Определение способности стекла и кристаллизации

Определение способности стекла к кристаллизации [c.390]

Кварцевое стекло — это почти чистая (99,8—99,9%) окись кремния, содержащая лишь незначительные примеси окислов алюминия, натрия, калия, магния и железа. Кварцевое стекло очень термостойко и упруго, обладает высокой химической стойкостью к кислотам (кроме плавиковой и фосфорной) и хорошими оптическими свойствами, прозрачно к инфракрасным и особенно к ультрафиолетовым лучам, устойчиво к радиации, является отличным диэлектриком. К недостаткам кварцевого стекла следует отнести высокую температуру обработки (около 1800°С), газопроницаемость (особенно для гелия и водорода), неустойчивость к щелочным реактивам, способность к кристаллизации в определенных условиях. [c.270]

Если наложить друг на друга кривые спонтанного образования зародышей и скорости кристаллизации в зависимости от переохлаждения, то полученная кривая кристаллизационной способности будет иметь максимум, соответствующий оптимальным условиям кристаллизации. Этот прием был использован Тамманом для получения искусственного развития кристаллических зародышей в стеклах с особенно низкой способностью к кристаллизации. Чтобы установить состояние оптимальной кристаллизации в определенной зоне расплава, весьма существенно поддерживать достаточно крутой температурный градиент в переохлажденном [c.378]

Образование кристаллов различных химических соединений в сваренной стекломассе называется кристаллизацией, или зару-ханием стекла. Зарухание является нежелательным явлением, так как стекло делается совершенно непригодным к употреблению. Имеется несколько методов определения кристаллизационной способности стекла. [c.390]

Стеклами называются твердые тела, их рассматривают как переохлажденные жидкости с большой вязкостью, которая затрудняет перемещ,ение структурных элементов, мешает образованию правильной кристаллической решетки. Стекло находится в состоянии неустойчивого равновесия и в определенных условиях способно к кристаллизации. У него нет теплоты плавления и определенной температуры плавления при нагревании постепенно размягчается, а затем превращается в подвижную жидкость (теплота затрачивается только на нагревание). Важнейшие свойства стекла, обусловливающие его применение,— высокая прозрачность для лучей света, значительная механическая прочность, а также стойкость к воздействию химических реагентов наряду с низкой теплопроводностью. Хрупкость стекла может быть устранена термической обработкой. [c.123]

Соответственно этому способность стекла к кристаллизации определяется двумя моментами числом центров кристаллизации, образующихся Б единицу времени в единице объема (так называемая самопроизвольная кристаллизация), и линейной скоростью роста кристаллов в определенном направлении. [c.39]

При политермическом методе для определения кристаллизационной способности стекла требуется провести ряд экспериментов, различных только по экспозициям. Этот метод является наиболее быстрым, так как каждый эксперимент дает полную картину кристаллизации стекла в большом диапазоне температур. Он применим как для исследований кристаллизационной способности отдельных стекол, так и при массовых определениях. [c.47]

Кристаллизационная способность стекла зависит от его химического состава и температуры нагрева и определяется скоростью роста центров кристаллизации /С и скоростью роста кристаллов Kg (К —количество мельчайших кристалликов, возникающих при определенной температуре в единицу времени в единице объема Kg—увеличение линейных размеров кристаллов в единицу времени). [c.19]

В технологии стекловарения кристаллизация стекла—один из пороков, с которым приходится бороться. Поэтому каждый сорт стекла необходимо исследовать чтобы выяснить его кристаллизационную способность. Для этого измеряют степень кристаллизации при различных температурах за определенные промежутки времени, длительность которых обычно определяется длительностью соответствующего технологического процесса обработки данного сорта стекла. Так, например, если стекло в процессе выработки путем прессования находится в течение определенного времени при данной температуре, то необходимо, чтобы оно за это время ни в коем случае не кристаллизовалось если стекло в процессе отжига выдерживается в определенном температурном интервале, необходимо, чтобы и при этом не появлялось никаких ледов кристаллизации. [c.58]

Характер кристаллизации и скорость ее тесно связаны с химическим составом стекла. Как правило, стекла и расплавы, имеющие состав, соответствующий определенному соединению, которое и выделяется в виде кристаллической фазы, обладают, при прочих равных условиях, наибольшей кристаллизационной способностью и такие расплавы склонны к сплошной кристаллизации. Сплавы, [c.59]

Кристаллизационная способность стекол измеряется скоростью их спонтанной кристаллизации и линейной скоростью роста кристаллов. Она является одним из важных технологических свойств стекла и часто определяет практическую возможность изготовления стекла данного состава. Обычно кристаллизационную способность характеризуют величиной линейной скорости роста кристаллов, образующихся в стекле данного состава, в определенных температурных интервалах. Естественно, что величина кристаллизационной способности зависит и от того, каковы природа и химический состав выпадающих кристаллов. [c.331]

Характер кристаллизации и скорость ее тесно связаны с химическим составом стекла. Как правило, стекла и расплавы, имеющие состав, соответствующий определенному соединению, которое и выделяется в виде кристаллической фазы, обладают, при прочих равных условиях, наибольшей кристаллизационной способностью и склонностью к сплошной кристаллизации. Сплавы, в которых состав выпадающей фазы отличается от состава исходного стекла, кристаллизуются медленнее. Как правило, наименьшей склонностью к кристаллизации обладают сплавы, состав которых отвечает эвтек-тикам. [c.92]

Определение стекла как переохлажденной жидкости вытекает из способа получения стекла. Для перевода кристаллического вещества в стеклообразное состояние необходимо его расплавить и затем переохладить расплав. Однако определение Таммана неточно. Переохлажденная вода остается маловязкой жидкостью, но не становится стеклом. Отвердевают в виде стекол при понижении температуры лишь те переохлажденные жидкости, вязкость которых быстро и непрерывно возрастает на много порядков, например, от нескольких пуаз до 10 пз. Вязкость расплавов — главный фактор, характеризующий их способность переходить в стеклообразное состояние. Именно высокая вязкость, в интервале температур кристаллизации является основной, хотя и не единственной причиной, предопределяющей склонность расплавов застывать в виде стекла. В табл. 1 сравнивается вязкость некоторых [c.8]

Плавкость — практическая величина, характеризующая скорость размягчения стекла и растекания вязкого расплава по твердой поверхности при различных температурах. Плавкость представляет сложную функцию вязкости, поверхностной энергии на границах фаз, кристаллизационной способности, температуры начала кристаллизации и плотности расплава. Однако решающая роль принадлежит вязкости. Если расплав не кристаллизуется во время опыта, то по- плавкости можно судить и о вязкости. Мерой плавкости обычно служит длина капли, растекшейся по наклонной металлической или керамической пластинке за определенный промежуток времени (5—-10 мин при заданной температуре), либо скорость оседания штабика стекла в процессе нагревания, а также разность между температурами начала деформации и падения конусов Зегера. Мерой плавкости иногда принимают температуру [c.17]

Химический состав литого камня должен иметь определенную степень кислотности, обусловливающую образование преимущественно насыщенных кремнеземом минералов (например пироксенов). Значительный избыток кремнезема приводит к уменьшению кристаллизационной способности расплава и, следовательно, к недопустимому количеству стекла в отливке. При недостатке кремнезема (ультраосновной расплав) неизбежна кристаллизация ненасыщенных минералов, особенно оливинов (монтичеллит), которая снижает стойкость отливки против химических (атмосферных) воздействий. [c.278]

Определение значений Тд стекол системы Аз—5 методом ДТА проведено в работе [89]. При этом показано, что с увеличением содержания мышьяка возрастает Гg сплавов, а также возрастает устойчивость стекол к кристаллизации. Степень неоднородности стекол возрастает при приближении составов к границе стеклообразования, а также при увеличении содержания серы Б стекле. В работе [98] проведено изучение вязкости, скорости ультразвука и кристаллизационной способности [c.58]

Не один сахар, но и множество других веществ способны кристаллизоваться, т. е. принимать определенные геометрические формы, более или менее постоянные для каждого вещества. Кристаллизация вообще наступает, когда, в момент принятия веществом твердого вида, его частицам предоставлено было группироваться спокойно, следуя прирожденным им силам. Так кристаллизуется, например, обыкновенная наша соль в правильных кубических формах, образование которых легко наблюдать, если каплю рассола оставить высохнуть на поверхности чистого стекла. Раствор нашатыря в ]юде, при тех н е условиях, образует массу мелких перистых иголочек. Благодаря также кристаллизации, мороз расписывает наши стекла прихотливыми узорами, а крупинки снега принимают красивые правильные шестиугольные формы разнообразных звездочек. В последнем случае кристаллизация происходит при переходе в твердое состояние из парообразного. [c.48]

При производстве оптического стекла случаи кристаллизации наблюдались особенно часто, так как необходимость получения стекла с определенными оптическими константами в значительной степени затрудняла возможность изменения его состава для понижения кристаллизационной способности. Кроме того, многообразие и слож- [c.5]

Определение кристаллизационной способности стекой производилось авторами политермическим методо м, и, что существенно, в исследуемых стеклах изучались выделяющиеся кристаллические фазы. Это позволяло связать наблюдаемые изменения кристаллизационной способности с положением составов стекол в полях гетерогенного равновесия. Существование такой связи вполне естественно, так как в процессе кристаллизации стекло переходит из метаста-бильного в равновесное со стояние. [c.81]

Это связано с тем, что обязательным условием кристаллизации является достаточная подвижность молекул при температуре кристаллизации, необходимая, для образования упорядоченной,фазы. Вследствие межмолекулярного взаимодействия для перемещения молекул требуется определенное время. С понижением температуры скорость перемещения молекул может стать настолько низкой, что переход в упорядоченное состояние потребует бесконечно большого периода. Если при охлаждении жидкости молекулы утрачивают подвижность раньше, чем начинается процесс кристаллизации, вещество не способно к образованию кристаллической фазы. При этом вязкость вещества постепенно возрастает, и жидкость отвердевает без образования упорядоченной структуры. Такое твердое состояние вещества получило название стеклообразного (поскольку обычные силикатные стекла находятся в нормальных условиях в таком состоянии), или твердого аморфного. Стеклообразное состояние может быть реализовано и для кристаллизующихся веществ. Так, при быстром охлаждении расплава вещества, способного кристаллизоваться, молекулы могут утратить подвижность раньше, чем произойдет их перестройка с образованием упорядоченной структуры, что приведет к переходу вещества в стеклообразное состояние. [c.47]

В том случае, когда кристаллизационная способность стекла невелйка, обычно удается полностью избежать его кристаллизации в условиях производства. Этого достигают тем, что, пользуясь данными определения кристаллизационной способиости, максимально, в пределах возможного, сокращают время пребывания стекла в температурном интервале его кристаллизации. [c.80]

В жидкой фазе возможна реализация двух ситуаодй в первом случае молекулярная подвижность заморожена, во втором — активирована. И в том и в другом случае дальний порядок не наблюдается. Если молекулярная подвижность заморожена, вещество существует в виде физического твердого тела, не способного к кристаллизации, ввиду отсутствия в нем дальнего порядка. Подобные твердые тела, не способные к кристаллизации, называют аморфными твердыми телами. Натриевое стекло является типичным представиГтёлем твердого тела, не имеющего кристаллической решетки, именно поэтому аморфные твердые тела сравнивают с ним и аморфное твердое состояние называют стеклообразным. При нагревании такого аморфного тела или стекла в нем постепенно активируется броуновское движение, и по достижении определенного его уровня появляется молекулярная подвижность. Таким образом и реализуется второй случай, и мы имеем вещество в жидкой фазе, обладающее молекулярной подвижностью. Итак, появление молекулярной подвижности обусловливает переход твердого тела в жидкое состояние, при этом не наблюдается изменений во внутреннем порядке расположения молекул, а меняется только энергия их движения. Следовательно, переход из аморфного твердого состояния в жидкое происходит постепенно в некотором температурном интервале. [c.124]

ВаО—О—35 СаО—0 7,5 15 ZnO—0 7,5 15 Учитывая литературные данные, предполагали, что стекла и покрытия на их основе, содержащие указанные окислы, могут быть устойчивы, кроме вышеприведенных факторов, и к воздействию у — излучения. В данной системе определены область стеклообразования, кристаллизационная способность в интервале 750—1100°С, химическая стойкость стекол, температура размягчения и коэффициент теплового расширения стекол до и после кристаллизации, их микроструктура и фазовый состав. Для определения областей стеклообразования сплавлено 6 серий стекол при температуре 1400°С. В основу положена трехкомпонентная система Li 0— —ВаО—Si02, четвертым компонентом являются окислы СаО, ZnO или СаО -f- ZnO в количестве 7,5 и 15 мол. %, вводимые вместо LiaO для повышения жаростойкости стекол и покрытий на их основе изучаемой системы. Двуокись церия вводили в состав в количестве 0,50 мол. %. При этом наблюдали сужение области стеклообразования по сравнению с исходным сечением, как при введении СаО или ZnO, так и при суммарном их содержании. Причем чем больше их содержание, тем меньше область стеклообразования, поскольку происходит эквимолекулярная замена ими окиси лития. [c.91]

С другой стороны, двуокись титана может не только заглушать стекла (эмали), но при определенных условиях способна даже препятствовать кристаллизации их. Такое действие Ti02 оказывает на составы, богатые сильными основаниями и щелочами. Например, введение Т10г в стекла высокой основности улучшает их обрабатываемость на стеклодувной горелке. Трудность или невозможность выделения рутила из щелочных стеклообразных составов указывает в данном случае на глубокое изменение природы Ti02, заключающееся, по-видимому, в понижении координационного числа части Ti + с 6 до 4. [c.273]

Коррозионное действие стеклоэмалевого расплава на сталь, определенное по методике, изложенной в работе [71, довольно резко усиливается даже при небольших добавказ окиси хрома, хорошо растворяющихся в стекле в процессе его плавления. Некоторое замедление степени взаимодействия расплавов со сталью в интервалах концентраций СггОз от 1,15 до 4,46 вес %, по-видимому, связано с увеличением содержания в них кристаллической фазы. Последнее можно объяснить уменьшением активности кислорода стекломассы вследствие способности хрома создавать хромкислородные группировки, которые выделяются из стекла в виде обогащенных хромом фазы [8]. Наряду с этим из-за более сильной кристаллизации стекла у поверхности стального образца, подтверждающейся изменением цвета стеклослоя до желто-коричневого и большей степенью его заглушенности, уменьшается и диффузия растворившихся окислов железа в объем расплава. [c.135]

Рассмотрим спектры продуктов кристаллизации стекла, состав которого отвечает определенному химическому соединению LigO - SiOg. Стекол состава метасиликата лития не удалось получить вследствие их высокой кристаллизационной способности. Продукты же их кристаллизации были получены следующими путями [c.256]

С целью выяснения, npoи xoд rт ли в массе стекла в результате < Л о термической обработки какая-1тбудь подготовка к кристаллизации (т. е. определенная перегруппировка частиц с образованием правильно ориет1тнрованных областей, способных явиться центрами кристаллизации), были произведены следующие опыты. [c.57]

Лучшими по кристаллизационной способности явились стекла, составы которых приведены в таблице. В стеклах с содержанием 8102 61.5 мол. % высокая склонность к кристаллизации наблюдается только при определенном содержании К2О. При этом-увеличение количества глинозема вызывает снижение суммарного содернчания щелочноземельных окислов и в первую очередь СаО. По-видимому, в стекле № 2 в первой стадии кристаллизации ионы заменяют часть ионов Са при образовании фторидов, сохраняя общее число центров кристаллизации относительно высоким. Дальнейшее увеличение содержания А12О3 в стекле № 3 приводит,к тому, что ионы АР" " получают возможность участвовать и в образовании основной, характерной для данного стекла, кристаллической фазы, а именно — слюды [ ]. При этом происходит изоморфная замена части ионов Mg на А1 + и образуются смеси слюд различного состава, о чем свидетельствуют результаты рентгеновского анализа. На возможность такой трактовки указывалось ранее [ ]. Эти стекла в дальнейшем были подвергнуты более детальному исследованию. Стекло № 1, прошедшее термообработку в градиентной печи в течение 6 часов, исследовалось под электронными микроскопом. Структура стекол изучалась методом угольных реплик. Оттенение объектов осуществлялось в условиях высокого вакуума (6 10 мм рт. ст.) сплавом Р1 (80%) с Р(1 (20%) под углами 15—45°. Исследовались только свежие сколы стекол, протравливаемые для выявления структуры в 2%-й НР в течение 2—10 сек. После травления образцы тщательно промывались несколько часов в про- [c.168]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология