Изотропные свойства стекол

Стекло представляет собой типичный пример так называемого аморфного состояния вещества, которое в отличие от кристаллического характеризуется двумя признаками изотропностью свойств и отсутствием температуры плавления. Аморфные тела встречаются обычно в виде двух форм компактной и дисперсной. Представителем компактной формы является стеклообразное состояние, в дисперсной форме находятся сажа, аморфный бор, аморфный кремний и т. п. Для аморфного состояния характерно наличие только ближнего порядка в расположении структурных единиц. Дальний порядок, свойственный кристаллам, отсутствует. Компактное аморфное состояние представляет собой сильно переохлажденную жидкость и отличается от последней только отсутствием лабильного обмена местами между отдельными структурными ассоциатами, что обусловлено высокой вязкостью. В дисперсном аморфном состоянии, представляющем собой тонкий порошок, состоящий из агрегатов, не имеющих упорядоченного строения, химическое взаимодействие между отдельными частицами полностью [c.306]

Стекла, как правило, изотропны, по механическим свойствам характеризуются упругостью (напряжение пропорционально деформации) с последующим хрупки.м разрушением при комнатной температуре и вязким течением (напряжение пропорционально скорости дефор.мации) при повышенных те.мпературах по оптическим свойства.м обычно прозрачные (для видимого ИК-, УФ-, рентгеновского и у-излучения) как правило, диамагнитны по электрическим свойствам большинство стекол - диэлектрики (силикатные стекла), но есть и полупроводники и др. [c.50]

С физической точки зрения стекла - это аморфные тела, получаемые в результате переохлаждения расплава независимо от химического состава. Аморфная структура, являющаяся следствием быстрого роста вязкости расплава при снижении температуры, определяет изотропность свойств стекла (в отличие от анизотропии кристаллов). Процесс постепенного перехода жидкости при охлаждении в твердое стеклообразное состояние называется стеклованием, а температурный интервал, в котором происходит стеклование, - интервалом стеклования. Характеристическая температура, лежащая в средней части этого интервала, называется температурой трансформации или температурой стеклования - Tg. Ниже этой температуры стекло становится хрупким /5/. [c.22]

Изотропность свойств. Все стекла характеризуются изотропностью свойств, т. е. независимостью их от направления измерения. Изотропность свойств присуща аморфным веществам с однородной неупорядоченной структурой. Стекла также относятся к аморфным [c.189]

С этой точки зрения стеклообразное состояние можно рассматривать как переохлажденную жидкость с очень высокой вязкостью. Действите,льно, для стекла, как и для жидкости, характерны изотропность свойств и сохранение структуры ближнего порядка при отсутствии дальнего порядка. В отличие от кристаллических тел стекло не имеет фиксированной температуры плавления, а при нагревании постепенно размягчается. В термодинамическом отношении стеклообразное состояние, будучи переохлажденным, является неустойчивым (мета-стабильным), несмотря на то что может сохраняться сколь угодно долго. При определенных условиях (при нагревании) наблюдается самопроизвольный переход в кристаллическое состояние. (кристаллизация или расстекловывание), который, однако, сильно заторможен вследствие высокой вязкости стекла. [c.145]

Стекло представляет собой типичный пример так называемого аморфного состояния вещества, которое в отличие от кристаллического характеризуется двумя признаками изотропностью свойств и отсутствием температуры плавления. Аморфные тела встречаются обычно в виде двух форм компактной и дисперсной. [c.188]

Стекло — наиболее древний искусственный материал его ценными качествами являются прозрачность и изотропность свойств, ко оно хрупко и мало прочно. Вместе с тем, на основе стекла получают слоистые пластики, относящиеся к наиболее прочным (прн расчете на единицу веса) материалам. Последнее объясняется тем,, что при изготовлении их применяют не трехмерное, объемное стекло, а практически одномерное — стеклянные нити (стеклянное волокно). Было доказано, что прочность стеклянных нитей так же, как и в случае других волокон, находится в обратной зависимости от их диаметра и что при достаточно малом диаметре их удельная прочность может быть в десятки и сотни раз выше прочности объемного стекла. Так, прочность на разрыв объемного стекла (толщина образца 10 лш) 3—5 кг/мм , тогда как прочность нити [c.507]

При изучении структуры и свойств стекла электронографическим и рентгеновским методами было обнаружено сходство строения жидкостей и стекол. Поэтому стекла рассматривают как переохлажденные растворы, в которых отдельные молекулы обладают лишь колебательным движением и расположены в пространстве беспорядочно. Стекла, как аморфные вещества, в отличие от кристаллических, при переходе из твердого в жидкое состояние и обратно не имеют определенных точек плавления и затвердевания. Эти процессы происходят в определенных температурных интервалах (кривые плавления и затвердевания не имеют перегибов). Основные свойства стекла (лучепреломление, твердость, упругость и др.), как и всех изотропных веществ, одинаковы в разных направлениях. [c.61]

Особое место среди углеродных материалов занимает стеклоуглерод, т. е. аморфный стекловидный материал, отличающийся изотропностью структуры и свойств, меньшей по сравнению с графитом плотностью и пористостью, а также полной газонепроницаемостью. Получают стеклоуглерод специальной термической обработкой термореактивных полимеров. Стеклоуглерод отличается от других углеродных материалов высокой прочностью и твердостью, низкими электросопротивлением и теплопроводностью. Структура и свойства стекло-углерода, а также незначительное количество примесей обусловили его применение в медицине, специальной металлургии, а также для изготовления термометров сопротивления для измерения низких и сверхнизких температур [12]. [c.26]

Стекло — аморфный изотропный материал, получаемый переохлаждением расплавов неметаллических окислов и бескислородных соединений.. . Физико-химические свойства стекла зависят от его химического состава, условий варки, формования и последующей термической и химической обработки ([2], с. 1027—1034). [c.30]

Изотропные материалы, свойства которых не зависят от направления. Из неметаллических материалов, чаще всего подвергаемых контролю, выделяют гомогенные (однородные) материалы, в том числе аморфные (стекло, резина, пластмасса) и мелкодисперсные (керамика, металлокерамика). От них существенно отличаются гетерогенные (разнородные) материалы и материалы с крупнозернистой структурой горные породы, бетон, асфальт. Акустические свойства изотропных материалов рассмотрены в 1.1 и 1.2. По акустическим свойствам к металлам приближаются стекло и некоторые виды керамики (фарфор, пьезокерамика). В большинстве других изотропных неметаллических материалов скорость акустических волн существенно меньше, а коэффициент затухания больше, чем в металлах. Затухание очень велико в гетерогенных материалах. [c.219]

Стеклообразное состояние. Стеклообразное состояние возникает при охлаждении жидкости в том случае, если очень мала скорость образования центров кристаллизации и если очень сильно увеличивается вязкость с понижением температуры. Стекла — это изотропные твердые материалы, получаемые переохлаждением расплавленных неорганических и органических соединений. В отличие от твердых кристаллических тел стекла при нагревании постепенно размягчаются и переходят в жидкое состояние в некотором интервале температур без скачкообразного изменения свойств и поглощения тепла. [c.232]

Прежде всего — это изотропность, т. е. одинаковые значения свойств вещества при измерении их в любом направлении внутри стекла. Этим стекло отличается от кристаллов, многие свойства которых имеют различное значение, будучи измеренными в различных направлениях внутри кристалла. Изотропность стекла является следствием его статистически однородной структуры в этом отношении стекло подобно жидкости. Благодаря однородности структуры стекла в нем отсутствует явление двойного лучепреломления. Лишь в результате механических воздействий в нем может возникнуть временное двойное лучепреломление, но последнее будет существовать лишь до тех пор, пока существует воздействие. [c.75]

Промышленные силикаты. Стекло. Ситаллы. Одной из важнейших отраслей силикатной промышленности является производство стекол. Стеклообразное состояние возникает при переохлаждении жидких расплавов. Вещества в стеклообразном состоянии отличаются от кристаллов прежде всего изотропностью (т. е. отсутствием векториальности свойств) они не обладают определенной температурой плавления, а в процессе нагревания размягчаются и постепенно переходят в жидкое состояние. [c.118]

Стеклоуглерод представляет собой изотропный газонепроницаемый материал, сочетающий в себе свойства графита и стекла. Технология стеклоуглерода отличается от технологии углеграфитовых материалов. Он получается из некоторых видов термореактивных смол, подвергшихся специальной термической обработке. [c.60]

Лазурит (за синий цвет)—известен с глубокой древности применяется как первоклассный поделочный камень. Легко определяется по следующим свойствам оптически изотропный низкий показатель преломления (1,5) легко растворяется в кислотах черта синяя, растворяется в НС1 с выделением НгЗ (запах) п.п.тр. обеспечивается и сплавляется в белое стекло. Отдаленно напоминает азурит и лазулит, от которых отличается химическими реакциями и твердостью. [c.443]

Отсутствие дальнего порядка приводит к тому, что в противоположность кристаллическому веществу стекло изотропно, т. е. его свойства, измеренные в разных направлениях, одинаковы. Свойства кристаллического твердого тела скачкообразно [c.194]

Признаком разбавленного студня является наличие небольшого количества локальных связей (узлов сетки) и отсутствие взаимодействия между цепными участками, с чем связаны малые периоды релаксации. Признаком концентрированного студня является сильное взаимодействие между участками цепей, что определяет их релаксационные свойства. Некоторые исследователи процесс застудневания отождествляют со стеклованием или переохлаждением жидкостей [101. С этой теорией согласуется изотропная структура и отсутствие определенной точки плавления студня, а также ряд других свойств, наблюдаемых в этом процессе структурная вязкость, нарастание мутности, изменение удельного вращения, уменьшение диэлектрической постоянной и др. Однако при стекловании жидкости прекращение течения наступает при образовании такого количества связей, которое соизмеримо с числом молекул стеклующейся жидкости, вследствие чего возникает жесткая структура. [c.311]

В некристаллических веществах, например в стекле или в воде, свойства не зависят от направления и здесь мы имеем дело с телами, называемыми изотропными. Анизотропность в различных веществах может проявляться не во всех свойствах так, кристалл каменной соли по отношению к световым лучам не обладает анизотропностью, т. е. пропускает их по воем направлениям одинаково. По отношению же к раскалыванию тот же кристалл анизотропен он легче всего раскалывается параллельно граням куба. [c.60]

Но твердые тела являются не только в кристаллическом виде, представляющем неодинаковость сцепления и упругости по разным направлениям и этим (а также и оптическими, электрическими и другими свойствами) резко отличающемся от жидкостей (однородно сложенных по всем направлениям или изотропных), но и в изотропно-аморфном (бесформенном) состоянии — без всякого различия сложения по направлениям, лучшим примером чему служит обыкновенное стекло. И когда тела твердые образуются застыванием из жидкостей (т.-е. из расплавленного состояния), чаще всего большинство тел принимает аморфный вид, переходящий в кристаллический или от воздействия других твердых тел (особенно кристаллов того же яли сходного вещества), или при определенных условиях температуры и давления. Предмет этот, особенно после исследований (юрьевского (дерптского) [ныне геттингенского] проф. Таммана (1890—1902), приобретает большой интерес не только с физико-механической, но и с химической стороны, но в нашем изложении Основ Химии", имея в виду преимущественно характеристику химических элементов, мы не можем вдаться в эту интереснейшую часть физико-химии. Лишь в виде примера и вскользь упомянем о том, что даже лед из воды, подобно многим твердым телам, при определенных пределах понижающейся температуры и возвышающегося давления, претерпевает, по открытию Таммана, оставаясь твердым телом, такую перемену свойств (напр., плотности, температуры плавления, скрытого тепла и т. п.), которая сходна с изомериею. или диморфизмом, или вообще с переменою состояния и всего строения ( чему наглядные примеры увидим в прочных видоизменениях серы, фосфора и т. п.). [c.374]

В отличие от кристаллических систем стекла изотропны, т. е. их свойства одинаковы во всех направлениях. [c.404]

Изотропностью, т. е. одинаковыми значениями свойств вещества при измерении их в любом направлении внутри стекла. Этим стекло отличается от кристаллов, многие свойства которых имеют различное значение, будучи измеренными в различных направлениях внутри кристалла. Изотропность стекла является следствием его статистически однородной структуры в этом отношении стекло подобно жидкости. [c.42]

По сравнению с кристаллическими телами стекло отличается изотропным строением и характеризуется одинаковыми свойствами во всех направлениях. Стекло, являясь хрупким материалом, практически не обладает способностью к пластическим деформациям, характеризуется низкой прочностью при растяжении и высоким модулем упругости. [c.69]

Упругое тело называют изотропным, если его физические свойства (упругость, прочность) одинаковы во всех направлениях (например, стекло) и анизотропным, если эти его свойства различны в разных направлениях (например, дерево). [c.5]

Подобные материалы называются анизотропными в отличие от изотропных, обладающих одинаковыми свойствами в любом направлении. К числу изотропных материалов относятся стекло (в объемных образцах), а также большая часть металлов. [c.39]

Стекло является изотропным материалом, поэтому показатели свойств стекловолокон являются одними и теми же и в продольном, и в поперечном направлении. [c.306]

С этой точки зрения стеклообразное состояние можно рассмат рнвать как переохлажденную жидкость с очень высокой вязкостью. Действительно, для стекла, как и для жидкости, характерны изотропность свойств и сохранение структуры ближнего порядка при отсутствии дальнего порядка. В отличие от кристаллических тел стекло не имеет фиксированной температуры плавления, а при нагревании постепенно размягчается. В термодинамическом отношении стеклообразное состояние, будучи переохлажденным, является [c.239]

Изотропные вещества в однородном электрическом поле большой напряженности обладают способностью к двулучепреломлению монохроматического линейно поляризованного луча света, распространяющегося перпендикулярно приложенному полю. Это явление было открыто в 1875 г. Керром в экспериментах со стеклом (прозрачное изотропное вещество), а также с жидкостями. Лишь в 1930 г. наблюдали эффект Керра в газах и парах. Таким образом, эффект Керра представляет электрооптическое явление, которое состоит в том, что изотропное вещество, помещенное в электрическое поле, приобретает свойство оптически одноосного кристалла с оптической осью, направленной вдоль приложенного поля, т. е. внешнее электрическое поле вызывает искусственную анизотропию вещества. Такое воздействие поля обусловлено тем, что анизотропные молекулы изотропного вещества под влиянием поля преимущественно ориентируются вдоль поля (рис. XIII.1). Наличие постоянного электрического дипольного момента молекул усиливает этот эффект. [c.234]

Контроль отл<ига стеклянных изделий основан на свойстве стекла терять свою оптическую изотропность при наличии в нем остаточных напряжений. В таком изделия ун<е нет однородности оптических свойств, по всем на,правлениям оно ведет себя подобно одноосному кристаллу, т. е. в нем обнаруживаются явления двойного лучепреломления. Количественно величину напряжений измеряют поляриметрами, имеюшими специальное приспособление— компенсаторы. Компенсаторы изготовляют нз некоторых кристаллических веществ с определенной величиной двойного лучепреломления. По углу поворота компенсатора, при котором уравнивается разность хода лучей в измеряемом напряженном стеклянном изделии, определяют величину этих напряжений, На основании измерения разности хода, выраженной в ммк1см, можно вычислить величину максимальных остаточных напряжений растяжения в кГ1см в цепгре образца по следующей формуле [c.163]

Выше отмечалось, что твердые тела не могут быть перегреты (т. е. нагреты до температуры выше их точки плавления без расплавления), жидкости же могут быть переохлаждены, причем некоторые переохлажденные расплавы ис имеют тенденции к кристаллизации. Стекла, имеющие важное техническое значение, являются лучшим примером таких переохлажденных расплавов, однако название стекло может быть применено к любому материалу, обладающему следующими характерными свойствами. Стекло в некоторых отношениях похоже на обычное твердое тело, а в некоторых — на жидкость. При достаточно низкой температуре (в большинстве случаев и при комнатной) стек.к образует тверлз ю массу, обладающую иногда значительной механической прочностью, характеризующуюся определенной твердостью, малым тепловым расширением и раковистым изломо.м. Стекла, в которых нет механических напряжений, изотропны и, в противоположность истинным кристаллически.м твердым телам, не плавятся прц одной определенной температуре, но размягчаются при температурах, значительно более низких, чем те, при которых они свободно текут. Подобно жидкостям, стекла дают картины диффракции рентгеновских лучей, состоящие из редких, сравнительно диффузных колец, в противоположность многочисленным, хорошо определенным рефлексам от кристаллов. Каждодневное использование стеклянной посуды приводит к недооценке того обстоятельства, что стекловидное состояние яп-ляется редким физическим состоянием. Из элементов только один селен образует стекло, пластическая сера также имеет некоторые свойства стеклообразного твердого тела. В число соединений, образующих стекла, входят немногочисленные окислы, оксисоли и ВеРз- [c.142]

Характерной особенностью кристаллов вообще и метатлов в частности является анизотропия (векториальность) свойств. Анизотропией назьшается зависимость физических, химических и. механических свойств от направления осей монокристалла и приложения силы. Кристалл-тело анизотропное в отличие от изотропных аморфных тел (стекло, пласт.массы, резина и др.), свойства которых не зависят от направления действия силы. Причиной анизотропии является неодинаковая плотность атомов в различных направлениях. Так как металлы и сплавы на их основе являются поликристаллитами, то состоят из большого числа беспорядочно ориентированных анизотропных кристаллов. В большинстве реальных случаев кристаллы по отношению друг к другу ориентированы различно, поэтому во всех направлениях свойства метатлов более или менее одинаковы, т.е. поликристаллическое тело является изотропным. [c.23]

Стеклоуглерод. В последнее время нашел применение стеклообразный углерод, получаемый пиролизом трехмерных органических полимеров [66, 93], например продуктов конденсации фенола и фурана. Стеклоуглерод характеризуется изотропностью свойств, высокой твердостью и хрупкостью, как и стекла. Макроструктура его представлена графитоподобными доменами с отсутствием трехмерной периодичности. Электропроводимость мала ("( = 0,02 См/м), плотность понижена (- 1,5 г/см ), существуют закрытые поры с характеристическим диаметром около 140 нм. Структурной особенностью его является значение параметра с = 688 пм (ср. рис. 3.6). Стеклографит повышенно стоек к коррозии. В высокочастотной плазме на по- [c.62]

При быстром охлаждении расплав можно переохладить до стекловидного состояния, или стекла . В этом состоянии вещество может находиться в течение часов, дней и даже лет. Физические свойства такого стекла подобны свойствам жидкости с очень высокой вязкостью. Прн отсутствии механических деформаций стекло является оптически изотропной средой. Стекло не имеет истинной точки плавления. Нагревание его часто вызывает кристаллизацию если же при нагревании кристаллизации не происходит, то стекло постепенно размягчается и в конце концов приобретает текучесть нормальной жидкости. Явление кристаллизации при нагревании можно хорошо показать на примере ацето-р-нафталида это вещество плавится при 132—134° и затвердевает в прозрачную стекловидную массу при быстром охлаждении. При нагревании стекловидного вещества в препарате под микроскопом можно наблюдать, как из центров кристаллизации в радиальном нанравлении начинают развиваться кристаллы рост кристаллов можно остановить быстрым охлаждением препарата. [c.236]

Аморфные вещества (от греч. а—частица отрицания и morphe — вид, форма) не имеют кристаллической структуры и в отличие от кристаллов не расщепляются с образованием кристаллических граней, изотропны, т. е. не обнаруживают различных свойств в разных направлениях, не имеют точки плавления. К аморфным веществам принадлежат обычное силикатное стекло, естественные и искусственные смолы, клей и др. [c.17]

Процесс изготовления микроаналитических систем базируется на технологиях, использующихся при производстве интегральных схем (чипов). В их основе лежат хорошо изученные и отработанные на практике процессы фотолитографии и травления либо в растворах, либо в газовой фазе (например, реакционное ионное травление). На рис. 15.2-1 представлен типичный процесс изготовления устройства с системой микроканалов. Подложку, обычно из кремния, стекла или кварца (в принципе, возможно использование полимеров), покрьшают пленкой металла (обычно хром или золото с тонким слоем хрома для улучшения адгезии) и слоем фоторезиста. Затем с использованием фотошаблона, на котором нанесен рисунок будущего микроустройства, поверхность подвергают действию УФ-излучения. После соответствующей химической обработки (проявления) пленка фоторезиста удаляется с участков, подвергнутых экспозиции. Пленка металла, не защищенная фоторезистом, удаляется в травильных ваннах. Затем, на второй стадии травления травится и сама подложка (обычно в НГ/НКОз или КОН). В зависимости от выбранного травителя и типа подложки получающиеся микроканалы имеют различный профиль. Стеклянные и другие аморфные подложки обычно изотропны по свойствам и травятся с одинаковыми скоростями в любом выбранном направлении. Протравленные каналы, как правило, имеют скругленные кромки. На монокристаллических кремниевых или кварцевых подложках в присутствии подходя1цих травителей возможно анизотропное травление, приводящее к получению каналов со специфичными профилями, зависящими от расположения кристаллографических плоскостей, подвергнутых травлению. На заключительной стадии процесса по- [c.642]

Длн оценки структурной анизотропии тонких прослоек воды и других жидкостей Грин-Келли и Дерягиным [62, 63] был применен метод, основанный на измерении изменения двойного лучепреломления (ДЛ) монтмориллонита при его набухании в соответствующих жидкостях. На рис. VII.10 приведена схема установки для измерения разности хода в направлении оси с глинистого агрегата. Глинистый блок помещался в углублении предметного стекла. После наливания жидкости сверху надвигалось покровное стекло. После Црекращения набухания блока (через время до 48 ч) компенсатором Сенармона поляризационного микроскопа в свете D-линии натрия измерялась разность хода и вычислялось двойное лучепреломление В образца набухшей глины. Для вычисления отсюда ДЛ пленок внутрикристаллического набухания АВ была использована формула Винера, позволяющая вычислить В в функции степени набухания S в предположении, что жидкие прослойки сохраняют изотропные оптические свойства объемной фазы. [c.204]

Сгеклокристаллические материалы (ситаллы) обладают исключительной мелкозернистостью, почти идеальной ноликристаллической структурой. Свойства ситаллов изотропны. В них практически отсутствует всякая пористость. По химическим свойствам ситаллы не только не уступают, но превосходят своих аморфных родственников - стекла, обладают высокой водо- и газонепроницаемостью. В частности, отмечается высокая стойкость ситаллов в среде агрессивных газов при высоких температурах (хлор, хлористый водород, хлориды и бромиды некоторых металлов и др.). [c.131]

При нагревании стекла непрерывно переходят в истинно жидкое состояние оба их состояния изотропны . Стекла, однако, подобно обыкновенным жидкостям, облагают. векториальными анизотропными свойствами под действием внешних или внутренних напряжений, которые могут быть вызваны резкой закалкой и связанными с ней эффектами сжатия или быстрым те-чениам . Состояния стекол под напряжением аномаль- [c.182]

Стеклом называют аморфный изотропный материал, получаемый при переохлаждении расплава неметаллических окислов и бескислородных соедипенпй. К общим свойствам стекол относятся прежде всего их ценные оптические характеристики прозрачность, однородность оптических показателей в больших кусках, неизменность оптических показателей во времени и возможность изменением химического состава получать стекла с заданными оптическими свойствами. К общим свойствам стекол относятся высокая химическая устойчивость к действию кислот, солевых растворов, высокая твердость, низкая теплопроводность. Недостатками стекла как конструктивного материала являются хрупкость, малая теплопроводность и, следовательно, плохая термическая стойкость. [c.395]

Механическая прочность подложек является очень важным свойством, в особенности для процессов изготовления и монтажа тонкопленочных модулей. Способность подложки механически разделяться на отдельные модули связана с прочностью материала подложки. Так например, стекла и керамики довольно хрупки при обычных температурах, в отличие от большинства других материалов. Они точно следуют закону Гука до точки разрыва, который, в отличие от металлов, происходит без пластической деформации. Стекла являются также упругооднородными к изотропными. Использование стекол ограничено температурами ниже точки упрочнения, выше которых становится заметным вязкое течение. Вязкое течение отличается от пластического течения металлов тем, что оно продолжается в течение всего времени приложения силы. [c.533]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология