Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск


Химия
Реферат -

С К Л О






Загрузка...
интенсивного (быстрого) нарастание вязкости. Температура снижается постепенно до тех пор пока стекло не становится хрупким и твердым. А при нагревании твердые стекловидные вещества постепенно размягчаются, становятся пластичными, а затем превращаются в расплав. С изменением вязкости, непрерывно изменяются и другие физико-химические свойства (это учитывается при выработке стекла тем или иным способом).

Таким образом, определение стекла, данное комиссией по терминологии при Академии Наук, звучит так:

«стеклом называются все аморфные тела, получаемые путем переохлаждения расплава независимо от их состава и температурной области затвердевания и, обладающих в результате постепенного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел, причем процесс перехода из жидкого состояния в стеклообразное должен быть обратимым» .

Начало стеклоделия относят к четвертому тысячелетию до нашей эры. О том, как люди научились делать стекло, существуют разные версии. Скорее всего стеклоделие возникло на базе гончарного ремесла после того, как сосуды из глины научились не только делать прочными при обжиге, но и непроницаемыми для жидкостей, покрывая их стенки стекловидными пленками (глазурями). Для глазурей была использована случайная смесь на основе кварцевого песка и золы, содержащей оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов. По мере того как накапливался опыт стекловарения, состав стекла корректировался и приближался к самому легкоплавкого состава, а именно состав тройной эвтектики в системе Si2 Na2O СаО с температурой плавления 725 ° С. Получение новых составов стекла привело к тому, что к настоящему времени почти все элементы таблицы Д.И. Менделеева опробованы в составах различных стекол.

По основному склоутворюваному оксида стекла получили названия: силикатные (Si2), боратный (У2ПРО5), фосфатные P2ПРО5) и др. это все соединения компонентов с кислородом дали название класса оксидное стекло, к которому и относится листовое стекло.

Стекло не имеет определенной температуры плавления утвердятния. Эти процессы проходят в некотором температурном интервале. При охлаждении расплав переходит из жидкого в пластическое, а затем в твердое состояние, то есть протекает процесс стеклования постепенный переход переохлажденной жидкости в стекловидное состояние. Наоборот, при нагревании стекло из твердого состояния переходит в пластическое, а при более высокой температуре в жидкое (размягчение стекла).

Свойства стекла определяются не только их химическим составом, но также температурой, при которой происходило варки стекла, и скоростью охлаждения расплава, то есть так называемым «тепловым прошлым». Т.е. стекло и того же химического состава может иметь разные свойства и структуру в зависимости от его приближения к равновесному. Поэтому так важно соблюдать температурные и временные параметры производства стекла.

Основоположником научного стеклоделия в России является М.В. Ломоносов, организовал в 1748 первую научную лабораторию по химии и технологии стекла.

Основные гипотезы строите стекла

Теории строения стекла нет, но есть гипотезы, объясняющие структуру и свойства стекла. Гипотезы строения стекла отражают этапы развития структурных представлений о строении стекловидных веществ и условия стеклообразования. Среди них центральное место занимают гипотезы Д.И. Менделеева, А.А. Лебедева, Захариасена, Таммана.

Свойства стекла в твердом состоянии

Свойства стекла обычно подразделяют на механические, электрические, оптические и химические. Мы рассмотрим здесь кратко лишь те свойства, имеющие практическое значение при использовании листового стекла. Механические свойства стекла характеризует отношение стекла к химическим воздействиям, к ним относятся: твердость, хрупкость, плотность.

Под твердостью понимается свойство стекла сопротивляться что царапает и режет усилием. От этого свойства зависит продолжительность всех видов механической обработки стекла, а также его пригодность к таким условием службы, при которых стекло работает на истирание (стройдетали, части приборов, часовые камни и т.п.).

В залежносте от способа измерения твердости стекла различают твердость царапанья, микротвердость, твердость шлифовки и вдавливания.

Микротвердость определяется путем вдавливания в стекло под нагрузкой алмазной пирамиды.

Микротвердость стекол колеблется от 480 до 1000 кг / мм2. Твердость стекла зависит от его состава. Самые жесткие стекла кварцевые высокоглиноземные боросиликатного. Самые мягкие стекла багатолужни и свинцовые. Обычные промышленные стекла характеризуются средним значением твердости. По шкале Маоса твердость всего силикатный стекла лежит в пределах от 5 до 7.

По мере твердости стекла служит или ширина царапины, наносимой на стекло при определенном давлении, или величина давления, при котором на стекле образуется царапина определенной ширины.

Абразивная твердость измеряется количеством стекла, зишлифованого с поверхности испытуемого образца стекла при определенных условиях его обработки: чем больше его количество за данный отрезок времени, тем меньше твердость стекла.

Хрупкость

хрупкой называются материалы, внезапно разрушаются при небольшом превышении предела прочности. Конечно хрупкость стекла выражают чертой его прочности при ударе, причем за ударную прочность стекла принимают суммарную работу ударов, отнесенную к единице объема образца. Хрупкость стекла зависит от его толщины: с увеличением последний прочность стекла при ударе растет.

Значительное влияние на ударную прочность стекла делает его термическая обработка. Прочность закаленных образцов стекла в 5-7 раз больше прочности таких же, но нормально отожженных образцов. Однако установлено, что чрезмерно длительный обжига стекла примерно в 2-2,5 раза увеличивает его ударную прочность.

Известно, что введение в состав стекла, окиси Mg или кремнезема увеличивает предел прочности стекла при ударе.

Плотность

Плотность стекла важна физическая величина, от которой зависят тепловой, оптические и ряд других его свойств. Наименьшую плотность имеет кварцевое стекло (2,203 г / см3), наибольшую стекло с высоким содержанием Pb (до 7 г / см3). Плотность обычного листового стекла при комнатной температуре в среднем равна 2,5 г / см3 (2,45-2,55 г / см3). С повышением температуры она уменьшается.

Термические свойства стекла

главными термическими свойствами стекла является теплоемкость, коэффициент термического расширения и термическая устойчивость.

термической стойкостью называется способность материала выдерживать резкие изменения температуры не разрушая и не образовать трещин. Стекла значительно лучше выдерживают резкое нагревание, чем резкое охлаждение. Это объясняется тем, что при нагревании во внешних слоях стекла развиваются менее опасны для этого материалы напряжения сжатия, так как внешние слои как бы стягиваются внутренними более холодными слоями не дают им расширяться наоборот, под влиянием охлаждения внешние слои стремятся зажал, но сократиться до конца соответственно законам расширения они не могут, так как внутренние менее остывшие слои препятствуют этому.

Возникающие при этом в наружных слоях стекла растягивающие усилия для него наиболее опасными, если учесть, что стекло имеет значительно меньшую прочность при растяжении, чем при сжатии.

Электрические свойства

В главных электрических свойств стекла относятся электропроводность, диэлектрические потери, диэлектрическая проницаемость и диэлектрическая прочность.

При нормальной температуре стекла являются проводниками электричества второго рода, их электропроводность незначительная, поэтому многие стекол могут служить изоляторами. Однако, при повышенной температуре и токах высокого напряжения электропроводность стекла значительно возрастает.

Оптические свойства

В оптических свойств стекол относятся пропускания, поглощения, преломления, рассеяния и отражения света, что является результатом взаимодействия электромагнитного излучения со стеклом. Для листового стекла толщиной 10мм пропускания света составляет 88-90%, поглощения колеблется от 0,5 до 3% в зависимости от содержания примесей цветных компонентов, отражения равен 8-9%. высокая прозрачнойdash; М., 1989.

Занимательная физика. М., 1990.

Загрузка...