Лабораторна робота № 5 характеристики матеріалів із мінеральних розплавів

Короткі відомості

Матеріали із мінеральних розплавів об’єднані в одну групу за хіміко-мінералогічним складом та відрізняються аморфною (склоподібною) структурою, яку отримують за рахунок швидкого охолодження розплавів. Матеріали із мінеральних розплавів виготовляють за технологією, яка передбачає переведення вихідної сировини в рідкий стан при дії високих температур (725-1600С) для створення умов проходження процесів силікатоутворення.

Склоподібна структура матеріалу характеризується відсутністю чітко визначеної температури плавлення (наявністю перехідного пластичного стану в певному інтервалі температур); гомогенністю; ізотропністю; наявністю підвищеної енергії кристалізації; відсутністю резонансної частоти коливань при рентгенівському опроміненні (рентгеноаморфністю).

Залежно від виду вихідної сировини розрізняють матеріали та вироби на основі скляних, кам’яних, шлакових та виготовлених із спеціально підготовлених розплавів шихт (переважно алюмосилікатних). Склокристалічні матеріали (ситали, шлакоситали, монокристалічні волокна отримують при забезпеченні умов створення центрів кристалізації за рахунок введення до силікатного розплаву спеціальних добавок (кристалізаторів) і використання спеціального режиму термічної обробки.

На основі мінеральних розплавів виготовляють також ряд композиційних матеріалів, таких як багатошарове скло «триплекс» при сполученні скла та полімерних плівок; мінераловатні плити на основі штапельного скловолокна та органічної чи неорганічної звязуючої речовини, піноскло при додаванні до скломаси речовин, які сприяють утворенню газової фази; декоративні матеріали марбліт, скломармур при додаванні до скломаси речовин, які сприяють фазовому розшаруванню (ліквації) речовини та барвників різного походження.

Залежно від основних склотвірних оксидів за хімічним складом розрізняють силікатні (SiO₂), алюмосилікатні (Al₂O₃, SiO₂), боро-алюмосилікатні (B₂O₃, Al₂O₃, SiO₂) й ін. класи розплавів та матеріалів на їхній основі.

За характером мікроструктури отримані матеріали поділяють на скляні або аморфні (що не містять чітко вираженої кристалічної фази), склокристалічні з вмістом кристалічної фази до 30% та склокристалічні з вмістом кристалічної фази більше 30%. За ступенем однорідності структури отримані матеріали, що знаходяться як у склоподібному, так і склокристалічному станах, поділяють на гомогенні та гетерогенні.

За характером макроструктури матеріали на основі мінеральних розплавів поділяють на щільні (скло віконне, марбліт, камяне литво), пористо-волокнисті (вироби на основі мінеральної вати або базальтового та скловолокна) та ніздрюваті (газо- та піноскло).

За призначенням матеріали із мінеральних розплавів поділяють на матеріали для влаштування світлопрозорих конструкцій (будівельне листове скло, в тому числі безпечне (армоване скло, триплекс, загартоване)), теплоізоляційно-конструкційні (склоблоки, склопакети, склопрофіліт), теплоізоляційні (ніздрюваті та волокнисті вироби), спеціальні (ситал, шлакоситал, базальтове литво в тому числі труби, плитки, плити).

Метою роботи є визначення та порівняння фізико-технічних характеристик матеріалів із силікатних розплавів залежно від складу та структури, а також вивчення їхньої номенклатури, технології виготовлення та галузей застосування.

Нормативне забезпечення:

1. ДСТУ Б В.2.7-122-2003 (ГОСТ 111-2001). Будівельні матеріали. Скло листове. Технічні умови.

2. ДСТУ Б В.2.7-97-2000 (ГОСТ 9573-96). Будівельні матеріали. Плити із мінеральної вати на синтетичному зв’язуючому теплоізоляційні. Технічні умови.

3. ДСТУ 2602-94. Виливки шлакокам'яні. Загальні технічні умови.

4. ГОСТ 16381-92. Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Классификация и общие технические требования.