химический каталог




Эмаль и эмалирование

Автор А.Петцольд, Г.Пёшманн

ты с тетраэдрами [ROt] и работают как сеткообразователи. Если в стекле имеются растворенные окрашивающие оксиды, то разная координация наглядно сказывается в окраске (см. раздел 3.5.2). Таким же образом влияют окислительно-восстановительные равновесия ионов с несколькими валентностями (например, железо в эмали). При низких валентностях стабилизация происходит в кислой среде, при высоких — в основной.

3.2. Влияние структуры иа физнко-мехаиические свойства 3.2.1. Плотность

Плотность стекловидных веществ всегда ниже, чем соответствующих кристаллических. Кварцевое стекло вследствие своей «открытой» структуры (см. рис. 2.5, б) обладает наименьшей плотностью 2,2 г/см3. Добавка основных оксидов и встраивание их в пустоты повышает плотность. «Тяжелые» ионы, например РЬ2+ и Ва^, действуют особенно сильно.

Во многих стеклянных системах наблюдается почти линейная зависимость плотности от концентрации. Резко охлажденные стекла вследствие повышенной температуры заморажиРис. 3.2. Зависимость плотности резко охлаждеи-иого (/) н хорошо (плавно) охлажденного (2) бо-росиликатного стекла от температуры (Петцольд.

вания имеют более рыхлую структуру и, следовательно, более низкую плотность, чем хорошо охлажденные. На рис. 3.2 показано это различие и одновременно приводится изменение плотности с температурой.

39

3.2.2. Упругие характеристики

Стеклянные материалы представляют собой линейно-упругие тела. В модуле упругости ? (модуле удлинения как обратной величины растяжимости) отражаются прочности связей частиц стекла; этот модуль зависит от напряженности поля катионов и числа мест разделения. Так, модуль ? кварцевого стекла, составляющий 72 ГПа, в результате добавки модификаторов сетки снижается примерно до 60 ГПа. В щелочно-силикатном стекле происходит увеличение модуля упругости под влиянием добавки оксидов (кроме оксида свинца) АЬОз или В2О3 (максимальная концентрация обоих этих оксидов составляет ~15%) вследствие закрытия мест разделения.

Другие интересные зависимости между модулем упругости и составом, относящиеся преимущественно к стеклам, аналогичным инверт-ным, описывает Лёвенштейн (1961).

Рост температуры обусловливает снижение сил связи в стекле. Отсюда получается также и снижение модуля упругости, которое особенно сильно проявляется при температуре ниже Тд (рис. 3.3).

3.2.3. Строение (конституция) и твердость

Сопротивление твердого тела проникновению в него более твердого материала характеризуется наиболее наглядно показателем микротвердости, так как этот показатель хорошо выражает изменение твердости, обусловленное составом и структурой.

Твердость и деформируемость давлением хрупких тел можно объяснить с помощью теории скрининга (экранирования) Вейля. Если в ионном кристалле, в котором все катионы в достаточной степени экранированы анионами, появятся сдвиги, обусловленные микровдавливанием, то наступят состояния, в которых катионы должны скользить по катионам, а анионы — по аннонам. Прн этом часть катионов останется на время не-экранированными, и начнут действовать силы отталкивания, которые представят собой энергетический барьер; этот барьер должен быть преодолен до наступления нового равновесия. Таким образом, эти силы характеризуют относительную меру сопротивления деформации, сдвигу н проникновению. Подобные скольжения будут происходить тем легче, чем меньше заряд катионов и чем сильнее они деформируются. Эти представления применимы и к стекловидным материалам, хотя те не имеют плоскостей скольжения.

Микротвердость, как и ожидалось, зависит от твердости стеклянной сетки, а также от типа н связей катионов в стеклянном каркасе и их напряженности поля (рис. 3.4). Существенно влияют на поведение стекла также молекулярная рефракция (параметр, определяющий степень заполнения пространства) и поляризуемость: чем больше обе эти величины, тем лучше может деформироваться стекло при микровдавливании (Петцольд, Висман и др., 1961). Из сказанного выясняется, что микротвердость с повышением температуры снижается.

3.3. Взаимосвязи между структурой

и термомеханическими свойствами

3.3.1. Зависимость температурного коэффициента длины от структуры

Обратимое тепловое расширение тел объясняется негармоническими термическими осцилляциями частиц. Они зависят от атомистических условий, а в кристаллических телах — также от кристаллографических факторов. Поскольку стекловидные материалы изотропны, их коэффициент линейного теплового расширения во всех направлениях одинаков. У расплава этот коэффициент примерно втрое больше, чем у твердого стекла.

Температурное расширение эмали зависит от компонентов, прочности их связи и функций их в стекле. Оно увеличивается под действием основных оксидов и снижается под действием кислых оксидов (особенно Si02, В203 и ТЮ2, а в системах ин-вертных стекол также под действием СаО). В203 и А1203 могут привести к аномалиям. В зависимости от силы связей в структуре облегчается или же затрудняется экспансия катионов. Важная зависимость между напряженностью поля катионов и уч

страница 12
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221

Скачать книгу "Эмаль и эмалирование" (6.29Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
медкомиссии юзао
co5330-bkk1
футболки волейбольные
осторожно стекло картинка

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(17.10.2017)