Классификация стекол
Ассортимент выпускаемых промышленностью стекол велик, стекла различного назначения обладают и разными свойствами. Классификация стекол осуществляется по следующим признакам: по стеклообразующему веществу, по типу модификаторов и по назначению.
По стеклообразующему веществу стекла бывают силикатные, алюмосиликатные, боросиликатные и др. Свойства некоторых стекол приведены в табл. 20.1.
По типу модификаторов стекла делят на щелочные (содержащие оксиды натрия и калия), бесщелочные и кварцевые.
По назначению стекла подразделяют на технические (оптическое, светотехническое, автомобильное, приборное, лабораторное и др.), строительное (оконное, армированное, стеклоблоки) и бытовое (зеркальное, посудное, тарное). Существует также большая группа стекловолокнистых материалов различной структуры (ткани, нетканые маты, ровинги, ленты, волокна и др.).
Технология производства стеклянных изделий
Производство изделий из стекол состоит из следующих стадий: подготовки сырья, варки стекла и формования изделий.
Подготовка сырья для варки стекла заключается в измельчении, классификации по крупности и сушке компонентов. Шихта готовится путем тщательного перемешивания подготовленных и дозированных компонентов.
Таблица 20.1. Свойства некоторых стекол
|
Показатели |
Единица измерения |
Вид стекла |
||||||
|
Алюмобо- росикат- ное Е |
Известковонатриевое А |
Магнезиальное алюмосиликатное высокопрочное S-994 |
Щелочное кислотостойкое С |
С низкой диэлектрической проницаемостью D |
Свинцовое для радиационной защиты L |
Кварцевое прозрачное |
||
|
Плотность |
кг/м3 |
2580 |
2490 |
2520 |
— |
— |
— |
2210 |
|
Скорость звука в стекле, м/с |
5340 |
— |
5850 |
— |
4880 |
— |
— |
|
|
Коэффициент преломления |
— |
1,547 |
1,518 |
1,523 |
— |
1,470 |
— |
1,458 |
|
Разрушающее напряжение при растяжении |
МПа |
|
2400 |
|
2800 |
2450 |
1680 |
6000 |
|
Модуль упругости при растяжении |
ГПа |
86 |
— |
95 |
— |
— |
— |
73,8 |
|
Показатель поглощения в видимой части спектра |
-1 мм |
0,012 |
0,02 |
— |
— |
— |
— |
— |
|
Удельная теплоемкость |
Дж/кг-К |
720 |
— |
670 |
715 |
670 |
— |
870 |
|
Коэффициент теплопроводности |
Вт/мК |
0,9 |
— |
— |
1,05 |
— |
— |
— |
|
Температурный коэффициент линейного расширения х КГ6 |
о С-1 |
6,0 |
— |
2,9 |
— |
3,1 |
— |
0,58 |
372 Часть 2. Неорганические полимерные материалы
Окончание табл. 20.1
|
Показатели |
Единица измерения |
Вид стекла |
||||||
|
Алюмобо- росикат- ное Е |
Известковонатриевое А |
Магнезиальное алюмосиликатное высокопрочное S-994 |
Щелочное кислотостойкое С |
С низкой диэлектрической проницаемостью D |
Свинцовое для радиационной защиты L |
Кварцевое прозрачное |
||
|
Диэлектрическая проницаемость е при: 102 Гц 106 Гц Ю10Гц |
|
— |
|
|
|
9,49 |
|
|
|
Тангенс угла диэлектрических потерь tg 8 х 103 при: 102 Гц 106 Гц Ю10Гц |
|
— |
|
|
|
0,7 |
|
|
|
Удельное объемное электрическое сопротивление при частоте: 102 Гц 106 Гц Ю10 Гц |
Омм |
|
— |
1,2- 1012 2,0- 108 5,1 • 103 |
1,2- 1012 5,8 • 107 2,1 • 103 |
1,7 • 1012 1,0- 109 0,9- 104 |
— |
1 • 1018 1 • ю17 |
|
Температура размягчения |
°С |
845 |
— |
970 |
750 |
770 |
580 |
1670 |
Глава 20. Стекло и ситаллы 373
При варке стекла происходят термическое разложение части компонентов шихты, взаимодействие продуктов разложения с образованием силикатов, взаиморастворение образовавшихся продуктов. Процесс варки производится при температуре 1100—1200 °С. Гомогенизированная и осветленная при 1500—1600 °С стекломасса медленно охлаждается до 700—1000 °С и формуется.
Формование изделий из стекломассы производится прокаткой, прессованием, выдуванием и другими способами. Отформованные изделия отжигают при температуре, близкой к температуре размягчения стекла, и медленно охлаждают до комнатной температуры.
