3. Силикатные материалы. Стекло. Керамика.

К силикатным материалам относятся неорганические материалы, основу которых составляют окислы кремния (Si02).

Стекло - аморфное, преимущественно прозрачное вещество с плотностью 2,6 - 6,3 Т/мЗ, обладающее высокой стойкостью к воздействию большинства кислот, водо- и газонепроницаемостью, достаточно дешево. Основной недостаток стекла - повышенная хрупкость. Стекло выплавляют на основе кремнезема (кварцевого песка, известняка, соды и др.) с добавлением окислов алюминия, бора, натрия, фосфора и т.п. при температуре 1673 - 1773 К.

Стекла подразделяют по виду стеклообразующего окисла на силикатное (обычное), боратное, фосфатное, алюмосил икатное и т.п. и по назначению - на оптическое, обыкновенное посудное, электротехническое, безопасное, армированное и др.

В судостроении используют стекла закаленные толщиной 8-20 мм для иллюминаторов. Стекло водоуказательное, плоское безопасное “сталинит”, применяют для шкал приборов для паровых котлов. Его получают прессованием с последующей закалкой, что придает им термомеханическую стойкость. При разрушении оно распадается на мелкие частицы^без режущих кромок и летящих осколков. Армированные стекла имеют в основе металлическую сетку, повышающую прочность и препятствующую вылету осколков при разрушении. Цэетные оптические стекла отличаются повышенной однородностью и содержанием пигмента в виде сс^дицрнийнйкеля_т кобальта, хрома, меди, марганца и др., применяются в сигнальных и отличительных устройствах, приборах, защитных очках и т.д.

Керамика - материал, получаемый спеканием отформованных минеральных масс в процессе высокотемпературного обжига. Основу керамических материалов составляют глина (около 60%), кварц ( Si02 - 30%), полевой шпат (5%) и вода (5%). В зависимости от состава сырья и температуры обжига керамические материалы подразделяют на два класса: плотноспекшиеся с водопоглощением до 0,5% и пористые с водопоглощением до 15%.

К плотноспекшейся керамике относится техническая, бытовая (посуда) и художественно-декоративная (фарфор). В класс пористых входят строительная керамика (облицовочная плитка, кирпич), санитарно-техническая (фаянс), огнеупорная и электротехническая керамика. Для повышения механической прочности и диэлектрических свойств, а также обеспечения водо- и газонепроницаемости керамику покрывают глазурью. При этом улучшаются и декоративно­художественные свойства керамики.

Особенностью технической керамики является то, что ее основой служат оксиды и безкислородные соединения металлов. Это придает технической керамике высокую стойкость к

окислению при температурах до 2300 К и возможность ее применения для высокотемпературной тепловой изоляции и для защитных покрытий металлов.

К достоинствам керамических материалов относятся высокие электроизоляционные, механические и термические свойства, технологичность, позволяющая изготовлять изделия различных размеров сложной формы, невысокая стоимость, а также неподверженность старению в процессе эксплуатации в условиях агрессивной морской среды. В судостроении керамические материалы применяют в соответствии с назначением.

В таблице 4 приведены характеристики некоторых свойств силикатных материалов в сравнении с различными конструкционными материалами (данные по керамическим материалам ориентировочны, т.к. существенно зависят от состава).

Таблица 4. Некоторые свойства КМ в сравнении со свойствами основных силикатных материалов

Свойства	Стекло обычн.	Стекло «стали­ нит»	Кера­ мика	Алю­ миний	Сталь углер.	Чугун
Плотность кг/мЗ	2,50	2,4	3,7	2,7	7,8	7,0- 7,8
Т рзм К	820	820	-	930	1770J	1470
Предел прочности при изгибе, МПа	Ок. 100	250	80- 300	220	300	280
Предел прочности при сжатии, Мпа	600- 1000	до 900	более 300	250	420- 550	500- 1000