Физические свойства расплава и стекла
|
Физические свойства расплава К физическим свойствам расплава, определяющим условия производства стекла, относятся вязкость и скорость затвердевания. Вязкость (внутреннее трение) - способность текучих тел оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. Вязкость расплава должна изменяться в определенных пределах, в зависимости от способа формования и зависит от температуры и химического состава. Важную роль при формовании играет также скорость затвердевания - изменение вязкости во времени, которая характеризуется интервалом вязкости - разностью между двумя ее значениями, в пределах которой возможна пластическая деформация при формовании изделий. Физические свойства стекла Свойства стекол зависят от их химического состава, содержания в них стеклообразующих оксидов - SiO2, Na2O, CaO, Al2O3, MgO и др. Средняя плотность силикатного стекла изменяется в пределах от 2,2 (кварцевое стекло) до 2,6 г/см3, при введении оксидов тяжелых элементов (свинца) плотность может повышаться до 7,0 г/см3. Упругость стекол характеризуется модулем упругости Е, по сравнению с металлами она сравнительно невелика (5000-8000 кг/м2). Предел прочности при сжатии оконного стекла - 90-100 кг/мм2. Стекло работает на растяжение и растяжение при изгибе значительно хуже, чем на сжатие: Rр стекла в 15-20 раз меньше Rсж. Твердость стекла по минералогической шкале равна 6-7 единицам. Хрупкость характеризуется сопротивлением стекла удару; она зависит от формы, размеров и толщины стекла. Стекло относится к хрупким материалам, и разрушается без заметной пластической деформации. Теплопроводность стекла изменяется в пределах 0,7-1,3 Вт/(м*°С), повышается с ростом температуры. Термическое расширение. При резком нагревании или охлаждении в стекле возникают термические напряжения сжатия или растяжения и связанные с ними деформации, которые могут привести к разрушению стекла. Термическая устойчивость, сопротивляемость резким изменением температуры характеризуется коэффициентом линейного термического расширения (КЛТР). Высокой термостойкостью обладает кварцевое стекло. На термостойкость влияют форма, размеры и толщина стекла. К оптическим свойствам стекол относятся пропускание, поглощение, рассеяние и отражение света. Отношение количества света, отраженного от поверхности стекла, к количеству света, падающего на поверхность, называется коэффициентом отражения. Часть падающего света поглощается стеклом. Отношение количества света, пропущенного стеклом, к общему световому потоку называется коэффициентом светопропускания (в долях единицы или процентах). Для листового стекла толщиной 1 мм, коэффициент светопропускания составляет 88-90 %, поглощения - 0,5-3,0 %, отражения - 8-9 %. Стекло относится к диэлектрикам, при температуре ниже 200 °C электропроводность стекол незначительна, так как электрический ток переносится ионами. Химическая стойкость стекла зависит от его состава и реагентов, которые на него воздействуют. Состав и свойства стекол могут изменяться под воздействием окружающей среды. Вода растворяет компоненты стекол (выщелачивание поверхностного слоя). |
