і ВаО. Величина теплоємності скла знаходиться в межах 0,3—1,05 КДж (кг .°С).

  • Теплопровідність скла становить 0,7—1,34 Вт (м х°С), що в 400 разів менше цього показника для міді. Вона залежить від хімічного складу скла. Найнижчу теплопровідність має скло свин­цеве, а найвищу — кварцове і боросилікатне скло. З підвищенням температури теплопровідність скла збільшується, вона прямо пропорційна теплоємності. Теплопровідність скла позитивно впливає на його термічну стійкість, яка з підвищенням теплопровідності зростає. При різких перепадах температури виникає велике напруження скла, яке має малу теплопровідність.

  • Термічне розширення твердого скла характеризується коефі­цієнтами його лінійного (а), об'ємного (в) розширення, які показують зміну довжини чи об'єму зразка скла при нагріванні на 1°С. Термічне розширення визначає термічну стійкість скла і враховується при його декоруванні. КТР скла залежить від його хімічного складу і температури. Лужні оксиди різко збільшують його, a SiO2, В 03, МgО — зменшують. Величина термічного розширення скла знаходиться в межах від 5,8-107 (кварцове скло) до 80 –107 (скло звичайне).

  • Термічна стійкість це здатність скловиробів витримувати різкі коливання температури і при цьому не руйнуватись. Термостійкість залежить від багатьох факторів та властивостей скла: теплопро­відності, температурного коефіцієнта розширення, міцності скла при розтягуванні, модуля пружності, теплоємності, товщини та форм виробів, ступеня однорідності скла тощо. Тому термостійкість виро­ків визначають при перепадах температур, відповідних реальним умовам їх експлуатації, а характеризують їх кількістю теплозмін, що витримує виріб і при цьому не руйнується. Високу термостійкість мають вироби з малим вмістом оксидів бору, оксидів титану та ін. На термостійкість скловиробів впливає також стан їх поверхні: при наявності подряпин, тріщин та інших дефектів вона знижується. Для усунення дефектів і, як результат, підвищення термостійкості, вироби піддають термічній обробці з подальшим травленням плавиковою кислотою. Вироби з потовщеними стінками та дном, з гострими гранями і виступами мають меншу термостій­кість, ніж тонкостінні та округлі, овальні скловироби. Скло значно краще чинить опір швидкому нагріванню, ніж різкому охолодженню.

4.Оптичні властивості скла це заломлення, поглинання, відбиття і світлопропускання світлового потоку, який падає на скло.

  • заломлення проміння показник заломлення залежить від середовища, довжини хвилі світла і температури; з підвищенням останньої він зростає. Цей показник значно залежить від хімічного складу скла. Гра світла кришталевого скла пояснюється саме високим показником заломлення. З цією метою вироби роблять більш товстостінними і прикрашають глибоким алмазним грануванням.

  • поглинання світла склом є суттєвим його недоліком. Віконне ікло, яке пропускає менше 84% падаючого світлового потоку, (можливо використовувати для заскління житлових приміщень. Віконне скло поглинає до 2% світлового потоку, який проходить через нього, і перш за все — його ультрафіолетову частину. Найкраще пропускають світло, в тому числі ультрафіолетові промені, кварцове скло та увіолеве скло.

  • відбиття світла скла залежить від його природи, характеру поверхні. Великий світловий потік відбивається від рівної блискучої поверхні і менший — від матової. Чим більший кут падіння, тим більше коефіцієнт відбиття .

Хімічні властивості скла. Здатність скла протистояти руйнівній дії різних хімічних реагентів характеризує його хімічну стійкість.

Хімічна стійкість залежить також від складу скла, температури, стану поверхні та інших факторів. Так, скло кришталеве менш хімічно стійке порівняно із звичайним; підвищення температури скла чи діючих на нього реагентів, а також при наявності подряпин, мікроскопічних тріщин, дефектів поверхні, знижують хімічну стійкість. Лужно-вапнякове скло за хімічною стійкістю ділять на 3 групи: з вищою хімічною стійкістю, середньою та низькою.

Скло з високою хімічною стійкістю, як правило, має механічні і електроізоляційні властивості. Хімічна стійкість скла збільшується в декілька десятків разів у результаті теплової обробки (400—500°С) його поверхні, при цьому проходить ущільнення кремнеземної плівки. Крім того, хімічна стійкість виробів підвищується в декілька тисяч разів за рахунок отримання на їх поверхні захисних покриттів, які є гідрофобними (оксиди амонію чи цинку, кислотнопарафінові та ін.). Позитивний вплив на підвищення хімічної стійкості скла має відпалювання виробів в середовищі газів (SO2, SO3, CO2).

При цьому проходить нейтралізація лужних оксидів і, перш за все,

натрію і калію, якими збагачується поверхня скла при нагріванні.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.