2015-10-22
315
ЛЕКЦИЯ №4. Силикаты в стеклообразном состоянии. Особенности этого состояния. Условия стеклообразования. Основные разновидности стекол. Строение и свойства стекла.
Существуют различные определения стеклообразного состояния:
Стеклом называются все аморфные тела, получаемые путем переохлаждения расплава, независимо от их химического состава и температурной области затвердевания, и обладающие в результате постепенного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел, причем процесс перехода из жидкого в стеклообразное состояние должен быть обратимым.
Неорганическими стеклами можно назвать изотропные тела, являющиеся продуктом затвердевания силикатных расплавов при их переохлаждении без появления новой фазы.
Классификация неорганического стекла,
предложенная А.А. Аппеном
1. Элементарное стекло – это стекло, состоящие из атомов одного элемента. При обычных условиях в стеклообразном состоянии можно получить такие элементы, как S, Se, As, P.
|
|
|
2. Оксидные стекла – это наиболее распространенные стекла. В зависимости от природы стеклообразующего оксида выделают: силикатные, боратные, фосфатные, германатные, теллуритные и др.
Главенствующие позиции занимают силикатные стекла, которые являются наиболее распространенные в быту и технике. Силикатные стекла имеют многокомпонентный состав.
Табл. 1. Состав важнейших силикатных стекол
| натриево-кальциевое силикатное стекло | боросиликатное жаростойкое стекло | свинцовое стекло | |
| SiO2 B2O3 Al2O3 MgO CaO Na2O PbO | 70-74% 0-0,2 0,5-2 0,4 5-10 12-17 - | - - 4-5 - | 56-58 - 0-1 - - 12-13 |
| Бытовое стекло | Лабораторная посуда | Основа хрусталя |
Существуют и однокомпонентные стекла, главнейшим из которых является кварцевое стекло, т.е. стекло на основе кремнезема. Она характеризуется высокими температурой плавления 1700 С, оптической прозрачностью во всех диапазонах, химической стойкостью и электроизоляционными свойствами, а также малым коэффициентом расширения.
3. Халькогенидные стекла – это стекла, в которых роль кислорода играют его аналоги по периодической системе – S, Se и Te, т.е. это стекла на основе сульфидов, селенидов и теллуридов мышьяка, германия и фосфора. Эти стекла не прозрачны для видимого света, а прозрачны лишь в ИФ области спектра. Они отличаются электронной проводимостью, свойственной полупроводникам.
4. Галогенидные стекла, в частности фторбериллатные, стеклообразующим веществом является BeF2. практическое применение этот класс стекол не получил.
5. Смешанные стекла синтезируются из смесей стеклообразующих соединений различных типов.
