Микроструктура стекол

На рис. 111.26 представлены спектры отражения исходного стекла состава бисиликата лития одной плавки — резко закаленного (кривая 1) и отожженного при 500° С в течение 1 ч (кривая 2). Эти спектры сравнительно мало отличаются друг от друга. Небольшие различия в контуре полосы, лежащей между 9 и 10 мк, связаны с различиями в микроструктуре стекла. [c.272]

О дальнейшей жизни расплава стекла можно судить по кривым 9 и 10 на рис. 111.42, представляющих собой спектры очень резко закаленных проб, взятых из расплава стекла на ранней стадии его существования (после 9 и 10 ч нагревания стекломассы). Они показывают, что микроструктура стекла неоднородна. Вследствие того, что стекло было резко закалено и, следовательно, в значительной мере отражало структуру расплава, можно утверждать, что структура последнего была также неоднородна. Об этом свидетельствуют и спектры тонких пленок, опубликованные в работе [22]. Эти пленки были выдуты из расплава стекла состава бисиликата лития. [c.297]

Кроме данных прямых методов, свидетельствующих о наличии неоднородности микроструктуры стекла, накопилось значительное количество результатов косвенных методов, также указывающих на существование этой неоднородности. Большой вклад в этом отношении сделала школа академика И. В. Гребенщикова. [c.340]

Определение области гомогенности. В вакуумированных ампулах из тугоплавкого стекла приготовить по 10 г сплавов свинца с оловом, содержащих 1,2, 3, 5, 10,15, 20 ат. % олова. Каждый из полученных слитков разделить на три части. Полученные таким образом три одинаковые серии сплавов отжечь в вакуумированных ампулах при температурах 100, 130, 160 С в течение 6 ч. По окончании отжига произвести закалку погружением в ледяную воду (Осторожно Предохранительные очки ). Закаленные образцы подготовить для исследования микроструктуры и микротвердости по методике, описанной выше. На полученных шлифах определить микротвердость основной фазовой составляющей и на основании данных микротвердости и микроструктурных исследований построить границу области гомогенности 8п—РЬ со стороны РЬ. [c.54]

Рассказ о современных материалах и о роли химии в их разработке и получении можно существенно расширить и дополнить, если рассматривать и классифицировать их по структурному признаку. В твердофазном материаловедении понятие структуры — собирательное название характеристик материалов. Оно может означать как пространственное взаимное расположение атомов или ионов относительно друг друга (кристаллическая или рентгенографическая структура), так и взаимное расположение структурных элементов и фаз в поликристаллическом материале (микроструктура или керамическая структура). Иногда еще говорят о тонкой (реальной) кристаллической структуре, или субструктуре, имея в виду поверхностные и объемные несовершенства типа областей когерентного рассеяния, остаточных микроискажений и дефектов упаковки. Обычно твердые тела делят на две большие группы — кристаллические и некристаллические (аморфные или стеклообразные). Первые характеризуются наличием дальнего порядка в расположении атомов, ионов или молекул, а вторые — отсутствием такового. Согласно современной терминологии стеклом называют все аморфные тела, полученные путем переохлаждения расплава независимо от их химического состава и температурной области затвердевания, обладающие в результате постоянного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел. При этом процесс перехода из жидкого в стеклообразное состояние обратим. Промежуточную группу образуют стеклокристаллические материалы, многие из которых уже рассматривались. Это ситаллы, в том числе и шлакоситалл. В группу некристаллических материалов, помимо хорошо всем известных стекол, в последнее время входят аморфные металлы и сплавы переходных металлов с неметаллами. Аморфные металлы можно получать различными методами, но среди них лишь способ быстрой закалки из жидкого состояния имеет пока практическое значение, В настоящее время применяют два основных метода 1) расплющивание капель 2) быстрая закалка расплава на вращающемся металлическом диске или барабане, охлаждаемом до очень низких температур (чаще всего до температуры жидкого азота—196 " С). Аморфные металлические материалы, полученные в виде ленты, называют металлическими стеклами. Для изготовления массовых изделий из аморфных металлов чаще всего применяют метод ударного сжатия при прессовании аморфных порошков. Среди металлических стекол, находящих практическое применение, в первую очередь интересны материалы, сочетающие свойства сверхпроводников с удовлетворительными механическими свойствами, в частности высокой прочностью и определенной степенью деформируемости. Интересно, что и в этой области используют приемы частичной кристаллизации металлических стекол. По сути дела так получают стеклокристаллические материалы с требуемыми меха- [c.157]

Сорбат всегда оказывает влияние на сорбент. Даже на поверхности стекла при взаимодействии с водой образуется гель-слой известно также, что силикагель и другие материалы частично набухают при поглощении влаги. Тем более это относится к набухающим сорбентам. Набухание в процессе поглощения вещества не учитывается в современных теориях сорбции. Если при сорбции на поверхности аморфного или кристаллического тела акт адсорбции молекул газа или пара не вызывает значительных изменений микроструктуры твердого тела вследствие высокой энергии взаимодействия молекул или ионов, из которых состоит это тело, то акт сорбции низкомолекулярных веществ может существенно изменять подвижность звеньев макромолекул и, следовательно, микроструктуру высокомолекулярного соединения [14—18]. [c.68]

Для того чтобы правильно оценить, каким процессам отвечают экзотические и эндотермические эффекты на кривых охлаждения и нагревания, сплавы после термического анализа были подвергнуты микроскопическим и рентгенографическим исследованиям. Все сплавы исследовали в отраженном свете с помощью металлографического микроскопа. Травление шлифов проводили фтористоводородной кислотой травление позволяло отличить стекло (кремнезем) от кристаллических фаз (муллита, корунда). С этих же сплавов были получены порошковые рентгенограммы на отфильтрованном медном излучении. Отдельные сплавы были изучены в проходящем свете с помощью минералогического микроскопа . Результаты фазового анализа сплавов приведены в табл. 2. На рис. 3 представлены микроструктуры некоторых сплавов системы АЬОз—5102. [c.33]

Рис. 3. Микроструктура закристаллизованного перлитового стекла с крупными кристаллами (без анализатора) Х70.

Кривая V (рис. 1) показывает, что прочность на ударное сжатие увеличивается в 3 раза при мелкокристаллической сферолитной кристаллизации и в 4—4.5 раза при высокотемпературном преобразовании микроструктуры в более дисперсную. Значения модуля Юнга составляют для исходного стекла 7400 кГ/мм ,для закристаллизованного с образованием мелких сферолитов 8500 кГ/мм и для имеющего тонкую структуру 9600 кГ/мм . [c.200]

Измерение плотности, рентгенофазовый анализ, а также изучение микроструктуры позволили проследить за ходом последующей кристаллизации исследуемого стекла, зависящей от условий тепловой обработки. [c.201]

Наконец, максимум III с большим значением энергии активации ( = 141 ккал./моль) определяется, по-видимому, наличием в стекле двух взаимосвязанных микроструктур кремне- [c.202]

На рис. I представлена микроструктура образца затвердевшего жидкого стекла с добавкой кремнефтористого натрия (прозрачный шлиф). [c.10]

Рис. 1. Микроструктура затвердевшего жидкого стекла с добавкой кремнефтористого натрия.

Рис. 2. Микроструктура затвердевшего жидкого стекла с добавкой кремнефтористого натрия после воздействия температуры 200° (с анализатором).

При нагревании образцов затвердевшего жидкого стекла с добавкой кремнефтористого натрия от 200 до 500° не обнаруживаются какие-либо изменения в микроструктуре по сравнению-с микроструктурой образцов, нагретых до 200°. [c.14]

При плавлении стекол в зависимости от состава и определенных примесей (например, 50 ) иногда наблюдается опалесценция причина такого явления — в микроструктуре стекла. Как было показано путем изучения рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами, а также при помощи электронной микроскопии, многие стекла, которые невооруженному глазу кажутся прозрачными, на самом деле имеют неоднородности различного размера вплоть до границы различимости ( 20 А). В системе ЬцО—5102 этих неоднородностей нет у чистого БЮз, у дисиликата состава Ь1251205 и у метасиликата Ы25Юд. В промежуточных областях, а также при большом содержании ЫаО количество неоднородностей увеличивается по мере удаления от этих границ. Как показывают при этом данные химического анализа, как сами неоднородности, так и среда, в которой они находятся, имеют состав, близкий к составу граничных фаз 5Ю2, 251205 и ЫгЗЮо [11]. [c.275]

Принципиальный интерес представляет только что появившаяся в печати работа М. А. Безбородова и Е. В. Смирновой [ 6], в которой обсуждается влияние многовекового старения на структуру силикатных стекол. Сравнив ИК-спектры отражения древних свинцовосиликатных стекол и специально изготовленных закристаллизованных образцов близкого состава, авторы обнаружили определенное сходство в расположении максимумов. В.мест е с тем эти максимумы усилены по сравнению со спектрами свежеизго-товленных стекол. Отсюда делается вывод, что процесс старения выражается в подготовке микроструктуры стекла к его кристаллизации . И все же такой вывод не однозначен. Не исключено, что подготовка к кристаллизации произошла не в процессе старения, а в процессе выработки стеклянной мозаики в те же древние времена. [c.127]

Si. 2, как уже указывалось, свидетельствует о том, что микроструктура стекла неоднородна. В ней имеются лшкрообласти, где содержание LigO < <33,3% (полоса при 9,50 жк) и микрообласти, где содержание ЫзО> [c.275]

В предыдущих параграфах было показано, что микроструктура литиевосиликатных стекол неоднородна по своему химическому составу и строению, а также значительно упорядочена. Естественно, встает вопрос о том, в какой момент возникает неоднородность и упорядоченность микроструктуры стекла. Ответ может дать только систематическое исследование перехода шихта — расплав — стекло — кристалл — расплав. Проведение такого исследования методом инфракрасной спектроскопии показывает, что микронеоднородность и упорядоченность структуры стекла существует уже в расплаве. Корни же неоднородности расплава лежат в природе тех сил, которые обусловливают существование при высоких температурах термостойких кристаллических решеток кремнезема и силикатов в момент, предшествующий их плавлению. Ниже приводятся результаты исследования вышеуказанного процесса для стекла, состав которого отвечает соединению Li20-2Si02. [c.293]

Таким образом, микроструктура стекла, состав которого отвечает определенному химическому соединению Ь120-28Ю2, неоднородна по химическому составу. Имеются микрообласти высококремнеземистых и высокощелочных силикатов. Микроструктура стекла состава бисиликата лития высоко упорядочена. В областях локальных неоднородностей расположение атомов аналогично таковому в кристаллах, выпадающих при кристаллизации этого стекла в качестве первых кристаллических фаз. [c.297]

Первая полоса с максимумом селективного отражения у 9,45 мк обусловлена наличием в стекле атомных групп с плотной упаковкой. Эти группы представляют собой области высококремнеземистых силикатов, причем содержание в них ЫзО меньше, чем в соответствующих областях стекла состава бисиликата лития. Вторая полоса в спектре стекла, имеющая максимум селективного отражения у 10,55 мк, обусловлена, наоборот, существованием в микроструктуре стекла рыхлых атомных группировок, представляющих собой зоны высокощелочных силикатов. Часто наблюдаемая тонкая структура спектральных кривых отражения в области 9,45—10,55 мк указывает на то, что помимо двух типов доминирующих группировок в микроструктуре рассматриваемого стекла имеются еще группировки атомов промежуточных составов, которые связывают зоны силикатов с резко различающимися химическими составами. [c.298]

Изучение релеевского рассеяния оптических стекол [62—65] и натриевоборосиликатных стекол [66] привело авторов указанных работ к необходимости признать наличие неоднородности в микроструктуре стекла. Дебай и Бюхе [64], используя изменения интенсивности рассеяния под несколькими углами двух образцов оптического стекла (крона и флинта), пришли к выводу о том, что размеры областей локальной неоднородности в них приблизительно равны 250—300 А. Теймер и Лелль [65] объясняют наблюденное ими рассеяние в оптическом стекле существованием неоднородностей с размером меньше 300 А. Многочисленные исследования [40, б7 —69] структуры простейших и сложных стекол, выполненные недавно с помощью электронного микроскопа, ярко свидетельствуют о неоднородности структуры стекла и ее изменчивости при тепловой обработке. Размеры областей локальной неоднородности в исходном стекле оцениваются авторами работ в десятки и сотни ангстрем. Наконец, позднейшие исследования структуры стекла, произведенные методом рентгеноструктурного анализа, также свидетельствуют [c.340]

На рис.25 приведены электронномикроскопические снимки (из работы К)5зьменкова), показывающие процесс изменения микроструктуры стекла системы 102-А120 -Са0-1и 0 по мс ре его нагревания и превращения в ситалл диопсидового состава. [c.169]

По признаку нерегулярности белок может быть сопоставлен с такой неупорядоченной системой как стекло. Однако и здесь аналогия имеет формальный характер сходство не идет дальше простой констатации наличия нерегулярных структур у веществ, ни по каким другим свойствам между собой не совпадающим. Стекло постоянно пребывает в неравновесном состоянии, лишено линейной "памяти" и в силу этого - способности к самоорганизации. Его плавление и повторное засгекловывание приводят к полному обновлению микроструктуры. Белок же при рена-турации восстанавливает свою структуру вплоть до положения каждого атома. Таким образом, структурная организация белковой молекулы и процесс ее самоорганизации не встречаются в уже достаточно детально изученных элементарных системах неживой природы. [c.52]

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]

СИТАЛЛЫ, стеклокристаллические материалы — поликристаллические материалы, получаемые регулируемой кристаллизацией стекла. В пром. масштабах используются с начала 60-х гг, 20 в. Отличаются тонкокристаллической микроструктурой, состоящей из кристаллов (размером менее 1 мкм) и остаточной стекловидной фазы, содержание к-рой, как правило, менео 50% по объему. Различают С. литие- [c.394]

Стеклопластики о 6 =4000 кгс/см прн i , б =350 кто/ см при =200°С имеют равноиврное распределение микроструктуры. Стеклопластики, ксторые не соответствовали пределам яре-йований, имеют дефекты структуры - микрозрещинн и пустоты, которые образуются в результате несоблюдения технологических параметров (давления, температуры) в процессе формования стекло-пластиковых изделий. [c.181]

Рис. 34. Микроструктура ликвиро-ванного стекла (электронная микроскопия X 10 ООО)

Микроструктура образцов закристаллизованных перлитовых стекол представлена на рис. 1 и 2, где видно, что стекла состоят из сферолитов примерно одинакового размера (преимущественно от 0,10 до 0,20 мм). Погасание лучей сферолитов прямое, удлинение положительное, светопреломление A mi = 1,536 Nmax= = 1,541. Это светопреломление относится к сумме кристалликов и стекла, составляющих сферолит. Светопреломление отдельных кристаллов не может быть измерено по иммерсионному методу, в связи с их весьма тонким поперечником и теснейшим прорастанием их со стеклом. В поверхностных частях стекла размер сферолитов мельче, около 0,04—0,06 мм. На границе между мелкозернистыми кристаллами наблюдаются более крупнозернистые участки. Среди сферолитовой массы с лучистой структурой местами наблюдаются мелкие округлые изотропные образования со светопреломлением немного выше, чем приведенные константы для сферолитов (Л/=1,536—1,541), но фазовая природа их не ясна. На стыке сферолитов иногда заметны мелкие участки стекла. [c.157]

У образца из массы ФАГ (добавка АЬОз и В2О3) кристаллы кварца оплавлены в большей степени, чем у других высокоглиноземистых образцов, и количество свободного кварца намного меньше, что может быть объяснено, очевидно, хорошей растворяющей способностью образующегося борного стекла. Наблюдается более развитая муллитизация, более однородная и плотная микроструктура, пор меньше и они меньших размеров. [c.285]

Рис. 2. Микроструктура литиевосплнкатного стекла на различных стадиях тепловой обработки.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология