химический каталог




Эмаль и эмалирование

Автор А.Петцольд, Г.Пёшманн

астием оксида в характеристике расширения (коэффициентов эффективности а', см. раздел 22.1) вытекает из рис. 3.5.

Дилатометрическая кривая расширения (рис. 3.6) типична для стеклянных материалов. При нагреве в области трансформации разрушаются связи сначала слабых, а затем сильных катионов. Повышение теплового расширения начиная с темпе41 ратуры Tg вызвано вакансиями, которые оставляют слабые катионы, покидая свои связи. Температура затвердевания (начало замораживания при охлаждении), расположенная выше Tg, оказалась важной для развития напряжений в стекле.

Характеристика теплового расширения стекловидного материала зависит от его термической предыстории. При быстром охлаждении расплава переход в стекловидное состояние развивается быстрее (температура Те более высока, раннее наступление неподвижности структурных элементов, замораживание более открытых структур); при медленном охлаждении это состорасплавов (влиянием сил связи) и термически обусловленным расщеплением сетки (влиянием температуры).

При низких вязкостях прочно связанные компоненты, упрочняющие сетку, действуют в сторону повышения вязкости; модификаторы сетки со слабыми связями, напротив, еще более понижают вязкость, как показано на рис 3.7 .на примере влияния одно- и двухвалентных оксидов на модельных расплавах. Эти условия можно распространить и на технические эмали (например, Беляев, 1960 Ь). Правда, вязкость может понизиться под действием сильно поляризующих катионов с высоким зарядом (например, Ti*+), а также анионов F- и ОН-. Действие

яние наступает позже (более низкая температура Тй, более высокие степень структурирования и плотность; рис. 3.6, а). Поведение резко охлажденного стекла соответствует кривой а". Сжатие ниже температуры Те объясняется установлением структурного равновесия или равновесия упаковки. Подобное наблюдается иногда у некоторых эмалей (появление трещин у термически нагруженных изделий в результате аналогичных явлений усадки).

3.3.2. Зависимость вязкости от состава и температуры

Силикатные расплавы подчиняются в основном законам для ньютоновских жидкостей (см. раздел 9.1.3 и рис. 9.3, а), вязкость которых сильно зависит от состава и температуры. Текучесть решающим образом определяется внутренней связностью

42 двух последних ионов основано на том, что они, будучи одновалентными, ведут к полному разрушению связей Si—О—Si. Зависимость вязкости от компонентов не всегда линейна; иногда наблюдается максимум (в случае В203) или минимум (в случае щелочных металлов), как показано в работе Евстропьева и др. (1968).

Вязкое течение является термически активируемым процессом и может быть понято по структуре расплава. Оно подчиняется, исходя из общего закона Больцмана, уточненному уравнению Фогеля—Фульхера—Таммана:

Ъч-А + ВЛГ—Т,. (ЗЛ)

Постоянные А, В и Т0 можно определить по значениям г\(Т)—вязкости в так называемых фиксированных (реперных) точках; имеются в виду Те, при которой вязкость составляет 1012 Па-с, температура Литтлтона, при которой TI= 106>6 Па-С, и точка погружения, соответствующая вязкости 103 Па-с.

43

Полная кривая вязкости для стекла схематически представлена на рис. 3.8. При высоких температурах (больше Ts) экспериментальный ход кривой отражает динамическое термическое разрыхление стеклянной сетки или же ее упрочнение. Замораживание стеклянной структуры при охлаждении подтверждается точкой перегиба кривой при температуре Tg.

3.3.3. Влияние состава иа поверхностное натяжение

Поверхностное натяжение у является свободной поверхностной энергией жидкости, т. е. характеризует ту энергию, которая необходима, чтобы увеличить площадь поверхности путем переноса изнутри с преодолением действия сил притяжения поверхностных компонентов, направленных внутрь и противодействующих такому увеличению поверхности. Оно в большой степени зависит от химического состава стекла и атомистических условий.

Чем слабее связь, тем выше поляризуемость катионов и тем больше стремление частиц снизить энергетический уровень путем их определенной перегруппировки на поверхности и тем самым ниже поверхностное натяжение. В общем, согласно Ап-пену и др. (1953), в отношении влияния на поверхностное натяжение получается следующая тенденция (в направлении снижения у):

Li+>Na+>K+, Mg2+>Ca2+>Ba2t, Fe2+>Co2+>Nist

По Аппену (1954), компоненты эмали по.их поверхностной активности (т. е. снижению у) можно классифицировать на неактивные оксиды (Si02> А120з, MgO, CaO, Li20, Na20); оксиды промежуточного характера (P2Os и РЬО) и поверхностно-активные оксиды (К20, В203, V2O5, Сг20з, SO3, МоОз).

Активные оксиды, которые или лишь слабо связаны с внутренними слоями или образуют комплексы анионов, накапливаются . на поверхности, например, в виде групп [ВОз], [VO3], [Сг04], [МоО«] или [SO<]. Ионы F- и ОН- тоже снижают поверхностное натяжение.

Поверхностное натяжение снижается с температурой лишь в незначительной степени; можно считать, что это снижение составляет ~ 1 % на каждые .100 К.

3.4. Зависимость процессов переноса в

страница 13
< 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
кирпич керамический облицовочный полуторный
ограждения стройплощадок
http://taxiru.ru/magnitnyie-nakladki/magnitnaja_nakladka/
заказать машину с водителем в москве

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
(17.08.2017)