Ситаллы. Ситаллы являются стеклокристаллическим материалом, в котором степень кристалличности достигает 95%

Ситаллы являются стеклокристаллическим материалом, в котором степень кристалличности достигает 95%. При этом структура ситаллов характеризуется высокой мелкозернистостью и плотностью, однородностью и изотропностью, что придает ситаллам повышенные физико-механические свойства.

Для получения кристаллической структуры приготовляют стекольную шихту, содержащую оксиды Li₂O, Al₂O₃, SiO₂, MgO, CaO с добавками катализаторов кристаллизации – нуклеаторов. К ним относятся соли светочувствительных металлов Au, Ag, Cu, а также соединения NaF, FeS, TiO₂. После плавления такой стекольной шихты и получения изделий производится их охлаждение и последующий нагрев до температуры стеклования, чем создаются центры кристаллизации. При повторном нагреве до температуры 900…1100⁰С происходит рост кристаллов и образование новых центров с равномерной кристаллизацией стекломассы.

К л а с с и ф и ц и р у ю т с я ситаллы по условиям образования центров кристаллизации на несколько основных видов.

Фотоситаллы создают из стекольной шихты на основе оксида Li₂O с нуклеаторами из светочувствительных соединений. При нагреве с воздействием ультрафиолетовых или рентгеновских лучей происходят фотохимические процессы, сопровождающиеся возникновением центров кристаллизации.

Термоситаллы получают из шихты на основе оксидов MgO, CaO с нуклеаторами в виде фторидов, сульфидов, некоторых других оксидов. Кристаллическая структура образуется в результате повторной термической обработки получаемых изделий.

Шлакоситаллы создают с использованием в качестве шихты доменных шлаков, имеющих в своем составе оксиды, сульфиды, фосфиды, при добавлении нуклеаторов и усилителей кристаллизации.

Механическая прочность ситаллов при растяжении и сжатии близка к прочности стекла, но прочность при изгибе и ударная вязкость намного больше и достигают значений соответственно s_и = 650 МПа, а = 10,5 кДж/м². Ситаллы обладают высокой износостойкостью, по теплопроводности они превосходят стекла и обладают также значительной жаростойкостью (1200⁰С) и термостойкостью (900⁰С). Высокая химическая стойкость ситаллов обеспечивает их устойчивость к действию кислот и щелочей даже при повышенных температурах, кроме кислоты HF. Диэлектрические качества ситаллов характеризуются значительным уровнем электроизоляционных свойств при высоких частотах.

Применяются ситаллы как светочувствительные материалы в приборостроении, при изготовлении электроизоляционных изделий электровакуумной техники и радиоэлектроники, для получения деталей химических производств, подшипниковых устройств, двигателей внутреннего сгорания.