По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 666

Разнообразие свойств и сфер применения силикатного стекла

В статье приведены некоторые примеры создания и улучшения свойств силикатного стекла, показывающие, насколько широк диапазон этих свойств в случае применения тех или иных технологий его изготовления, а также насколько широки возможности применения стекла в зависимости от вариаций изменения этих свойств. В частности, рассмотрены такие варианты и модификации стекла в зависимости от включаемых в его состав добавок, как фототропные и теплозащитные стекла, пеностекло, стекловолокна, стеклопластики, полупроводящие стекла, стеклянные световоды и ряд других. Уникальные свойства таких материалов из стекла значительно расширили область его применения.

В виду меняющегося в широких пределах состава силикатных стекол их свойства также довольно широко варьируются. В зависимости от требований, предъявляемых к стеклу, выбирается его тип. Другими словами, в каждом конкретном случае изготовляется стекло с необходимыми свойствами. Само собой разумеется, что при выборе играют роль экономические и технологические показатели. Можно было бы, например, вставлять в окна химически стойкое стекло, но только такое остекление обошлось бы вдвое дороже.

Область применения стекла ограничена некоторыми его специфическими свойствами. Поэтому в последние годы прилагают немало усилий, чтобы путем целенаправленного научного поиска улучшить некоторые характеристики или даже получить стекла со свойствами, не присущими этому материалу.

Стекло чрезвычайно хрупкий и ломкий материал. Оно имеет весьма низкие пределы прочности на растяжение и изгиб и обладает относительно высокой поверхностной твердостью. Эксплуатационные свойства стекла можно заметно улучшить, если усилить его другими материалами (например, в литое и зеркальное стекло вводят проволоку). Это называется армированием стекла. Кроме того, на поверхность стекла можно нанести органические или неорганические защитные покрытия.

В последнее время стали известны также химические методы, например ионный обмен, которые приводят к более существенному повышению прочности стекла, порой до 10 раз. Этот процесс еще довольно редко внедряется в промышленность ввиду высоких экономических и технологических затрат.

Прочность стекла и его устойчивость к перемене температур можно повысить и другим способом — за счет направленной кристаллизации. Такие стекла должны содержать центры образования зародышей — небольшие кристаллы, которые при определенных температурных условиях вызовут кристаллизацию основной массы стекла. Так возникают ситаллы, или стеклокерамика. Подобные материалы могут выдерживать внезапное повышение температуры на 1000 °С, так как при этом не происходит практически никакого изменения их объема. Изделия из них применяются в промышленности, в лабораториях и домашнем хозяйстве.

Для Цитирования:
Разнообразие свойств и сфер применения силикатного стекла. Управление качеством. 2017;4.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала