Стекла температуры ликвидуса

Кривые нагревания (охлаждения) неприменимы для изучения систем, в которых образуются стекла. Их изучают с помощью статистического термического анализа, т. е. выдерживают исследуемые образцы при разных температурах и быстро закаливают. Если полученные образцы полностью застывают в стекло, то температура, при которой они выдерживались, была выше температуры ликвидуса. Если они будут состоять полностью из кристаллов, то температура, при которой выдерживались образцы, была ниже солидуса. Наконец, если образцы состоят из стекла и частично из кристаллов,— это будет указывать на то, что температура, при которой выдерживался образец, находится между температурой ликвидуса и солидуса. Изменяя температуру отжига, находят две наиболее близкие температуры, при одной из которых кристаллов нет, а при другой — имеются в небольшом количестве. Температура ликвидуса отвечает промежуточной. [c.91]

Температура ликвидуса. Температура ликвидуса характеризует нижний предел температурного диапазона, в котором кристаллизация стекла уже невозможна, Диапазон кристаллизации простирается от этой температуры (соответствующей вязкости 10 пуаз) до температуры, при которой вязкость составляет примерно 10 пуаз (см, рис, 2-45). [c.76]

В работе Ф. Я. Галахова и Б. Г. Варшала [51] был сделан критический обзор имеющ,ихся гипотез о физико-химических причинах ликвации в силикатных расплавах и стеклах. Было предложено в качестве экспериментальной характеристики интенсивности ликвации брать ширину купола стабильной или метастабильной ликвации До 5 при температуре, равной половине критической температуры (0.5 Г р). Эта характеристика является более обоснованной, нежели ширина купола стабильной ликвации при температуре ликвидуса, которая используется, например, в работе Левина и С. Блока [52] и пригодна только для стабильной ликвации. В работе [51 ] путем сопоставления экспериментальных данных установлена примерно прямо пропорциональная зависимость Ад 5 от силы катиона z/r (z — валентность, г — радиус катиона) для 15 стекол R 0 -Si0,. [c.165]

Фазовое равновесие между расплавом (стеклом) и кристаллами возможно лишь в области температур, лежащих между температурами ликвидуса и солидуса. Ниже температуры солидуса фазовое равновесие стекло кристалл немыслимо. Если же доведенное до состояния равновесия размягченное стекло полностью закристаллизовалось, то это означает переход системы из состояния равновесия меньшей устойчивости в состояние равновесия большей устойчивости. Переход этот сопровождается, в общем, выделением энергии (освобождается скрытая теплота кристаллизации), но для того чтобы процесс кристаллизации вызвать, [c.123]

В умеренных концентрациях АЬОз также противодействует кристаллизации стекол. Небольшая замена ЗЮ2 на АЬОз в промышленных натриево-известково-кремнеземных стеклах понижает температуру ликвидуса системы и скорость роста кристаллов. Чем выше содержание ЗЮг в стекле, тем обычно больше эффект от введения АЬОз [72]. Однако количество введенной АЬОз [c.189]

Получение стеклокристаллических материалов—(ситаллов) с такими оптимальными параметрами — чрезвычайно сложная задача. Однако значительно сложнее получить стеклокристаллические эмали, так как последние должны удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к обычным эмалевым покрытиям и к стекло кристаллическим материалам. Так, например, коэффициент термического расширения стеклокристаллической эмали и в стеклообразном, и в закристаллизованном состоянии должен соответствовать коэффициенту термического расширения металла и изменяться при кристаллизации незначительно. Температура гладкого растекания эмали, а также температура ликвидуса не должны превышать температуру эмалирования обычных малоуглеродистых сталей (900—920° С) во избежание коробления и излишнего окисления металлов. [c.267]

Это позволило предположить, что поскольку ионообменные характеристики расплавленного и твердого стекла отличаются незначительно, то, очевидно, расплав стекла при температурах, не сильно отличающихся от температур ликвидуса /1о/, сохраняет структуру, [c.261]

Эффект температуры ликвидуса может объяснить существование условных стеклообразователей, которые сами не образуют стекла, но способны к стеклообразованию при плавлении с другим окислом. В принципе они способны образовывать стекла, но образуют их только при более благоприятных условиях. Во многих случаях второй окисел понижает температуру [c.36]

Более отчетливая взаимосвязь между стабильностью стекла и температурой ликвидуса может быть установлена с помощью рис. 35, на котором результаты Дитцеля совмещены с диаграммой состояния. В поле тридимита линии равной скорости кри- [c.94]

Номер стекла Температура ликвидуса, с Температура мн ямалы10й рефракции. °с 1 Номер стекла Температура ликвидуса, С Темаература минимальноЯ рефракции, С [c.113]

Уайт и Силверман аналогичным способом исследовали изотермы кристаллизации для тридимита, девитрита, дисиликата натрия, диопсида и других кристаллических фаз в силикатных стеклах, содержащих щелочи, окиси свинца, кальция и магния. Результаты систематического определения изотерм как функций состава выражены на фиг. 917, А и Б для стекольных шихт с содержанием окиси свинца в количестве больше 18%. Добавление окиси калия, замещающего окись натрия, еще больше понижает температуру ликвидуса (фиг. 917, В к Г). [c.907]

В последние годы структура стекла широко изучалась разносторонними методами исследования [2725—2763, 3045— 3084]. Так, Тарасов [2725, 2726], используя разработанный им метод определения низкотемпературной теплоемкости, показал, что особенность структуры силикатных и других неорганических стекол кроется в том, что они обладают полимерным анионом и мономерным катионом. Гросс и Колесова [2727], на основании изучения спектров комбинационного рассеяния многих стекол, показали на примере щелочносиликатных стекол, что в них имеет место постепенный переход от структуры стеклообразного кремнезема к структуре стеклообразного метасиликата щелочного металла, подобно тому, как это наблюдается для случая смешанных кристаллов. Флоринская и Печенкина [2728, 2729], основываясь на результатах, полученных методом инфракрасной спектроскопии, рассматривают стекла как сложные и неоднородные соединения, содержащие зоны с упорядоченным строением — кристаллиты. Расположение атомов в них такое же, как в кристаллах силикатов или кремнезема. Существует постепенный переход от наиболее упорядоченной части этих зон к беспорядку и обратно — к порядку в соседних кристаллитах. Формирование группировок, из которых в дальнейшем образуются кристаллиты, начинается очень рано, еще в расплаве стекла выше температуры ликвидуса. В пользу кристаллитной теории строения стекла приводятся и другие соображения [2730—2747]. Однако в отдельных работах утверждается, что некоторые виды стекол имеют структуру беспорядочной сетки [2748]. Как показал Порай-Кошиц [2749],пользуясь рентгеноструктурным методом, невозможно сделать окончательные выводы о правильности той или иной гипотезы о строении стекла. Полученные с помощью этого метода данные подтверждают обе гипотезы — как о кристаллитной структуре, так и о структуре беспорядочной сетки. По мнению автора, получения окончательного ответа на вопрос о размерах упорядоченных областей в однокомпонентных телах можно ожидать в результате их исследования электронномикроскопическим методом. [c.460]

Между дендритами корунда присутствуют очень мелкие кристаллы муллита и стекло, что указывает на неравновесный процесс кристаллизации. В сплавах эвтектического состава и даже доэвтектического состава первоначально, как правило, кристаллизуется корунд, так как образование зародышей корунда должно происходить значительно легче, чем образование зародышей муллита для возникновения последних необходима комбинация нескольких молекул окиси алюминия и окиси кремния, что статистически менее вероятно, чем комбинация двух молекул (окиси алюминия и окиси кремния), необходимая для образования зародышей корунда. Этим, по-видимому, объясняется тот факт, что в обширной литературе о системе АЬОз—ЗЮг ни разу не была приведена структура эвтектики корунд — муллит, а также и тот факт, что в составах, прилегающих к эвтектике, присутствует очень много первично закристаллизованных кристаллов корунда (см. рис. 4). Характером кристаллизации можно объяснить и разброс значений температур плавления сплавов, содержащих 79—84 вес.% АЬОз. Поэтому после установления с достаточной точностью температуры ликвидуса составов, содержащих более 84 вес.% АЬОз, для определения температуры плавления эвтектики муллит — корунд необходимо провести дополнительные исследования смесей синтезированного муллита с корундом. С увеличением содержания кремнезема увеличивается вероятность первоначального образования зародышей муллита, и в составах, содержащих от 77,5 примерно до 20 вес.% АЬОз, муллит является первичной фазой, выпавшей из расплава. Согласно теоретической кривой ликвидуса (см. рис. 1), в системе муллит — корунд кристаллизация муллита происходит в очень узком интервале составов 1—2%. Трудность зарождения зародышей муллита по сравнению с зародышами корунда может еще более сократить этот интервал. Поэтому при увеличении содержания кремнезема всего на 1—1,5% характер кристаллизации резко меняется и сплавы, содержащие 75-—77 вес.% АЬОз, состоят почти целиком из муллита. С увеличением содержания кремнезема по сравнению с указанными составами увеличивается количество стекла, присутствующего в закристаллизованных образцах. Минимальное количество стекла приходится на состав, отвечающий мулиту, 2АЬОз- ЗЮг. Увеличение содержания кремнезема примерно на 10% (изменение состава от 77 до 68 вес.% АЬОз) приводит к незначительному увеличению количества стекла в закристаллизованных образцах, в то время как почти такое же увеличение количества кремнезема при изменении состава от 68 до 60 вес. % АЬОз вызывает резкое увеличение количества стекла в сплаве (см. рис. 3). Это можно объяснить тех, [c.35]

Из графиков следует, что высокотемпературные логарифмы азоком имеют более простой ход, чем изотермы низкотемператур -ные чем ближе температура, при которой сравниваются вязкости-, к температурам ликвидуса, тем резче проявляется своеобразие данного состава стекла на его вязких свойствах. Это общее положение верно не только для случая вязкости стеклообразных, но и для вязкости солеобразных систем и жидких смесей вообще. [c.335]

Если ошибочно говорить об определенной температуре агрегации или температуре превращения расплавленного стекла, то бесспорна возможность появления своеобразных изгибов на температурных кривых тех или иных свойств, характеризующих, по-движно-текучее состояние. Например, на кривых lgx—1/7 системы КгО—ЗЮг, являющихся типичными, имеются два изгиба (рис. 41). Первый, как обычно, совпадает с Тг, второй — расположен выше, но не связан с температурами ликвидуса и солидуса [30]. Для системы РЬО—ЗЮг второй изгиб лежит намного выше температуры ликвидуса. Эти явления, по-видимому, объясняются процессами скрытой дифференциации компонентов. В других случаях возможны и процессы микроликвации (см. главы УП, IX). [c.113]

Микроликвация в стекле, как и макроликвация в расплаве, есть процесс, протекающий лишь в ограниченных концентрационных и температурных зонах систем с невысокой способностью к стеклообразованию. Имеются компоненты, обладающие выраженным гомогенизирующим действием. Замечено, например, что при замене ЫааО на К2О в системе ЮМагО-ЮМеО-805102, где -МеО = СаО, ВаО, стекло гомогенизируется настолько, что практически полностью исчезает малоугловое рассеяние [70]. Еще более сильное гомогенизирующее действие по данным Н, С. Андреева и Г. Г. Бойко [93] оказывает СзгО. По-видимому, есть основания заключить, что гомогенизация, как превалирующий процесс, наступает всегда в том случае, когда ион Ме+ меньшего радиуса замещается ионом Ме-" большего радиуса. Чем выше нагревается стеклообразующий расплав, тем совершеннее протекает процесс последующего стеклообразования при охлаждении, тем устойчивее стеклообразное состояние. В этом смысле характерен следующий пример. Система из фторидов бериллия, натрия и урана образует устойчивое стекло, если расплав был нагрет на 200° выше температуры ликвидуса. Те же составы, перегретые лишь на 50°, сплошь кристаллизуются и вероятно ликвируют при том же режиме охлаждения [71]. [c.295]

Аналогичное по свойствам чешское стекло Palex (Volf, 1961) вначале применялось для химико-лабораторной посуды. В 50-х годах оно было вытеснено более термостойкими стеклами. В силу высокой химической устойчивости, сравнительно низкой температуры ликвидуса (1040°) и благоприятной вязкости этого стекла [c.74]

Рассмотрение температуры плавления, или ликвидуса, является гораздо более плодотворным, если обратиться к двойным системам. Роусон показал, что существует много таких систем, в которых ни один компонент не образует стекол, а в определенном интервале концентраций в двойной системе стекла образуются. Он нашел, что область стеклообразования часто является областью составов с низкой температурой ликвидуса. На рис. 7 и 8 показаны диаграммы плавкости и области стеклообразования для двойных систем РЬО—V2O5 и СаО—АЬОз-Много подобных примеров приведено в других местах этой книги. Для удобства назовем это явление эффектом температуры ликвидуса . [c.34]

Подобный же, но более ярко выраженный эффект наблюдается и в серии стекол системы Ь1гО—510г при изменении содержания ЫгО от 22,7 до 28,3 мол.% [7]. При 22,7 мол.% ЫгО максимальная скорость кристаллизации вторичной фазы — силиката лития — лишь ненамного меньше скорости выделения первичной фазы — кремнезема. Однако при 28,3 мол.% ЫгО, при составе, близком к эвтектическому, наблюдаемая скорость роста силикатной фазы уже превышает 800 мк мин в то время как скорость выделения кремнезема составляет примерно 60 мк минг (рис. 27). Таким образом, нестабильность этих стекол вызвана в первую очередь высокой скоростью кристаллизации вторичной силикатной фазы . Морли обнаружил, что в обеих системах максимальная скорость кристаллизации обратно пропорциональна вязкости стекла при той же температуре. Им было отмечено также, что в системе ЫагО—510г логарифм максимальной скорости роста первичной фазы пропорционален величине температуры ликвидуса (в °К). Скорость [c.84]

Оказывается, что выше температуры перехода процесс, определяющий скорость расстекловывания, изменяется с температурой не столь существенно, как вязкость стекла. Определение температурного изменения кинетического фактора может быть получено путем деления экспериментальных величин скорости роста, найденных Вьером в области температура ликвидуса — [c.88]

Имаока и Ямадзаки [3] определили пределы стеклообразования на навесках в 1 г в двойных системах с ВаО (40 мол.%), SrO (40 мол.%), СаО (56,7 мол.%) и MgO (42,5 мол.%). В последних трех системах, однако, не удавалось получить однородные стекла во всем интервале составов (от чистого кремнезема до предельных составов, приведеных выше). Так, в системе СаО—SiOz при содержании СаО 1—28 вес.% и температурах, немного превышающих температуру ликвидуса, расплавы состоят из двух несмешивающихся фаз. Хотя каждая фаза при охлаждении и дает стекло, получающийся материал не представляет интереса. Явление расслаивания, ограничивающее области стеклообразования во многих силикатных и боратных системах, более детально рассматривается в гл. 7. [c.91]

Более стабильные составы можно получить при частичной замене СаО в стеклах системы ЫагО— a0—Si02 на Л оО. Свифт [24] показал это на примере серии стекол, полученных на основе тройного состава 74% SiOz, 16% ЫагО и 10% СаО, т. е. одного из самых стабильных по Дитцелю. В этом составе СаО через 2% заменяли на MgO. Кривые зависимости скорости кристаллизации от температуры, полученные для различных стекол, представлены на рис. 36. Приведенные на рисунке кривые показывают, что температура ликвидуса и скорости выделения первичной и вторичной кристаллических фаз уменьшаются с увеличением содержания MgO до 6%. При последующем замещении СаО на MgO температура ликвидуса возрастает и уменьшается стабильность стекла. Свифт показал также, что введение AI2O3 оказывает на стабильность стекла аналогичное влияние. [c.97]

И ТЬО. Во всех других системах расплавы, обогащенные В2О3, не способны образовывать при охлаждении прозрачные однородные стекла. При температурах несколько выше температуры ликвидуса равновесный расплав представляет две несмешиваю-щиеся жидкости различного состава (см. гл. 7). Каждая из этих жидкостей при охлаждении. может образовать стекло, однако получающееся стекло, как и расплав, состоит из различных фаз. Указанные в табл. 10 и 11 области стеклообразования соответ- [c.106]

Бораты кадмия, цинка, свинца. Мы уже неоднократно указывали, что в боратные стекла можно вводить очень большие количества dO, ZnO, РЬО и BI2O3. Обычно это объясняют, исходя из природы химической связи между модифицирующим катионом и анионом кислорода (см. разд. 3). При интерпретации стабильности этих стекол кажется примечательным то, что в области высокого содержания модифицирующего окисла температуры ликвидуса здесь намного ниже, чем в системах с боратами щелочноземельных металлов. Это можно видеть на примере системы РЬО—В2О3 (рис. 45), в которой область стеклообразования особенно велика можно изготовить стекла, содержащие более 90 вес.% РЬО. Вблизи предела области стеклообразования температура ликвидуса начинает резко подниматься к температуре плавления РЬО (886°). [c.112]

Существовало сомнение относительно однофазности некоторых расплавов В2О3—8Юг. Составы с высоким содержанием кремнезема с трудом поддаются изучению, поскольку они весьма вязки и их трудно гомогенизировать. Улетучивание ВгОз также весьма велико из-за высоких значений температур ликвидуса. Кузену и Тернеру [18] удалось, по-видимому, приготовить однородные стекла ВгОз—510г с содержанием SiOz до 60 вес.%. и не было никаких фактов, указывающих на несмешиваемость системы, полученную на диаграмме равновесия Мореем. Отсутствие расслаивания в этой системе совсем недавно подтвердили Рокет и Фостер [19]. [c.114]

Обсуждение взаимосвязи областей стеклообразования и структуры стекол. Рассмотрение областей стеклообразования в щелочных боратных системах в свете описанных в предыдущем разделе результатов показывает, что предельные составы всего лишь на несколько процентов богаче щелочами тех составов, при которых образуются первые немостиковые атомы кислорода. Используя экспериментальные величины N4, приведенные на рис. 51, можно рассчитать долю немостиковых атомов кислорода для составов, соответствующих границам стеклообразования. При расчете необходимо сделать некоторые предположения о способе распределения в структуре несвязьшающих атомов кислорода. Они могут быть распределены беспорядочно между тригональными и тетраэдрическими группами или же чаще встречаться среди группировок какого-то одного вида. В зависимости от исходного предположения получаемые величины лежат в пределах 0,1—0,15. Предельный состав в системе N320—5102 соответствует более высокой доле немостиковых атомов кислорода — около 0,7. Если предположить, что величина N4 в щелочноборатных расплавах при температуре ликвидуса такая же, как и в твердом стекле, становится ясным, что при предельном составе непрерывность пространственной сетки и в расплаве значительно больше, чем при предельном составе в щелочносиликатных системах. В то же время если, следуя [c.121]

Мы уже видели, что существование в системе области стабильного рассланвания ограничивает полезную область стеклообразования стекла, получаемые нз расслаивающихся расплавов, или имеют слоистую структуру, или сильно опалесцируют. Однако, если верхняя температура смешения (разд. 7, А) ниже температуры ликвидуса (метастабильное расслаивание), стекла могут быть совершенно прозрачными и гомогенными, хотя структура их и двухфазная. Когда стекло при охлаждении входит в область расслаивания, скорость диффузии обычно настолько мала, что для образования видимого разделения на фазы просто не хватает времени. Обычно в таком стекле ликвацию можно увидеть с помощью электронного микроскопа. При тепловой обработке стекла, проводимой при температуре несколько ниже температуры смешения, т. е. внутри области расслаивания, лик-вациопную текстуру часто удается сделать настолько грубой, что стекло начинает опалесцировать. В этой главе мы рассмотрим различные стороны проявления ликвации и ее виды, которые наблюдались в ряде систем. [c.149]

Хотя уже давно известно, что ОеОг является стеклообразователем, систематическое изучение германатных стекол началось лишь недавно. Поскольку многие кристаллические германаты изоструктурны соответствуюш,им силикатам, в ранних работах часто предполагалось, что структурное подобие должно иметь место также и в стеклах и что свойства силикатных и германатных стекол должны изменяться в зависимости от изменений состава и температуры одинаково [1]. Так как температуры плавления германатов ниже, чем у силикатов, то предполагалось возможным использовать это подобие для создания моделей и получения с их помощью сведений о соответствующих силикатных стеклах, в частности о стеклах с малым содержанием модификатора, которые трудно приготовить из-за высокой температуры ликвидуса. Последними работами, однако, показано, что германатные стекла обладают специфическими особенностями, обусловленными структурными изменениями, не имеющими места в силикатных стеклах. [c.183]

В системах, содержащих РЬО, Р2О5 и ТеОг, можно получить достаточно устойчивые стекла. Однако в системе СаО—V2O5, для которой известны температуры ликвидуса, стекла можно получить только резкой закалкой очень маленьких количеств [c.203]

Смотреть страницы где упоминается термин Стекла температуры ликвидуса: [c.212] [c.236] [c.201] [c.100] [c.855] [c.241] [c.43] [c.92] [c.342] [c.80] [c.85] [c.90] [c.92] [c.95] [c.97] [c.98] [c.101] [c.110] [c.112] [c.114] [c.149]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология