53. Ситаллы. Катализаторы кристаллизации. Требования к катализаторам. Механизмы действия катализаторов. Фотоситаллы. Термоситаллы.

Ситаллы – стекло крист. Материал который получается путем частичной или полной стимулировки кристаллизации стекол специального состава.

Занимают промежуточное место между стеклом и керамикой.

От стекла отличается тем, что имеет кристаллическое строение от кремния тем что имеет более тонкую однородную и микрокристаллическую структуру.

Сво-во ситаллов:

- высокая механическая про-ть

-высокая твердость

- высокая про-ть

-высокая размягчение температур

- термостойкость высокая

-высокая электроизоляционные сов-ва, износостойкость

Из обычных стекол получают сиьаллы трудно т.к. при низких Т стекло имеет большую вязкость, что затрудняет рост зародышей кристалла, а при высоких Т – может вызвать деформацию изделий, поэтому в стекло вводят специальное вещество стимуляторы и проводят ТО изделий по специальному режиму.

Требования к катализаторам:

1. Должен неограниченно расплавляться в стекле при высоких Т, и ограничено при низких Т

2. Должны иметь энергию активации обратных центров

3. Атомы катализаторов должны иметь высокую скорость диффузии

4. Граница зародыш-стекло должно иметь низкую пов-ю энергию что бы обеспечить смачивание крист. Стеклом

5. Параметры решетки кристалич. катализаторов должны быть похожи на параметры кристаллической фазы

Механизмы действия катализаторов:

1. Катализатор раствор в расплаве при охлаждении выделяется в виде атомной группир. Которая создает центры для кристаллизации маточного раплава

2. При введении оксидных катализаторов перед кристаллизацией происходит расслоение в жидкой фазе (состояние ситаллов выбирают по диаграмме состояния в области имеющейся ликвации)

3. Крист. стекла в присутствии соединений которое содержит катионы светочувствительн. металлам Ag¹⁺ Au¹⁺ Cu²⁺ сводится к восстановлению их в стекле до нейтральных атомов с последующей коогуляцией частиц металла до субликраснолич. Коллоидных размеров это частицы центра кристаллизации

Для увеличения скорости процесса вводят сенсибилизаторы которые действуют при низких Т SnO2, SbO3

Интенсивный процесс восстановления катионов осуществялется путем облучения короткого волнового излучения эл. магнитного спектра (появляется фотоэлементы которые создают метостабильное составное устройство при обычных Т)

Что бы вызвать кристаллич. Изделие после облучения подвергается термообработке катионы восст. группируются и образуют зародыш.

Ускорители кристаллизации или отдельные эллемены Cu. Ag. Si или соединения TiO2, P2O5, Cr2O3

Для эффективности используются комбинированные испарители:

Классификация ситаллов:

1. Фотоситаллы

2. Термоситаллы

Фотоситаллы – получаются путем облучения

Термоситаллы - без облучения