Свойства стекол и их применение

Оптические свойства. Стекла отличаются прозрачностью в различных областях спектра. Оксидные стекла характеризуются высокой прозрачностью в видимой области спектра: коэффициент прозрачности Шо (10 - интенсивность падающего на поверхность стекла света, I - интенсивность света, прошедшего сквозь стекло) составляет для оконного стекла 0,83... 0,90, для оптического - 0,95... 0,99.

В связи с этим стекло незаменимо при остеклении зданий и различных видов транспорта, изготовлении зеркал и оптических приборов, включая лазерные, лабораторной посуды, ламп различного ассортимента и назначения, осветительной аппаратуры, телевизионной техники, волоконно-оптических линий связи, химической аппаратуры.

Плотность промышленных стекол колеблется от 2,2 до 8,0 г/см3. Низкие значения плотности характерны для боратных и боросиликатных стекол; среди силикатных наименьшей плотностью обладает кварцевое. Введение в состав стекла щелочных и щелочноземельных оксидов приводит к увеличению его плотности до 8,0 г/см3.

Механические свойства. Неорганическое стекло - хрупкий материал, весьма чувствителен к механическим воздействиям, особенно ударным. Значение модуля упругости различных стекол колеблется в пределах 44,2... 87,2 ГПа. Наибольшее его значение характерно для малощелочных алюмосиликатных стекол с высоким содержанием оксидов Be, Mg и Са, наименьшее - для боро- и свинцовосиликатных стекол с высоким содержанием оксидов В и Pb; модуль упругости кварцевого стекла составляет 73,2 ГПа. Прочность стекла на изгиб -

30... 120 МПа, которая определяется качеством поверхности.

Электрические свойства стекла зависят от состава и температуры среды - стекла могут быть диэлектриками, полупроводниками или проводниками. Большая группа оксидных стекол (силикатные, борагные, фосфатные) относится к классу изоляторов; почти идеальный изолятор - кварцевое стекло. Поскольку носители тока в оксидных стеклах - катионы щелочных и щелочно-земельных металлов, электропроводность, как правило, возрастает с увеличением их содержания в стекле и повышением температуры. Стеклянные изоляторы используют для высоковольтных линий электропередач.

Термические свойства. Для обычных силикатных стекол термостойкость[1] 60... 100 °С, для иирекса - 280 °С, для кварцевого стекла - около 1000 °С. Для силикатных стекол коэффициент теплопроводности равен 0,6... 1,34 Вг/(м-К), удельная теплоемкость при комнатной температуре - 0,3... 1,05 кДжДкг-К), коэффициент линейного термического расширения - 5-10' ... 120-10' К[1] (последнее значение - для свинецсодержащих стекол).

  • [1] Способность химических веществ и материалов сохранять неизменным химическое строение (и физические свойства) при повышении температуры.
  • [2] Способность химических веществ и материалов сохранять неизменным химическое строение (и физические свойства) при повышении температуры.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >