Поверхностное натяжение стекол.

Поверх-е натяжение также как и вязкость обеспечивает формование стеклоизделия.

Поверх-е натяжение-это работа, которую нужно совершить для увел-я поверхности жидкости на единицу.

υ= w/Δs

Оно в значительно меньшей степени, чем вязкость зависит от темпер-ры. Так у расплавов промыш-х стекол в интервале 1000-1400 ºС пов. натяжение составляет 0,22-0,38 Н/м. Увел-ют пов. натяжение оксиды: Al₂O₃, MgO, CaO. Уменьш-ет K₂O, PbO, B₂O₃. Особенно сильно снижают поверхностно активные оксиды: SO₃, MoO₃, WO₃, Cr₂O₃, As₂O₃, V₂O₅. А также сульфиды и селениды. Пов. натяжение играет важную роль, так высокое натяжение препятствует на стадии осветления, удалению газовой фазы и гомогенизации стекломассы при варки. И наоборот при отливки изделия стекломассы с большим пов. натяжением образуют гладкую и блестящую пов-ть. Такие способы формования как вытягивание и выдувание свойственные только для стекла обязаны высокому пов. натяжению и вязкости.

Действие сил поверхностного натяжения проявляется на различных

стадиях технологического процесса. На стадии стеклообразования

зерна кварца растворяются в первичном расплаве силикатов. Скорость

растворения оказывается тем выше, чем ниже вязкость и поверхностное

натяжение. Провар шихты ускоряется при введении в ее состав веществ,

понижающих поверхностное натяжение расплава стекломассы,

например небольших количеств Na2S04.

, При осветлении из расплава стекломассы удаляются пузырьки газов,

образовавшиеся в результате термической диссоциации карбонатов,

сульфатов, нитратов и других солей на стадии силикатообразования. Для

ускорения осветления в состав шихты вводят нитраты, сульфаты,

хлориды, аммонийные соли, соединения мышьяка, сурьмы, церия. Они, снижая

поверхностное натяжение на границе раздела фаз газообразная фаза —

расплав, способствуют образованию крупных пузырей.

Среди пороков стекломассы наиболее распространенными являются

стекловидные включения. Вероятность растворения стекловидных

включений в стекломассе зависит от соотношения поверхностных натяжений

расплава и включения. Так, например, поверхностное натяжение

кремнеземистых свилей меньше, чем поверхностное натяжение стекломассы

Ссв<Ост, в результате чего свили растягиваются в виде пленки и

относительно легко растворяются. Поверхностное натяжение глиноземистых

свилей выше, чем у стекла, свили принимают шарообразную форму и

плохо растворимы в силикатных расплавах.

5 Классификация стекол по составу, области применения.

 

По типу соединений различают классы: 1) элементарные, 2) оксидные, 3) галогенидные, 4) халькогенидные, 5) металлические, 6) сульфатные, 7) нитратные, 8) корбонатные, 9) фосфатные и д.р.

Элементарные стекла способны образовывать лишь небольшое число элементов: сера, селен, мышьяк, фосфор, углерод.

Галогенидные стекла получаются на основе ВеF₂,они так же содержат фториды алюминия, кальция, магния, стронция

Применение: благодаря высокой стойкости к действию жестких излучений, включая рентгеновские и γ – излучения, стойкие к агрессивным средам фтора и фтористого водорода.

Халькогенидные стекла получают в безкислородных системах типа: германий – мышьяк – Х; германий – сурьма – Х; Х – сера, селен, теллур. Они прозрачны в инфракрасной области спектра, имеют полупроводниковую проводимость, обнаруживают внутренний фотоэффект. Применяют в высокочувствительных камерах и ЭВМ в качестве запоминающих систем.

Оксидные стекла это самый многочисленный класс стекол. Наиболее легко стекла образовывают оксиды-стеклообразователи: оксиды кремния, бора, германия, мышьяка.

Самый обширный подкласс это силикатные стекла с добавками. В зависимости от основных стеклообразовательных оксидов стекла назыв.:- Al₂O₃; SiO₂ – алюмосиликатное стекло- B₂O₃; Al₂O₃; P₂O₅ – бороалюмофосфатное стекло

- V₂O₃; P₂O₅ – фосфованадатное стекло

Кварцевое стекло на основе чистого оксида кремния явл. наиболее тугоплавким и наиболее простым по составу. Двухкомпанентные щелочесиликатные стекла – бинарные стекла – это так называемые растворимые стекла, на их основе изготавливают силикатный клей. Многокомпанентные оксидные стекла содержат как правило не менее 6, 7 оксидов.