Введение

Ситаллы, или стеклокристаллические материалы, представляют собой новые неорганические материалы широкого технического назначения. Их получают путем тонкой кристаллизации стекол или расплавов различных составов, протекающей во всем объеме заранее отформованного изделия. Кристаллизация приводит к получению весьма мелкозернистой и равномерной структуры, обеспечивающей высокие механические и термомеханические свойства изделия.

По своей структуре ситаллы подобны керамике: они также состоят из кристаллической и стекловидной фаз, отличаются лишь большей дисперсностью структуры.

Достоинством ситаллов как конструкционных материалов является сочетание высокой механической прочности с низким удельным весом. К недостаткам ситаллов необходимо отнести наблюдаемый при испытании разброс значений прочности, снижающий надежность работы этих материалов в конструкциях и не позволяющий полностью использовать заложенную в них прочность

В настоящее время известно несколько областей практического применения ситаллов: радиотехника, электронная промышленность, химические и пищевые производства, где их употребляют в качестве электрических изоляторов, износоустойчивых и кислотоупорных плиток, жаростойких труб и т.п. В результате опытных работ появляются все новые и новые разновидности ситаллов и изделий из них.

1 Исследование в области стеклокристаллических материалов (ситаллов)

1.1 Стеклообразное состояние. Стекло. Свойства стекла и его структура

Вещества в твердом состоянии при обычных температуре и давлении могут иметь кристаллическое или аморфное строение. Кристаллическое состояние является стабильным при обычных условиях и характеризуется наиболее низкой внутренней энергией. Твердые кристаллические вещества имеют четкие геометрические формы, определенные температуры плавления.

Стеклообразное состояние вещества представляет собой аморфную разновидность твердого состояния. Стеклообразное состояние является метастабильным, т. е. характеризуется избытком внутренней энергии.

В стеклообразном состоянии могут находиться вещества, принадлежащие к разным классам химических соединений.

Стекла – неорганические квазиаморфные вещества, представляющие собой сложные системы различных оксидов. Получаемые путем переохлаждения расплава независимо от их состава и температурной области затвердевания и обладающие в результате постепенного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел, причем процесс перехода из жидкого состояния в стеклообразное должен быть «обратимым».

Свойства стекол меняются в широких пределах в зависимости от их состава и режима тепловой обработки. Плотность колеблется от 2 до 8,1мг/м³, прочность стекол на сжатие много больше, чем прочность на разрыв. Стекла обладают способностью восстанавливать свою первоначальную форму после прекращения действия нагрузки. Не имеют ярко выраженной температуры плавления. Стеклообразные системы, как и другие тела, обладают способностью поглощать механические, в частности, звуковые и ультразвуковые колебания. Имеют высокую химическую устойчивость по отношению к различным агрессивным средам .