Разное 

Стекло и керамика: Стекло и керамика

Содержание

жидкое стекло или керамика? — статья в автомобильном блоге Тонирование.RU

Что дает защитное жидкое покрытие?

Не стоит ждать от жидких покрытий особой защиты. Толщина пленки составляет несколько микрон. При этом условия эксплуатации в российских широтах укорачивают реальные сроки службы, заявленные производителем.

Несмотря на это, жидкие составы довольно эффективны:

  • Отталкивают воду и грязь от лакокрасочной поверхности.
  • Препятствуют появлению микроцарапин и паутинок, возникающих от слабого пескоструя и незначительных механических воздействий.
  • Защищают ЛКП от воздействия дорожных реагентов и солей.
  • Защищают лакокрасочное покрытие от выгорания на солнце, обледенения зимой.

Обратите внимание. Жидкие составы наносят после полировки кузова авто. Первый этап — мойка и чистка обрабатываемой поверхности, обезжиривание. Второй этап — абразивная полировка и восстановления глянцевого блеска.

Финишный этап — нанесение выбранного прозрачного покрытия.

Важно. Стекло и керамика не выдерживают воздействия гравия, ударов, сколов.

Плюсы и минусы керамического покрытия

Чтобы разобраться, что лучше жидкое стекло или керамика, необходимо изучить их преимущества, особенности и нюансы эксплуатации.

Керамика представляет собой специальную полироль. В состав входят диоксиды кремния и титана, изоцианат. Основа — полиуретан. Такой состав обеспечивает материалу высокую прочность, пластичность и твердость.

Преимущества керамики:

  • Препятствует появлению мелких царапин и трещин.
  • Эффективно защищает от УФ-излучения, перепадов температуры, воздействия высокой влажности, воды и грязи.
  • Предотвращает выгорание цвета ЛКП и появление обледенелой корочки в зимний период.
  • Обладает эффектом «антиграффити». Если злоумышленники решат испортить ваш автомобиль надписями с помощью маркеров или баллончиков с краской, ЛКП не пострадает.
    Надписи легко смыть водой, и машина снова будет выглядеть, как прежде.
  • Обладает гидрофобным эффектом. Образует тонкую защитную пленку, которая отталкивает воду и химические реагенты, соли.
  • Образует яркую глянцевую поверхность.
  • Сохраняет привлекательный вид до 2 лет при бережной эксплуатации, однако, в условиях активного использования авто покрытие можно обновлять ежегодно.
  • Позволяет сэкономить на многочисленных мойках и полировках.

На что обратить внимание:

  • Высокая цена.
  • Для работы с керамической скорлупой требуется большой опыт. Здесь нельзя пропустить момент начала полимеризации материала. Если нарушить технологию, не удастся отполировать слой, придется его снимать.
  • Мастера должны использовать специальное оборудование, которое позволяет запекать слои.
  • Чтобы добиться идеального глянца, наносят несколько слоев.

Плюсы и минусы жидкого стекла

В состав жидкого стекла входят натрий, калий и литий. Такое покрытие позволяет вернуть ЛКП былой блеск и защитить от различных негативных воздействий.

Преимущества стекла:

  • Не боится воздействия моек. Выдерживает до 30 водных процедур (количество зависит от рекомендаций производителя).
  • Хорошо отталкивает грязь и воду от поверхности кузова. Транспортное средство реже загрязняется, что помогает сэкономить на автомойке.
  • Обладает эффектом антистатика. После обработки жидким стеклом пыль и мельчайшие песчинки не могут зацепиться за поверхность.
  • Обеспечивает антикоррозийный эффект. Стекло препятствует появлению коррозии.
  • Защищает от воздействия реагентов и других негативных факторов.
  • Создает на поверхности идеальный глянец.
  • Привлекает автовладельцев невысокой стоимостью.

На что обратить внимание:

  • Требует строгого соблюдения технологии полимеризации.
  • В некоторых случаях потребуется нанесение дополнительного гидрофобного слоя. Не все составы эффективно справляются с каплями воды и грязи.
  • Уступает по защитным показателям керамике.
  • Срок службы — 1,5–3 года.

Керамика и жидкое стекло: рассказываем, в чем разница

Керамическое покрытие отличается самым высоким индексом жесткости — 9H. Обычно наносится в четыре слоя. Первые слои — это подложка, остальные два — керамика. Допустимо нанесение до восьми слоев, что увеличивает стоимость работы.

Окаменевшая слеза (жидкое стекло) имеет индекс жесткости ниже 7H, что и снижает срок службы покрытия.

Обратите внимание. Вне зависимости от вида жидкой защиты, ее главная задача — как можно дольше сохранять привлекательный вид ЛКП. Если вы хотите получить надежную защиту от механических повреждений (царапины, трещины, сколы), выбирайте антигравийные пленки. Это может быть полиуретан или винил. Такие покрытия защищают ЛКП от воздействия гравия, абразива, мелких ДТП (наезд на бордюр, неосторожная парковка соседнего автомобиля), химических реагентов.

В чем разница между керамикой и жидким стеклом: особенности материалов

Все зависит от вашего бюджета и поставленных целей:

  • Для антистатического эффекта и зеркального блеска выбирайте жидкое стекло.
  • Для более надежной защиты лучшим решением станет керамика.

Полировка и прочие детейлинг-услуги позволяют легко убрать дефекты. Но ресурсы родного лакокрасочного покрытия не бесконечны. Под воздействием многочисленных полировок и абразивных паст лак становится тонким и требует дополнительных защитных процедур.

В нашем детейлинг-центре Тонирование.RU вы можете заказать нанесение керамического покрытия. Мы работаем с автомобилями любых марок и классов.

Детейлинг кузова керамикой предполагает нанесение специального высококачественного состава нанокерамики EVERGLASS. Такое покрытие защитит ЛКП от воздействия ультрафиолета, атмосферных осадков, битума, солей. Нанокерамика придает кузову глянцевый блеск, препятствует появлению ржавчины и микроцарапин.

Подробную информацию об услуге узнавайте на нашем сайте и по указанным телефонам. Опытные специалисты предоставят профессиональную консультацию.

Выставка «Стекло и керамика на траве».

Как всегда в это время года проходит на Елагином острове в ЦПКиО им. С. М. Кирова
Международная выставка под открытым небом «Стекло и керамика в пейзаже».

В выставке приняли участие более 200 художников по стеклу и керамистов из России и стран зарубежья.
Специально для этой экспозиции были созданы произведения из стекла и керамики, которые гармонично сочетаются
с ландшафтом Елагиноостровского дворцового ансамбля и садово-паркового комплекса.
Это масштабный смотр ландшафтного, декоративно-прикладного искусства не имеющий аналогов в России.

Мы собирались пойти к открытию в час дня, но внезапно был сильный дождь и ждали пока пройдёт
(всё проспали в смысле) . .. Пришли туда уже после четырёх и как раз всё высохло и было отлично! …

Фотографии в альбоме «Стекло и керамика в пейзаже», автор sergej-manit на Яндекс.Фотках


тут надо смотреть на рисунок, который получается в отражении в зеркале внизу—

гранаты уже поспели—

авторы со своими работами —

погода неровная, солнце то появлялось, то нет… народу много, и выставка шла на двух площадках…

хорошие с золотыми флажками ))

Вот и паруса, ветра полны…

котэ в предвкушении обеда…


— одну черничку кто то » раздавил »  :((


Гончары!!


Эти вот очень хорошие — огромные-большие!


Муравьед  (я сразу догадался)


— цветы для альпийской горки…


дворцово-парковое…


Очень крепкая книга…


— вазочки такие. ..


— добродушная )


Очень хорошее про рыб!


— принимает ванну ))


— жабко на подушко…


— заплыв такой видимо )))


Огромное дерево !!!


вот тут кто то отличный прям вылупился! ))


— а это океан — сюда монетко бросают …


— кто устал — прилёг и отдыхаит)


Что сидим? Кого ждём?  :)) …


— планеты такие…

А ещё сирень цветёт вовсю!!!!  🙂


Львы у дворца…

А далее — надо было идти на восточную часть острова , и там — выставка стеклянных изделий —


— Изгнание из рая (не очень получилось)


— паутинка )))


— дождь такой. ..

и выходим на восточную набережную острова…

Отлично придумали про морскую тему выставить у воды! —


— прям волны, да?! …


— вот тут с пеной морской — вообще шикарно!


— смишные! ))


— на качелях хорошие очень! ))


литофании такие видимо…


… и уже и домой пора ))

Выставка Стекло и керамика в пейзаже Центральный парк культуры и отдыха им. С. М. Кирова Елагин остров, 2-й Елагин мост, д. 4.

Что ВсёКонцертыФильмы в прокатеСпектакли в театрах8 мартаАвтособытияАкцииАлые парусаБалБалет, операБлаготворительностьВечеринки и дискотекиВыставкиВыступления DJДень влюбленныхДень городаДень ПобедыДень снятия блокадыКинопоказыКонференцииКрасота и модаЛекции, семинары и тренингиЛитератураМасленицаМероприятия в ресторанахМероприятия ВОВНочь музеевОбластные событияОбщественные акцииОнлайн трансляцииПасхаПраздники и мероприятияПрезентации и открытияПремииРазвлекательные событияРазвлечения для детейРеконструкцииРелигияРождество и Новый годРождество и Новый Год в ресторанахСобытия на улицеСпектаклиСпортивные события Творческие вечераФестивалиФК ЗенитШкольные каникулыЭкологические событияЭкскурсииЯрмарки

Где ВездеАдминистрации р-новКреативные art заведенияПарки аттракционов, детские развлекательные центрыКлубы воздухоплаванияБазы, пансионаты, центры загородного отдыхаСауны и баниБарыБассейны и школы плаванияЧитальные залы и библиотекиМеста, где играть в бильярдБоулингМагазины, бутики, шоу-румы одеждыВерёвочные городки и паркиВодопады и гейзерыКомплексы и залы для выставокГей и лесби клубыГоры, скалы и высотыОтели ГостиницыДворцыДворы-колодцы, подъездыЛагеря для отдыха и развития детейПрочие места отдыха и развлеченийЗаброшки — здания, лагеря, отели и заводыВетеринарные клиники, питомники, зоогостиницыЗалы для выступлений, аренда залов для выступленийЗалы для переговоров, аренда залов для переговоровЗалы и помещения для вечеринок, аренда залов и помещений для вечеринокЗалы и помещения для мероприятий, аренда залов и помещений для мероприятийЗалы и помещения для праздников, аренда залов и помещений для праздниковЗалы и помещения для празднования дня рождения, аренда залов и помещений для празднования дня рожденияЗалы и помещения для проведения корпоративов, аренда залов и помещений для проведения корпоративовЗалы и помещения для проведения семинаров, аренда залов и помещений для проведения семинаровЗалы и помещения для тренингов, аренда залов и помещений для тренинговЗалы со сценой, аренда залов со сценойКонтактные зоопарки и парки с животнымиТуристические инфоцентрыСтудии йогиКараоке клубы и барыКартинг центрыЛедовые катки и горкиРестораны, бары, кафеКвесты в реальности для детей и взрослыхПлощадки для игры в кёрлингКиноцентры и кинотеатрыМогилы и некрополиВодное поло.

байдарки, яхтинг, парусные клубыКоворкинг центрыКонференц-залы и помещения для проведения конференций, аренда конференц-залов и помещений для проведения конференцийКонные прогулки на лошадяхКрепости и замкиЛофты для вечеринок, аренда лофтов для вечеринокЛофты для дней рождения, аренда лофта для дней рожденияЛофты для праздников, аренда лофта для праздниковЛофты для свадьбы, аренда лофтов для свадьбыМагазины одежды и продуктов питанияМаяки и фортыМед клиники и поликлиникиДетские места отдыхаРазводный, вантовые, исторические мостыМузеиГосударственные музеи-заповедники (ГМЗ)Креативные и прикольные домаНочные бары и клубыПляжи, реки и озераПамятники и скульптурыПарки, сады и скверы, лесопарки и лесаПейнтбол и ЛазертагКатакомбы и подземные гротыПлощадиПлощадки для мастер-классов, аренда площадкок для мастер-классовПомещения и конференц залы для событий, конференций, тренинговЗалы для концертовПристани, причалы, порты, стоянкиПриюты и фонды помощиПрокат спортивного инвентаряСтудии красоты и парикмахерскиеОткрытые видовые крыши и площадкиКомплексы, арены, стадионыМужской и женский стриптиз девушекЗалы и помещения для онлайн-мероприятий, аренда залов и помещений для онлайн-мероприятийШколы танцевГипер и супермаркетыДК и театрыЭкскурсионные теплоходы по Неве, Лагоде и Финскому ЗаливуТоргово-развлекательные центры, комплексы и торговые центры, бизнес центрыУниверситеты, институты, академии, колледжиФитнес центры, спортивные клубы и оздоровительные центрыПространства для фотосессий и фотосъемкиСоборы, храмы и церкви

Когда Любое времясегодня Вт, 22 мартазавтра Ср, 23 мартачетверг, 24 мартапятница, 25 мартасуббота, 26 мартавоскресенье, 27 мартапонедельник, 28 мартавторник, 29 мартасреда, 30 мартачетверг, 31 марта

Стекло и керамика: креативный Петербург • Интерьер+Дизайн

В Санкт-Петербурге подготовлена юбилейная выставка «Стекло и керамика в пейзаже», на которой свои работы представят художники по стеклу и керамике. На площадке (на Еланином острове) выставляются только профессиональные художники — молодые авторы и зрелые мастера — современное лицо отечественного декоративно-прикладного искусства.

По теме: Вазы братьев Буруллеков: ножом по глине

В этом году впервые с отдельным проектом «Текстиль на ветвях» к основному пулу присоединятся художники Санкт-Петербургской Гильдии текстильщиков. Они приезжают в Северную столицу со всей России: из Москвы, Гусь-Хрустального, Екатеринбурга, Твери, Красноярска. А также — из Прибалтики, Германии и Японии.

Вера Носкова. Керамика.

Современные скульпторы, художники и дизайнеры, работающие со стеклом, керамикой и текстилем переосмысливают традиционные ремесленные приемы, ищут новые выразительные формы и техники обработки материалов.

Егор Бавыкин The Bricks. Медь, нержавека, сталь.

Участники: /Владимир Гориславцев, Сергей Соринский, Юлия Репина, Ирина и Владимир Окурх, Марат Муниров, Александр Гладкий, Вера Носкова, Сергей Сухарев, Евгения Гладкая.

Светлана Кудрявцева. Зоя Ленденская-Большакова. Текстиль. Юлия Клопова. Керамика. Татьяна Власова. Текстиль. Дерево.

Организаторы ждут как всегда сильных и творчески ярких работ от постоянных участников выставки — художников по стеклу Юлии Мерзликиной, Алексея Зинчука, Светланы Федоровой, Виктора Рукавишникова, Константина Литвина, Владимира Касаткина, Анны Бутиной, Альфим Ширинской и Елены Ярошенко.

Светлана Федорова. Стекло. Евгения Гладкая. Керамика. Татьяна Петрова. Текстиль. Дерево. Александр Гладкий. Керамика.

Гости выставки — художники по текстилю: Зоя Ленденская-Большакова, Татьяна Власова, Мария Ермолаева и Наталья Куралесова, также обещают представить сложные и инновационные по технике исполнения работы из традиционных и из вторично-используемых материалов.

Елена Белоусова. Текстиль.

Эта выставка — редкая возможность увидеть уникальные, экспериментальные и концептуальные арт-объекты.

Мария Ермолаева. Текстиль. Наталья Куралесова. Текстиль.

• «Стекло и керамика в пейзаже». Елагин остров, у «Павильона под флагом» и на «Восточной поляне» перед дворцом Карла Росси, 15-16 июня.

Юлия Репина. Керамика. Сергей Соринский. Кокон. Керамика. 90 см.

Стекло и керамика

Cтраница 1 из 2

Распространенным материалом в вакуумной технике является стекло, однако из-за его хрупкости диаметр вакуумной стеклянной установки не должен превышать —30 см. Преимущество стекла заключено в возможности его сильного прогрева {до 300—400° С) при дегазации, в возможности прогревать т. в. ч. металлические детали внутри стеклянной системы. В стекле отсутствуют поры, и его можно считать практически газонепроницаемым.


 

Течь в стекле легко обнаружить индикатором Тесла. Наконец, стекло прозрачно, что необходимо для осветительных приборов и для электронных и ионных приборов некоторых типов. Стеклянные детали легко спаиваются со стеклом, а в случае необходимости и с металлами. Стекло легко принимает любую форму, и поэтому возможна быстрая переделка вакуумной системы. Кроме того, стекло имеет хорошие электроизолирующие свойства, что позволяет подводить высокие напряжения к электродам электровакуумных приборов. Из-за плохой теплопроводности стекла в нем при естественном охлаждении образуются внутренние механические напряжения. Чтобы устранить их, необходим отжиг стекла.

Стекло делят на две группы: легкоплавкое с температурой размягчения 490—610° С и коэффициентом линейного расширения λ = (82ч-92) 10-7 1/°С, и тугоплавкое с температурой размягчения 555—640° С и λ = (39-49)X 10-7 1/°С.

Отдельно следует выделить кварцевое стекло, которое начинает размягчаться при 1500° С и имеет λ = 5,8 • 1O-7 1/°С. Легкоплавкое стекло спаивают с платиной или ее заменителями тугоплавкое спаивают либо с вольфрамом, либо с молибденом . Основные свойства стекла разных марок, применяемого в вакуумной технике, приведены в табл. 81. Легкоплавкое стекло С-88-4 содержит значительное количество свинца; его характеризует мягкость, высокая пластичность, большой диапазон температур, в котором сохраняется вязкое состояние, хорошие диэлектрические свойства. Свинцовое стекло спаивается со сплавами на основе железа. Для предотвращения восстановления свинца железом производят омеднение поверхности металла в месте спая.

Тугоплавкое молибденовое стекло имеет высокие диэлектрические свойства; механическая прочность его выше, чем легкоплавкого стекла.

Оно хорошо спаивается с молибденом и коваром, имеет низкую кристаллизуемость при длительном нагревании. Окись цинка в стекле С-47-46 повышает его химическую стойкость и снижает коэффициент линейного расширения. Тугоплавкое вольфрамовое стекло вследствие очень малого содержания щелочей имеет наилучшие электро- и термоизоляционные характеристики.

Из стекла П-1-5 высокой химической стойкости изготовляют ответственные детали, работающие при высоких температурах. Его применяют для изготовления переходов при впаивании вольфрама в кварцевое стекло или для спаивания молибденовых стекол с кварцевыми.

 

Из кварцевого стекла изготовляют детали, работающие при высоких температурах. Стекла всех сортов содержат большое количество газов, и обусловлено это главным образом их химической неустойчивостью. В поверхностном слое стекла может быть сорбировано количество газа, эквивалентное более чем 50 мономолекулярным слоям. В состав этого газа входит главным образом вода и небольшое количество углекислого газа и азота. Но газы содержатся не только в поверхностном слое стекла, но и во всем его объеме. По некоторым  данным, в объеме стекла содержится в 100 раз больше газа, чем в поверхностном слое.

 


 
 
 

 Стекло наиболее чувствительно к влаге, содержащейся в атмосферном воздухе. При длительном воздействии атмосферы поверхностный слой стекла разрушается, причем сорбируется значительное количество влаги и окиси углерода. Если такое стекло поместить в вакуум, то при 200—300° С оно выделит адсорбированный газ за 2-—3 мин, а при повышении температуры до 300—400° С произойдет «высушивание» разрушенного поверхностного слоя (в течение нескольких часов). Полное обезгаживание стекла практически никогда не достигается, газы удаляются только из тонкого поверхностного слоя толщиной в несколько десятков мкм. Под «высушиванием» понимают высвобождение воды в результате изменения структуры поверхностного слоя стекла. Если нагреть стекло до 500° С, то снова начинается длительное выделение газов, главным образом паров воды.

Ниже приведены экспериментальные данные по полному газосодержанию стекол, полученные при обезгаживании в вакууме при температуре порядка 1000° С количество газов h3O и CO2 в мм рт. ст. — л/см3):

 

Стекло, предназначенное для работы в вакуумной установке, требует предварительной обработки с целью уменьшения его газовыделения. Для , этого очищают поверхность стекла от загрязнений промывкой хромовой [ смесью или слабыми растворами кислот (фосфорной, соляной, плавиковой) с последующей нейтрализацией в щелочи и тщательной промывкой в деионизованной воде. Эффективна очистка стекла в ультразвуковой ванне с изопропиловым спиртом.

 Обезгаживание промытого стекла можно проводить при атмосферном давлении прокаливанием в сухом воздухе в течение нескольких часов. Для работы при высоких температурах и больших механических нагрузках стекло, применяемое в качестве изоляционного материала, можно заменить керамикой. Керамические детали газонепроницаемы при давлениях не ниже 1* 10-9 мм рт. ст.

 



Приглашаем художников по керамике и стеклу принять участие в выставке!

 

Уважаемые художники по керамике и стеклу!

 

15-16 МАЯ 2021 года «Стеклу и керамике в старинном парке» БЫТЬ!

 

Наконец после года изоляции мы сможем отметить Международный день музеев выставкой и встретиться — по уже сложившейся традиции — в Кускове на выставке стекла и керамики, приуроченной к акции «Ночь в музее». В пятый раз (маленький юбилей!) партер усадьбы превратится в открытую экспозиционную площадку, где вы сможете представить публике свои произведения. Это, как всегда, станет замечательной возможностью познакомить посетителей с работами современных художников по керамике и стеклу в уникальной природной среде на фоне архитектуры XVIII века.

 

Ежегодный девиз акции: «Пусть красота живёт, не увядая» остается!

К нему добавляется праздничный девиз этого года:

«Долой ограничения!»

  

Заявки на участие необходимо присылать Ивлиевой Ольге Александровне до 12 мая 2021 г. на почту: steklo.i.keramika@yandex. ru с пометкой «Стекло и керамика в старинном парке».

Пожалуйста, в письме укажите фамилию, имя, название работы, год, материал и технику создания, приложите фото работы.

 

Обращаем ваше внимание, что работы менее 50 см рассматриваться не будут!

 

 

Контактные лица:

Ивлиева Ольга Александровна –   ст.научный сотрудник музея, отдела «Музей керамики»

8-495-918-72-31; 8-926-376-18-35;

 

Микитина Виолетта Валериевна – зав. отделом «Музей керамики»

8-495-918-72-31;

 

 

Точные даты проведения акции, построения выставки, открытия, возврата работ будут уточняться в следующем информационном письме.

 

 

Стекло и керамика материалы для промышленности

Содержание:

Свойства стекла и керамики

Стекло-это вещество и материал. Сегодня, благодаря разнообразию своих свойств, она достаточно универсальна в человеческой практике. Структурно стекло является аморфным и изотропным.

Все виды стекла в процессе формования трансформируются в процессе охлаждения, начиная от предельной вязкости жидкости и заканчивая так называемым стеклообразным агрегатным состоянием, с достаточной скоростью, чтобы предотвратить кристаллизацию расплава, полученного при плавке сырья.

Температура плавления стекла 300-2500°c определяется компонентами этих стеклообразующих расплавов. Обратите внимание, что стекло является 1 из самых старых материалов.

Керамика-изделия, изготовленные из неорганических материалов (например, глины) и смесей с минеральными добавками, которые получаются под воздействием высоких температур, впоследствии охлаждаются.

Ранняя керамика использовалась в качестве посуды, изготовленной из глины или смеси с другими материалами. Materials. At в настоящее время керамика широко используется в медицине, науке, используется в качестве материалов в промышленности (машиностроении, производстве оборудования, авиационной промышленности и др. ), строительное искусство.

Наиболее важными свойствами стекла являются плотность, прочность, твердость, хрупкость, теплопроводность, термостабильность и оптические свойства. 


Плотность-это отношение массы тела к его объему. Это зависит от химического состава стекла и колеблется от 2, 2 до 7, 5 г / см3. В некоторой степени плотность стекла зависит от температуры, при которой плотность стекла уменьшается. 
Диапазон прочности при сжатии составляет 500-2000msh, и диапазон прочность на растяжение 35-100 МПа. 

  • Твердость-способность стекла противостоять проникновению более твердых веществ. Твердость стекла по шкале Мооса составляет 7. Некоторые виды стекла имеют твердость 5-6 по шкале Мооса. 
  • Теплопроводность-это способность вещества, в данном случае стекла, проводить тепло без перемещения вещества. В стекла, теплопроводность 0. 0017–0. 032 кал / (см-с-град). Для оконной панели это число равно 0. 0023. As как видите, теплопроводность стекла очень мала.  

Использование стекла и керамика в производстве


Тепловое расширение-это увеличение линейных размеров тела при heated. In стекло, оно незначительно, будет равно 88 * 10-7. 
Термостабильность-способность стекла выдерживать резкие перепады температур без разрушения. Различные построенные конструкции имеют очень большую разницу температур между внутренней и внешней стороной, поэтому термическая стабильность играет большую роль в строительных работах.

Сопротивление жары стекла окна 80—90°С. Термостойкость стекла во многом зависит от его химического состава composition. It следует отметить, что кварцевое стекло выдерживает резкий перепад температур, который достигает максимума в 1000°С.

Сырьем для производства стекла является кремнезем sio2 и силикат щелочного металла и щелочноземельных элементов metal. In в целом, состав стекла может быть представлен следующей формулой: xe2o. Ueo. Zsio2, где e2o-оксид щелочного металла (na2o, k2o, li2o и др. ). ЭО окись металла щелочной земли (Као, МГО, Бао) и Сио2 кислотная окись (кремнезем).

Оксиды щелочных групп снижают вязкость и температуру плавления стекла, а также твердость. Оксиды щелочноземельной группы повышают химическую стойкость стекла, а оксиды кислой группы (sio2, al2o3, b2o3, p2o5 и др.) сообщают о высокой термостойкости, химической стойкости и механической стойкости. 

  • Производство стекла состоит из процессов подготовки сырья, приготовления смесей, плавки стекла, охлаждения стекла, формования изделий, отжига и обработки (термической, химической, механической). 


Процесс плавки стекла условно делится на несколько стадий. Силикатное образование, плавление стекла, осветление, гомогенизация и охлаждение («студент»). 


Обычное белое стекло получают путем сплавления смеси na2co3 соды и мела caco3 с большим количеством кремнезема (белого песка) sio2. Состав этого стекла может быть представлен формулой na2o. Cao. 6sio2.  

Паропроницаемость стеновых керамических изделий

Когда вместо воды используется калий k2co3, силикат натрия заменяется силикатом калия k2io3. In в этом случае получается тугоплавкое стекло, состав которого может быть представлен формулой: k2o. Cao. 6sio2. In таким образом, вы получите оконное стекло (так называемый böhm), бутылки, стеклянные изделия в целом. 


При замене оксида кальция на оксид свинца pbo получается кристаллическое стекло с почти k2o составом. ПБО. 6sio2. Свинцовое стекло сильно преломляет лучи и отличается блеском.

Из них готовят Хрустальное стеклянное изделие, лампочку для лампочки. 


Существуют различные сорта стекла, выпускаемые для различных целей: оптические, температурные, ультрафиолетовые (обычное стекло не позволяет проникать этим лучам), различные жаропрочные стекла. Стекло является важным строительным материалом. Приготовьте стеклянное тесто. Начинают широко применяться стеклянные трубы (их преимущества: Высокая стойкость к воздействию коррозионных агентов).  

  • В строительстве используются светопрозрачные изделия и конструкции: стеклоблоки, стеклопакеты, стеклопакеты, стеклобетонные конструкции, стеклянные трубы. 


Блоки представляют собой полое стекло, блоки обладают хорошей рассеивающей способностью стекла, а световые проемы и перегородки из них имеют хорошую теплоизоляцию и звукоизоляцию.

Блок состоит из 2 сварных прессованных половинок. Наиболее распространенный тип стеклоблока имеет гофру внутри, придающую блоку способность рассеивать свет (Рис.  1). Светопропускание-более 65%, рассеяние света-около 25%, теплопроводность-0, 4 Вт / (м — °с). 


Профильная стеклянная (стеклопластиковая) панель. Отечественная промышленность освоила выпуск профилированных стекольных изделий больших размеров. Такие изделия имеют ящики, ковры, ребра жесткости и другие профили, которые используются для монтажа светопроницаемых перегородок и потолков.

 
Стеклобетонная конструкция представляет собой бетонный держатель, внутри которого поверх раствора помещается стеклянный блок.

Эти структуры пожаробезопасны и предотвращают распространение fire. In промышленное строительство, стеклянные блоки используются для размещения windows. In жилые и общественные здания, пустотелые стеклоблоки используются для установки проемов освещения снаружи, лестничных клеток остекленных ступеней, а также светопрозрачных потолков и перегородок. 


Стеклопакеты в промышленных зданиях находят все более широкое применение. Они состоят из 2 или 3 стеклянных пластин, во время которых образуется геометрически замкнутая полость.

Выбор метода формования керамики и стекла

Стеклопакетное остекление обладает отличной термостойкостью и звукоизоляцией, оно не мутнеет и не нуждается в протирке изнутри. В зависимости от назначения, вы можете использовать окна, закаленное стекло, отражающее стекло или другие виды стекла, чтобы сделать окно с двойным остеклением. 


В некоторых случаях (например, в условиях химической атаки) стеклянные трубы более эффективны, чем металлические. Высокая химическая стойкость, гладкая поверхность, прозрачная и гигиеничная. Благодаря высокому качеству они широко используются в пищевой и химической промышленности.

  • Основным недостатком стеклянных трубок является хрупкость, то есть слабая изгибная и ударопрочность, а также низкая термостойкость (около 40°С). В последнее время получены жаропрочные трубы с низким тепловым расширением на основе боросиликатного стекла. 


Теплопроводность керамики высокой плотности велика и составляет 1, 16 Вт / (м°с). Поры и пустоты, возникающие в керамических изделиях, уменьшают плотность и значительно снижают теплопроводность. Например, если плотность керамических изделий на стенках уменьшается с 1800 до 700 кг / м3, то теплопроводность составляет от 0, 8 до 0, 21 Вт / (м°с), таким образом, толщина наружной стенки и материалоемкость ограждающей конструкции уменьшаются. 


Прочность зависит от фазового состава керамических часов, пористости и наличия трещин. С точки зрения прочности, Марка стеновых керамических изделий (кирпич и др.) указывает на прочность на сжатие, но при установлении марки кирпича Кирпич кладки подвергается изгибу, поэтому прочность на изгиб учитывается наряду с прочностью на сжатие. 

Повышение технических характеристик


Керамический материал устойчив к заморозкам, если имеется достаточно свободного объема пор, чтобы компенсировать увеличение объема замерзшей воды в»опасных» порах. Отверстие (более 200 мкм в диаметре) и закрывающее отверстие, где капиллярное давление недостаточно для удержания воды, называют резервным отверстием. «Опасные» поры удерживают воду, и вода замерзает в легкий мороз (-10°c). 

  • Паропроницаемость зависит от пористости и характера пор. Например, коэффициент паропроницаемости сухой прессованной фасадной плитки с коэффициентом водопоглощения 8, 5. Равный 0, 155 и 6, 5 и 0, 25% соответственно.  0, 0525 и 0, 029 г / (м-ч-па) из-за неравномерной паропроницаемости слоев, составляющих наружные стенки, накапливается влага. Поэтому облицовка стен фасада глазурованной плиткой может накапливать влагу в контактном слое стеновой плитки. При последующем замерзании влаги подкладка будет отслаиваться. 

Керамические изделия и керамические материалы классифицируются по назначению и свойствам, основному используемому сырью или фазовому составу спеченной керамики. 
В зависимости от состава сырья и температуры обжига керамические изделия подразделяются на 2 класса:полностью спеченные глянцевые изделия высокой плотности с водопоглощением не более 0, 5% и пористые частично спеченные изделия со скоростью водопоглощения до 15%. 


Морозостойкость. Знак морозостойкости указывает на количество чередующихся циклов замораживания и оттаивания, которые керамическое изделие выдерживает в условиях водонасыщения, без признаков видимых повреждений (расслоение, шелушение, трещины, сколы). Морозостойкие марки керамических изделий бывают 15, 25, 35, 50, 75 и 100, в зависимости от структуры. 

Он различает грубую и грубую керамику (например, архитектурный и огнеупорный кирпич) и тонкую керамику (например, фарфор и фаянс), которые имеют грубую структуру трещин, и мелкие и мелкие фрагменты (например, фарфор и фаянс), которые имеют равномерную трещину и однородный цвет.
Основным сырьем для керамической промышленности являются глина и каолин, что обусловлено их широким распространением и ценными техническими характеристиками.


Наиболее важными компонентами исходной массы при изготовлении тонкой керамики являются полевой шпат (в основном микрорин) и кварц. Из пегматитов добывают полевой шпат, особенно чистых сортов, и его срастание с кварцем. Сырье кварцевого полевого шпата извлекается из различных пород путем концентрирования и очистки от вредных минеральных примесей. 


Однако с увеличением и значительной дифференциацией требований к керамике в металлургии, электротехнике и приборостроении было осуществлено производство огнеупоров и разработка других видов промышленной керамики на основе чистых оксидов, карбидов и других соединений. Поскольку свойства некоторых видов промышленной керамики существенно отличаются от свойств изделий из глины или каолина, к единым признакам керамических изделий и материалов относятся производство путем спекания при высоких температурах и применение соответствующих технических методов:керамическая масса, изготовление (формование), сушка и выпечка изделий.

  • По способу приготовления керамическую массу разделяют на порошковую, пластичную и жидкую.

Порошкообразная керамическая масса представляет собой измельченную смесь, которую сушат и увлажняют исходными минеральными компонентами или с добавлением органических связующих и пластификаторов. 


Путем смешивания глины и каолина во влажном состоянии с добавками в замедленном состоянии (18-26% воды по массе) получают пластичный формовочный материал. Это приводит к дальнейшему увеличению содержания воды, и с добавлением электролитов (пептизатора) она превращается в жидкий керамический материал (суспензии) -Литейный шликер. 


При изготовлении фарфора, фаянса и некоторых других видов керамики пластмассовые формовочные материалы получают из шликеров путем частичного обезвоживания в фильтр-прессе и последующей гомогенизации в вакуумном Массо-измельчителе и шнековом прессе. 

  • При производстве некоторых видов промышленной керамики шликеры для литья получают без глины или каолина, термопластичных и поверхностно-активных веществ (парафина, воска, олеиновой кислоты и др. ) в сырье добавляют измельченную смесь, которую предварительно удаляют низкой температурой из мелкодисперсного порошкообразного продукта. 


Выбор способа формования керамики во многом определяется формой изделия.

Изделия простой формы-огнеупорный кирпич, черепица-прессуются из порошковой массы в стальных формах, в механических и гидравлических пресс-машинах. 


Стеновые строительные материалы, такие как кирпич, пустотелые и декоративные блоки, плитка, канализационные и дренажные трубы формуются шнековым вакуумным прессом из пластичной массы путем выдавливания бруска через профильный мундштук. 

Изделия или заготовки заданной длины вырезаются из древесины автоматическими станками, которые синхронизированы с работой пресса. Фарфор и керамика для домашнего использования в основном формуются из пластиковых комков в виде гипса в полуавтоматических и автоматических машинах. 

Реферат на темуНа заказ Образец и пример
Стекло и керамика материалы для промышленности Санитарно-архитектурная керамика сложного состава отливается в виде штукатурки из керамических полос на механизированной конвейерной линии. Радио-и пьезокерамика, металлокерамика и другие виды промышленной керамики, в зависимости от их размеров и формы, изготавливаются преимущественно прессованием из порошкообразной массы или отливкой парафинового шликера в стальную форму.


Обжиг керамики является важнейшим технологическим процессом и обеспечивает определенную степень спекания. При правильном соблюдении условий выпечки получается необходимый фазовый состав и все важнейшие свойства керамики. 

Рефераты по материаловедению

Стекло и керамика | Дом

Стекло и керамика сообщает о достижениях в фундаментальных и прикладных исследованиях и технологиях производства стекла и керамики. Широкая тематика журнала включает разработки в области химии силикатов, минералогии и металлургии, кристаллохимии, твердофазных реакций, сырья, фазовых равновесий, кинетики реакций, физико-химического анализа, физики диэлектриков, огнеупоров и др.

Стекло и керамика — это перевод рецензируемого российского журнала Стекло и Керамика. Том Год на русском языке выходит на английском языке с апреля.

  • Отчеты о достижениях в области фундаментальных и прикладных исследований и технологий производства стекла и керамики
  • Отчеты о разработках в области химии силикатов, минералогии и металлургии, кристаллохимии, твердофазных реакций, сырьевых материалов, фазовых равновесий и т. д.

Информация журнала

Главный редактор
Издательская модель
Подписка

Показатели журнала

0. 708 (2020)
Импакт-фактор
0,574 (2020)
Пятилетний импакт-фактор
44 108 (2021)
Загрузки

Разница между стеклом и керамикой

Стекло против керамики

Стекло и керамика широко используются для изготовления домашней утвари.Помимо изготовления бытовых материалов, стекло и керамика нашли свое применение во многих областях.

Стекло

можно назвать разновидностью керамики. Известно, что стекло является некристаллическим материалом. Это аморфное твердое тело, а это означает, что в нем отсутствует дальний порядок расположения его молекул.

Керамику можно назвать неорганическим материалом. В отличие от стекла, керамика может иметь кристаллическую или частично кристаллическую структуру. Керамика также может быть аморфной.

Диоксид кремния является основным компонентом стекла.Стекло представляет собой смесь двух или более видов силикатов металлов. Глина является основным компонентом керамики.

Как стекло, так и керамика хрупкие и ломаются от небольшого усилия. Стекло также прозрачно, что означает, что через него проходит свет. Керамика может быть непрозрачной, а значит, не пропускает свет. Самыми ранними керамическими изделиями были глиняные изделия.

История производства стекла восходит к 3500 г. до н.э. в Месопотамии. Термин «стекло» впервые появился во времена поздней Римской империи.Керамика происходит от греческого слова keramikos, что означает глиняная посуда и keramos, что означает гончарная глина.

Керамика твердая, хрупкая, устойчивая к окислению, износостойкая, тепло- и электроизоляционная, тугоплавкая, немагнитная, химически стойкая и подверженная тепловому удару.

Стекло твердое, аморфное, инертное, биологически неактивное, хрупкое и прозрачное.

При сравнении двух материалов по цене керамика немного дороже стекла.

В производстве как стекла, так и керамики есть небольшая разница.Стеклянная печь будет иметь нагревательные элементы сверху, тогда как керамическая печь будет иметь нагревательные элементы по бокам.

Резюме

1. Стекло можно назвать разновидностью керамики.

2. Известно, что стекло некристаллическое. Керамика может быть кристаллической или частично кристаллической.

3. Стекло тоже прозрачное, а значит сквозь него проходит свет. Керамика может быть непрозрачной, а значит, не пропускает свет.

4. История стекла восходит к 3500 г. до н.э. в Месопотамии.Термин «стекло» впервые появился во времена поздней Римской империи. Керамика происходит от греческого слова keramikos, что означает глиняная посуда и keramos, что означает гончарная глина.

5. Стеклянная печь имеет нагревательные элементы сверху, тогда как керамическая печь имеет нагревательные элементы по бокам.

6. При сравнении двух материалов по цене керамика немного дороже стекла.

Последние сообщения Prabhat S (посмотреть все)

: Если вам понравилась эта статья или наш сайт.Пожалуйста, распространите информацию. Поделитесь им с друзьями/семьей.

Cite
APA 7
S, P. (2017, 20 июня). Разница между стеклом и керамикой. Разница между похожими терминами и объектами. http://www.differencebetween.net/object/difference-between-glass-and-ceramics/.
MLA 8
S, Прабхат. «Разница между стеклом и керамикой». Разница между похожими терминами и объектами, , 20 июня 2017 г., http://www.разницамежду.net/object/разница-между-стеклом-и-керамикой/.

Стеклокерамика: свойства, обработка и применение

Что такое стеклокерамика и как ее производят?

Стеклокерамика

сочетает свойства стекла с преимуществами обычной спеченной керамики.

Чаще всего они производятся в процессе, при котором предварительно изготовленное стекло подвергается специальной термообработке. Эта обработка приводит к контролируемому зародышеобразованию и кристаллизации стекла.Стекло частично кристаллизуется, а в стеклокерамике образуется структура, включающая аморфную (стекловидную) фазу и по крайней мере одну внедренную кристаллическую фазу [1].

Свойства стеклокерамики

Стеклокерамика может варьироваться от высококристаллической до содержащей более существенную стеклообразную фазу. Поскольку они содержат кристаллические фазы и, следовательно, границы зерен, стеклокерамика может варьироваться от прозрачной до непрозрачной [1,2].

В зависимости от микроструктуры и химического состава стеклокерамики их свойства можно настроить в соответствии с жесткими требованиями.Как правило, стеклокерамика обладает практически нулевым тепловым расширением и высокой ударной вязкостью. Кроме того, они устойчивы к тепловому удару и обладают высокой ударопрочностью [2].

Общие образцы стеклокерамики

Стеклокерамика может быть подразделена на две категории: оксидные и неоксидные. Оксидная стеклокерамика включает материалы силикатного (SiO2), боратного (B2O3), фосфатного (P2O5) и зародышевого (GeO2) типов. Неоксидная стеклокерамика бывает халькогенидной, галогенидной и металлической. [2]

Применение стеклокерамики

Благодаря своим термическим и механическим характеристикам стеклокерамика имеет ряд применений, в том числе:

  • Варочные панели (которые можно найти на большинстве современных кухонь)
  • Бытовая техника, включая тостеры и утюги
  • Грили и барбекю
  • Экраны смартфонов
  • Применение инфракрасного излучения, например, в инфракрасных нагревательных элементах
  • В высокотемпературных печах в качестве изоляционного материала, особенно благодаря их высокой термостойкости
  • Биомедицинская инженерия
  • Усовершенствованная оптика, например, для цветных фильтров, устойчивых к тепловому удару.

Дополнительная литература

Если вы хотите узнать больше о стеклокерамике, прочтите эту статью: «Стеклокерамика для экстремальных условий».

[1] W. Höland, GH Beall, Glass Ceramic Technology. Джон Вили и сыновья, 2012.

[2] Б. Кармакар, Функциональные стекла и стеклокерамика: обработка, свойства и применение. Butterworth-Heinemann, 2017.

Frontiers | Ионный обмен в стеклокерамике

Введение

В последние несколько лет ионный обмен (IOX) в стеклах вызвал новый интерес благодаря большому количеству новых разработок и исследований в промышленных и академических лабораториях, а также коммерциализации материалов с выдающимися механическими свойствами (Varshneya, 2010; Aaldenberg et al. ., 2016). Эти очки в настоящее время широко используются во многих электронных устройствах, включая портативные дисплеи и планшеты (Glaesemann et al., 2012). Они также находят применение на архитектурном и автомобильном рынках.

Можно представить себе новые приложения, использующие стеклокерамику вместо стекол, так как можно получить гораздо более широкий диапазон аспектов. Стеклокерамика имеет различную светонепроницаемость и цвет: от непрозрачного до прозрачного, а для непрозрачных материалов от белого до черного и различных цветов. Стеклокерамика также может иметь улучшенные механические свойства по сравнению со стеклом с особенно более высокой ударной вязкостью и модулем.

Ионный обмен обычно проводят в ванне с расплавленной солью. Обмен с поверхности щелочного иона в стекле или стеклокерамике на более крупный из ванны приводит к сжимающим напряжениям на поверхности и из-за распределения концентрации к профилю напряжений по образцу. Механические свойства зависят от уровня напряжения на поверхности (CS) и глубины проникновения более крупного иона (Gy, 2008).

Если IOX в стеклах был предметом многих исследований, то исследований IOX в стеклокерамике было мало.В этих материалах механизмы гораздо сложнее, чем в стеклах, из-за их поликристаллической природы: ИОХ обычно происходит преимущественно в одной фазе (кристаллической фазе или остаточном стекле). В некоторых случаях механизм подобен тому, что наблюдается в стеклах с заменой в структуре иона на другой; в то время как в других случаях этот ИОХ приводит к микроструктурным изменениям (например, аморфизации или фазовому изменению кристаллической фазы).

Эти различные механизмы наблюдались в компании Corning, изучающей IOX в различных прозрачных и непрозрачных алюмосиликатных стеклокерамиках.Это исследование будет представлено здесь с особым акцентом на влияние IOX на микроструктуру и механические свойства, особенно на прочность на изгиб. Различные системы и соответствующие механизмы IOX приведены в таблице 1.

Таблица 1. Различные механизмы упрочнения, полученные с помощью IOX в стеклокерамике (г.к.) .

В нескольких работах показано значительное увеличение модуля прочности стеклокерамики после IOX. Большинство из них не детализируют механизмы IOX.

Например, в 1967 г. Beall et al. (1967) показали, что модуль разрушения стеклокерамики из β-кварца можно увеличить в 5 раз, заменив Li + на K + или Mg 2+ на 2Li + . Совсем недавно Такеучи и соавт. (1997) изучали IOX в наконечниках, изготовленных из β-сподуменовой стеклокерамики, и показали, что замена Li + на Na + приводит к прочности на изгиб около 500 МПа, что аналогично прочности наконечника из оксида алюминия. и что после царапания сохраняется прочность на изгиб 310 МПа.Бертье да Кунья и др. (2007) показали, что IOX в стеклокерамике Na 4+2x Ca 4−x Si 6 O 18 (0 < x < 1) связан со значительным увеличением твердости и разрушением при вдавливании. прочность. Умеренное, но значительное увеличение прочности, связанное с увеличением модуля Вейбулла, также наблюдалось в стеклокерамике из дисиликата лития (Fischer et al., 2008).

Таганцев (1999) был первым, кто описал интересный механизм в случае ИОКС в стеклокерамике из метасиликата лития: замещение ионов лития ионами натрия связано с аморфизацией стеклокерамики в слое, претерпевающем ИОКС. .

Такую аморфизацию также наблюдали Laczka et al. в стеклокерамике, содержащей фазы как дисиликата лития, так и алюмосиликата лития. Было обнаружено, что индуцированная IOX аморфизация происходит в обеих кристаллических фазах (Laczka et al., 2015).

Другое явление было обнаружено в нефелиновой стеклокерамике (Duke et al., 1967; Ponsot et al., 2014): IOX (K + для Na + ) приводит к образованию кальсилита на поверхности, что приводит к к очень значительному увеличению модуля разрыва.

Материалы и методы

Стекла составов, указанных в табл. 2, выплавлены в платиновых тиглях при температуре 1600–1650°С. Использовали партии в диапазоне 1000–2500 г. После плавки и оклейки стекла заливали и отжигали.

Таблица 2. Составы (мол. %) стеклокерамики и условия эксперимента .

Было вырезано

кусочка для обработки кристаллизацией. Используемые термические обработки приведены в таблице 2.Кристаллические фазы определяли методом рентгеновской дифракции (XRD).

Затем образцы были подвергнуты ионному обмену в расплавленных ваннах. Составы ванн, а также температура и продолжительность процедур приведены в таблице 2.

Для определения влияния IOX на микроструктуру использовали дифракцию рентгеновских лучей

. Использовалась конфигурация Брэгга–Брентано θ/2θ с излучением Cu Kα 1 . Узоры измеряли на поверхности образцов до и после ИОКС. Был проведен анализ Ритвельда (Rodriguez-Carvajal, 1993).Глубина проникновения рентгеновских лучей в этой конфигурации составляет примерно 100 мкм. Для ионообменных образцов на этой толщине наблюдается градиент кристаллизации и, следовательно, полученные данные (например, средний размер кристаллов или параметры ячейки) являются средними величинами.

В одном случае также была проведена дифракция под углом падения

(GIAD) для количественной оценки эволюции микроструктуры после ионного обмена в зависимости от толщины.

Угол падения на скольжение Были выполнены дифракционные измерения при нескольких фиксированных углах падения α. Фиксированные углы падения составляют 1,5, 7,5 и 15°, что соответствует глубинам ~2, 10 и 20 мкм соответственно. Затем каждый образец глубины был количественно определен уточнением Ритвельда.

Механические характеристики стеклокерамики были измерены методом «кольцо на кольце». В этом испытании оценивается двухосная прочность на изгиб. В некоторых случаях измерения также проводились после истирания. Абразию проводили карбидом кремния (размер зерна 70 мкм) в течение 5 с при давлении 0,10 МПа (если не указано иное).Это последнее испытание использовалось для количественной оценки оставшихся механических характеристик после наложения заданной совокупности дефектов. Размер образцов указан в таблице 2. Для каждого испытания использовали от 10 до 30 оптически полированных образцов. Приведенные результаты представляют собой распределение нагрузки до разрушения, поскольку в большинстве случаев прочность образцов после ионного обмена была настолько высокой, что смещение при изгибе было достаточно большим, чтобы можно было пренебречь напряжениями мембраны. Следовательно, обычные расчеты напряжения разрушения завышают напряжение материала при разрушении.Также сообщаются параметры формы и масштаба Вейбулла, соответствующие разрушающей нагрузке. Параметр шкалы соответствует 63,2% вероятности отказа.

Результаты

Ионообмен в остаточном стекле

Приведенный здесь пример был получен при разработке стеклокерамики, пригодной для использования в качестве задней панели портативных электронных устройств (Dejneka et al., 2014).

По сравнению с металлами эта стеклокерамика имеет то преимущество, что она прозрачна для микроволнового и радиочастотного излучения.По сравнению со стеклами он позволяет получить черный вид и быть достаточно непрозрачным, чтобы скрыть внутреннюю часть устройств. Другими требованиями были высокая механическая стойкость и, для ограничения стоимости, необходимость иметь исходное стекло, которое можно было бы формовать такими методами, как вытяжка плавлением. Это последнее требование позволяет получать тонкие листы с чистой поверхностью (поэтому для получения изделий не требуется дополнительная полировка).

Однако этому последнему требованию не удовлетворяет большая часть стеклокерамики, поскольку они обычно имеют относительно низкую вязкость при ликвидусе (обычно ниже 2 кПа·с).Если такой ликвидус пригоден для формования изделий прессованием или прокаткой, он препятствует использованию методов формования, таких как вытяжка плавлением, для которой требуется по меньшей мере 20 кПа·с.

Для получения продукта, отвечающего всем этим требованиям, использовали натрийалюмосиликатные стекла, обладающие высокой вязкостью при ликвидусе (табл. 2). Известно, что в таких стеклах легко достигается замена ионов натрия на калий, что может привести к выдающейся механической прочности. Эти стекла были легированы примерно 1% TiO 2 и Fe 2 O 3 .После термической обработки происходит кристаллизация MgO–TiO 2 –Fe 2 O 3 со структурой ϵ-Fe 2 O 3 . Средний размер кристаллов меньше примерно 20 нм (рис. 1). Эта стеклокерамика имеет ряд преимуществ:

– Отображает черный цвет, которого нелегко достичь в стекле; этот цвет обусловлен поглощением переноса заряда Fe 2+ -Ti 4+ в кристаллах.

– Поскольку их содержание низкое, TiO 2 и Fe 2 O 3 не изменяют вязкость при ликвидусе, и исходное стекло остается способным к формованию плавлением.

– Поскольку уровень кристалличности низкий, состав остаточного стекла близок к составу основного стекла и благоприятен для ИОКС, что приводит к механическим свойствам, близким к свойствам нелегированного стекла.

Рис. 1. ПЭМ-микрофотография низкокристаллического MgO–TiO 2 –Fe 2 O 3 стеклокерамика . (Композиция GC2 – Таблица 1 – керамическая при 750°С в течение 4 ч).

На рис. 2 представлены результаты механических испытаний двух из этих материалов в сравнении со стеклом Corning ® Gorilla ® Glass (CGG). В трех случаях IOX очень значительно увеличивает нагрузку до разрушения: от параметров шкалы 380–460 Н до значений выше 2300 Н.

Рис. 2. Кольцо на кольце двухосный изгиб до разрушения низкокристаллического MgO–TiO 2 –Fe 2 O 3 стеклокерамика (керамика при 700°C в течение 4 ч по сравнению с CGG до и после ионной -обмен) . Пунктирные линии обозначают 95% доверительные интервалы. Для трех ионообменных материалов сжатие присутствует на слое толщиной около 40 мкм.

Наклоны линии вероятности отказа также значительно круче: коэффициенты формы Вейбулла, находящиеся в диапазоне 2,9–4,6 до IOX, увеличиваются до значений в диапазоне 15–19 после IOX. Две стеклокерамики имеют свойства, по крайней мере, такие же хорошие, как у CGG.

Ионный обмен, приводящий к аморфизации поверхности: стеклокерамика на основе литий-бета-кварца в твердом растворе

Стеклокерамика на основе кристаллизации твердого раствора β-кварца была открыта в 60-х годах. Общая химическая формула твердого раствора β-кварца: Li 2−2(x+y) Mg x Zn y O.Al 2 O 3 .nSiO 2 n = 2–10), где ионы Al 3+ замещают Si 4+ в тетраэдрических позициях, а локальная электронейтральность обеспечивается введением малых ионы, такие как Li + , Mg 2+ или Zn2+, в каналы структуры. Зарождение обеспечивается добавлением в шихту TiO 2 и/или ZrO 2 (несколько мольных %).

В этой системе можно получить высококристаллический прозрачный материал, контролируя размер кристаллитов (менее примерно 50 нм).Пример микроструктуры, наблюдаемой с помощью SEM, приведен на рисунке 3.

Рис. 3. Микроструктуры стеклокерамики, наблюдаемые с помощью СЭМ . Они выявлены химическим травлением. Источник: Энн Кроше (Corning SAS). (A) Твердый раствор β-кварца, богатый литием Стеклокерамические кристаллы β-кварца имеют серый цвет и размер около 30 нм. Кристаллы TiZrO 4 имеют белый цвет и размер несколько нанометров. (B) β-сподумен твердый раствор стеклокерамика.Поры соответствуют остаточному стеклу, которое было протравлено. Более крупные блоки представляют собой кристаллы сподумена, маленькие белые точки размером около 30 нм — шпинели, а удлиненные кристаллы — рутила.

Успех этой стеклокерамики зависит от способности некоторых из этих композиций (содержащих в основном литий в качестве иона-компенсатора) получать материалы, которые сочетают в себе прозрачность, нулевой или очень низкий коэффициент теплового расширения и способность выдерживать температуры не ниже 700°С. C в течение нескольких тысяч часов без деформации или существенного изменения свойств.Они нашли широкое применение: от телескопических зеркал до наконечников для оптических соединителей или потребительских товаров, таких как варочные панели, кухонная посуда или огнеупорные окна.

Как уже отмечалось (Beall et al., 1967), при замене ионов лития на натрий не удалось получить повышения механической прочности, но эффективен обмен лития на калий: в этом случае ИОХ проводили в течение 4–16 ч в диапазоне 700–725°C в ванне KCl/K 2 SO 4 . Измерение профиля калия показывает, что глубина проникновения этого иона находится в диапазоне 20–60 мкм в зависимости от времени и температуры обмена. На рис. 4 представлены такие профили после ИОХ соответственно 4 и 8 ч при 700°С. Глубина диффузии калия составляет около 20 мкм через 4 часа и 35 мкм через 8 часов. Этот обмен связан со значительным повышением механической прочности: параметры по шкале Вейбулла 4092 и 1953 Н были получены через 4 и 8 ч соответственно по сравнению с 820 Н для неионообменной стеклокерамики.Однако замечено, что увеличение времени IOX с 4 до 8 часов очень значительно снижает механическую прочность, деля параметр шкалы на 2.

Рис. 4. Профиль диффузии K 2 O в богатом литием твердом растворе β-кварца-стеклокерамике после ионного обмена в течение 4 и 8 ч при 700°C в KCl/K 2 SO 4 ванна . Параметры шкалы Вейбулла, приведенные в легенде, показывают, что более длительный IOX связан со значительным снижением прочности.

Рентгенограмма поверхности (ББ и ГИАД), выполненная до и после 4-часовой ИОХ при 700°С, свидетельствует о сильной модификации микроструктуры (рис. 5): до ИОХ основная кристаллическая фаза представляет собой твердый раствор β-кварца с небольшим количеством TiZrO 4 фаза зародышеобразования. После ИОХ кристаллические фазы те же, но на диаграммах наблюдается увеличение содержания аморфной (рис. 5). Анализ Ритвельда показывает, что средний размер кристаллов твердого раствора β-кварца значительно уменьшился (примерно в два раза).Эти наблюдения убедительно свидетельствуют о том, что IOX связан с аморфизацией поверхности. Измерения ГИАД подтверждают эти наблюдения: после ИОХ наблюдается сильное уменьшение количества фазы β-кварца, причем это уменьшение более существенно ближе к поверхности.

Рис. 5. Рентгенограммы (BB) богатого литием стеклокерамического твердого раствора β-кварца до и после 4-часового ионного обмена при 700°C в ванне KNO 3 . Ионный обмен связан с увеличением количества остаточного стекла, уменьшением среднего размера кристалла β-кварца ss и небольшим смещением положения пиков этой фазы.Соотношение количества ионообменного β-кварца с высоким содержанием лития и необработанного β-кварца меняется в зависимости от различных анализируемых толщин.

Ионный обмен в кристаллической фазе

Ионный обмен в богатом магнием β-кварце в твердом растворе стеклокерамики

Теперь мы сосредоточимся на стеклокерамике твердого раствора β-кварца, содержащей в основном магний для уравновешивания заряда алюминия, и с составом, приведенным в таблице 2. Стеклокерамика прозрачна (таблица 1). Из-за использования только ZrO 2 в качестве зародышеобразователя он демонстрирует очень высокое пропускание без остаточной желтой окраски, обычно возникающей при добавлении TiO 2 (таблица 2).ИОКС проводили в ванне Li 2 SO 4 /K 2 SO 4 при температурах в диапазоне 710–800°С в течение 4–16 ч. K 2 SO 4 добавляется для снижения температуры плавления. В этих условиях происходит диффузия ионов лития на глубину 40–200 мкм.

После 4-часовой ИОХ при 710°C рентгенограмма поверхности (ВВ) показывает увеличение параметров ячеек твердого раствора β-кварца, что позволяет предположить, что ионы 2Li + замещают Mg 2+ в структуре (рис. 6).

Рис. 6. Рентгенограммы (BB) богатого Mg стеклокерамического твердого раствора β-кварца до и после 4-часового ионного обмена при 710°C в Li 2 SO 4 /K 2 SO 4 ванна . Ионный обмен связан со смещением положения пиков фазы β-кварца и увеличением параметров ячейки. В отличие от того, что наблюдалось с литий-обогащенным твердым раствором β-кварца (рис. 5), здесь не происходит изменения количества остаточного стекла.

Ионный обмен связан с очень значительным увеличением прочности на изгиб, как показано на рисунках 7 и 8. На рисунке 7 представлены результаты механических испытаний стеклокерамики до и после IOX в течение 16 часов при 725°C и в этом последнем случае до и после истирания. Замечено, что истирание очень мало снижает нагрузку до разрушения.

Рис. 7. Двухосное изгибающее усилие «кольцо на кольце» до разрушения стеклокерамики из твердого раствора β-кварца с высоким содержанием магния до и после 16-часового ионного обмена при 725°C в Li 2 SO 4 /K 2 SO 4 ванна .После ионного обмена приведены результаты до и после истирания. Абразию проводили при давлении 0,17 МПа. В легенде (X/Y) — параметры формы Вейбулла (X) и масштаба (Y).

На рис. 8 показан масштабный коэффициент Вейбулла и толщина поверхностного слоя при сжатии (DOL) для различных обработок IOX. Механическая прочность достигает максимума при 725°С, затем снижается при более высокой температуре ванны.

Рис. 8. Двухосное изгибающее усилие «кольцо на кольце» до разрушения стеклокерамики из β-кварца с высоким содержанием магния при замене в различных условиях: приведены результаты масштабного коэффициента Вейбулла и толщины поверхностного слоя при сжатии (определяется метод) .

Это снижение, по-видимому, связано со значительной диффузией калия в стеклокерамику при температуре выше 750°C. Эта диффузия калия ингибирует диффузию магния. Диффузионные профили магния и калия после IOX соответственно 4 ч при 750 и 775°C иллюстрируют этот эффект (рис. 9).

Рис. 9. Диффузионный профиль MgO и K 2 O в богатом магнием β-кварцевом твердом растворе-стеклокерамике после ионного обмена в течение 4 ч в Li 2 SO 4 /K 2 SO 4 баня при 750 и 775°C .

Ионообмен в сподуменовой стеклокерамике

Сподуменовая стеклокерамика известна очень давно. Они использовались и до сих пор используются для производства материалов для посуды и варочных панелей благодаря их низкому тепловому расширению [коэффициент теплового расширения (КТР) около 10–20 × 10 7 K −1 – 25–700°C].

Кристаллическая фаза представляет собой твердый раствор с формулой Li 2 O–Al 2 O 3 –nSiO 2 с n = 2–8. Исследуемый здесь материал был зародыширован добавлением нескольких мас.% TiO 2 . На рисунке 3B показана микрофотография этого материала, полученная с помощью СЭМ. Кристаллы сподумена имеют средний размер около 1 мкм. Также видны небольшие количества рутила и шпинели. Количество остаточного стекла оценивается примерно в 10 мас.%.

Ионный обмен в ванне с нитратом натрия приводит к включению натрия в стеклокерамику. После обмена в течение нескольких часов при температуре около 400 ° C в ванне с нитратом натрия ионы натрия диффундируют на глубину около 100 мкм, как это наблюдается с помощью метода микрозонда (рис. 10).Считается, что натрий замещает литий, который не может быть проанализирован этим методом. Концентрация остальных элементов постоянна по толщине. Предполагается, что этот IOX будет происходить в кристаллах. Доказательством этого является сравнение рентгенограмм, полученных соответственно до и после ИОКС, которые показывают очень значительное увеличение параметров ячейки β-сподумена, что хорошо согласуется с замещением Li натрием в кристаллах. (Рисунок 11).

Рисунок 10.Профиль диффузии, измеренный микрозондом (EPMA) Na 2 O в β-сподуменовой стеклокерамике после 2-часового ионного обмена при 430°C в ванне с нитратом натрия и Na 2 O и K 2 O в нефелиновой стеклокерамике после ионного обмена в течение 0,5 ч при 700°C в KCl/K 2 SO 4 баня . Концентрации остальных измеряемых элементов постоянны по толщине (Li 2 O не измерялся).

Рисунок 11.Рентгенограммы β-сподуменовой стеклокерамики до и после ионного обмена . Пики, относящиеся к рутилу и ганиту, не смещаются при ионном обмене, в то время как другие пики, относящиеся к β-сподумену, смещаются во время ионного обмена в сторону более низких значений 2θ, что свидетельствует об увеличении параметров ячейки и объема кристаллов.

Результат испытания «кольцо на кольце» показан на рис. 12. Параметры шкалы Вейбулла составляют, соответственно, 1341 и 780 Н до и после истирания.

Рис. 12.Двухосное изгибающее усилие кольца на кольце до разрушения β-сподуменовой стеклокерамики после ионного обмена и нефелиновой стеклокерамики до и после ионного обмена . В обоих случаях после ионного обмена приведены результаты до и после истирания. В легенде (X/Y) — параметры формы Вейбулла (X) и масштаба (Y). Нефелиновую стеклокерамику заменяли в течение 6 ч при 450°С.

Ионный обмен, ведущий к модификации кристаллической фазы

Нефелин представляет собой набивное производное тридимита с формулой (Na,K)AlSiO 4 .Белая непрозрачная стеклокерамика, содержащая нефелин в качестве основной кристаллической фазы, может быть получена с использованием TiO 2 в качестве зародышеобразователя. Было обнаружено, что, начиная со стекла, богатого натрием, натрий можно заменить калием или в ванне с нитратом калия при 450°С, или в ванне с KNO 3 /KCl при 700°С.

Диффузия калия и натрия, полученная через 0,5 ч при 700°С, представлена ​​на рис. 10: наблюдается диффузия калия примерно на 100 мкм. Однако наблюдается сильное накопление калия в слое толщиной 10 мкм вблизи поверхности.В этом слое XRD (GIAD) показал, что нефелин [Na 7.11 (Al 7.2 Si 8.8 O 32 )] (JCPDS 01-079-0991) превратился в калсилит [KAlSiO 4 9 9 ] (JCPDS 00-011-0579) (рис. 13).

Рис. 13. Микроструктура зоны ионного обмена нефелиновой стеклокерамики, наблюдаемая с помощью СЭМ (обратное рассеяние) . Зоны, богатые калием, кажутся более белыми. Более белый слой толщиной 10 мкм у поверхности (вверху) кристаллизуется в калсилите.Под этим слоем наблюдаются стеклообразные карманы между кристаллами нефелина. Они обогащены калием по сравнению с кристаллами. Условия ионного обмена: 0,5 ч при 700°C в ванне KCl/K 2 SO 4 .

Образование кальсилита приводит к очень высокой нагрузке до разрушения (рис. 12), более высокой, чем для ионообменной β-сподуменовой стеклокерамики, описанной в 3. 3.2. Однако после истирания результаты обратные: нефелиновая стеклокерамика демонстрирует меньшую прочность, чем β-сподуменовая.

Обсуждение

Черная формируемая стеклокерамика плавлением, в которой IOX происходит в остаточном стекле, сочетает в себе интересные свойства как кристаллов, так и остаточного стекла: кристаллы придают материалу его черный непрозрачный вид, но их количество достаточно мало, чтобы поддерживать высокую вязкость при ликвидусе, совместимая с формованием плавлением и не предотвращающая процесс IOX, происходящий в остаточном стекле. Остаточное стекло имеет состав, близкий к CGG, и приводит к механическим свойствам, по крайней мере, аналогичным свойствам ионообменного CGG.

В случае ИОГ с участием ионов в кристаллической фазе наблюдаются более разнообразные и сложные механизмы:

Стеклокерамика

β-сподумен легко упрочняется IOX: обмен натрия на литий происходит при относительно низкой температуре (около 400°C) и коротком времени (несколько часов). Легко достигается значительная диффузия (около 100 мкм). Поверхностное сжатие и повышение механической прочности происходит за счет увеличения объема кристаллов.

Ионный обмен гораздо сложнее осуществить с твердым раствором β-кварца:

– Замена лития другой щелочью в кристаллической структуре не представляется возможной.Обмен лития на калий происходит, но при высоких температурах (700–725°С) и невозможности включения калия в структуру связан с разрушением кристаллов. Как описано ранее, такое явление уже наблюдалось в стеклокерамике метасиликата лития, заменяющей натрий на литий (Таганцев, 1999), и в стеклокерамике, содержащей фазы как дисиликата лития, так и алюмосиликата лития (Laczka et al., 2015). Аморфизация приводит к увеличению объема (стекло менее плотное, чем кристаллы), что приводит к возникновению сжимающих напряжений.Однако аморфизация также связана с увеличением коэффициента теплового расширения (КТР) и релаксацией напряжений, которые ограничивают упрочнение. Эта конкуренция между сжимающим напряжением из-за изменения объема и более высоким КТР в аморфной фазе, вероятно, объясняет умеренное увеличение механической прочности после 8 ч IOX при 725 ° C, несмотря на значительную диффузию калия (рис. 4).

– В кристаллах β-кварца происходит обмен магния на литий.Следует отметить, что, как и в предыдущем случае, для получения этого обмена необходимы высокие температуры. Механизм упрочнения обусловлен двумя эффектами, уже описанными в литературе (Beall et al., 1967): увеличением объема кристаллов (рис. 6), а также образованием поверхностного слоя с, в отличие от предыдущего случая, , более низкий КТР, чем объемный: кристаллы твердого раствора β-кварца с высоким содержанием лития имеют более низкий КТР, чем кристаллы с высоким содержанием магния (тепловое расширение магнийсодержащей стеклокерамики в SiO 2 –MgAl 2 O 4 диапазон соединений от 30 до 45 × 10 −7 K −1 при 50–70 мас. % SiO 2 при тепловом расширении литийсодержащей стеклокерамики в SiO 2 –LiAlSiO 4 соединение слегка отрицательно, около -5 × 10 -7 K -1 ). Сочетание этих двух механизмов приводит к высоким механическим характеристикам. Следует отметить очень небольшое влияние истирания на нагрузку до разрушения. Кроме того, эта стеклокерамика имеет совершенно другие физические свойства по сравнению с CGG: а именно значительно более низкий КТР (22 × 10 −7 K −1 – 25–300°C – против 85) и более высокий модуль Юнга (98 против 65 ГПа) Твердость по Виккерсу (900 против 556) и ударная вязкость (0,84 МПа, м1/ 2 против 0,67 – измерено по шевронному надрезу).Другое отличие по сравнению со стеклом состоит в том, что из-за очень высоких температур IOX релаксации не наблюдается, когда эта стеклокерамика используется при температуре ниже ~500°C. обменялись очками.

Случай с нефелиновой стеклокерамикой представляется уникальным: при достаточно высоком уровне калия в кристаллах кристаллическая структура превращается в кальсилит. Это преобразование связано с увеличением объема примерно на 10% и приводит к очень высокой нагрузке до отказа. Однако это превращение происходит только вблизи поверхности, где концентрация калия максимальна. Считается, что в структуре нефелина происходит обмен ниже с меньшим увеличением объема.

В представленном здесь примере было замечено, что истирание очень значительно снижает двухосную прочность на изгиб. Вероятно, это связано с тем, что внедренные дефекты имеют длину, близкую к толщине слоя калсилита.

Заключение

На примере различных алюмосиликатных систем был представлен обзор различных механизмов IOX в стеклокерамике и полученных в результате механических свойств.Некоторые из этих механизмов (аморфизация, кристаллофазовое превращение) в стеклах не наблюдаются. Это иллюстрирует широкий спектр возможностей, которые предлагает стеклокерамика по сравнению с обычными стеклами.

Вклад авторов

ГБ, Нефелин-б сподумен и б кварцевая стеклокерамика. MC, b-сподумен и b-кварц. MD – стеклокерамика низкой кристалличности. ПМ, б кварцевая стеклокерамика. PP, специалист по рентгеновской дифракции и автор-корреспондент. CS, b сподумен и стеклокерамика.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Anne Crochet, Ben Hanson, Yassine Kilali и Khaled Layouni соответственно за СЭМ-характеристику, микрозондовый анализ, измерения механических свойств и обсуждение.

Каталожные номера

Аалденберг, Э.М., Леззи, П.Дж., Симэн, Дж.Х., Бланше, Т.А., и Томозава, М. (2016). Ионообменное литиево-алюмосиликатное стекло: прочность и динамическая усталость. Дж. Ам. Керам. соц. 99, 2645–2654. дои: 10.1111/jace.14294

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Билл, Г. Х., Карстеттер, Б. Р., и Риттлер, Х. Л. (1967). Кристаллизация и химическое упрочнение набивной стеклокерамики из β-кварца. Дж. Ам. Керам. соц. 5, 181–190. doi:10.1111/j.1151-2916.1967.tb15077.х

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Berthier da Cunha, T., Wu, J.P., Peitl, O., Fokin, V.M., Zanotto, E.D., Iannucci, L., et al. (2007). Механические свойства и ударопрочность новой прозрачной стеклокерамики. Доп. англ. Матер. 9, 191–195. doi:10.1002/адем.200600237

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Дейнека, М., Датта, И., и Смит, К. (2014). Химически упрочненная низкокристаллическая черная стеклокерамика с высокой вязкостью ликвидуса. Междунар. Дж. Заявл. Стеклянная наука. 5-2, 146–160. doi:10.1111/ijag.12076

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Герцог, Д. А., Макдауэлл, Дж. Ф., и Карстеттер, Б. Р. (1967). Кристаллизация и химическое упрочнение нефелиновой стеклокерамики. Дж. Ам. Керам. соц. 50, 67–74. doi:10.1111/j.1151-2916.1967.tb15041.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Фишер, Х. , Де Соуза, Р. А., Ватьен, А. М., Рихтер, С., Эдельхофф, Д., Майер, Дж., и другие. (2008). Химическое упрочнение стоматологического стеклокерамического материала на основе дисиликата лития. Дж. Биомед. Матер. Рез. А 87, 582–587. дои: 10.1002/jbm.a.31798

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Glaesemann, G.S., Gross, T.M., Bayne, J.F., and Price, J.J. (2012). «Фрактография в разработке ионообменного покровного стекла», в Fractography of Glasses and Ceramics VI: Ceramic Transactions , eds JR Varner and M. Wightman (Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc.), 85–93. doi:10.1002/9781118433010.ch5

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лачка К., Холева-Ковальска К., Срода М., Рыш Й., Маржец М. М. и Лачка М. (2015). Стеклокерамика системы LAS (Li 2 O–Al 2 O3–SiO 2 ), усиленная ионообменом в солевой ванне KNO 3 . J Без кристаллов. Твердые вещества 428, 90–97. doi:10.1016/j.jnoncrysol.2015.08.003

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Понсо, И., Даль Мас Г., Бернардо Э., Даль Маскио Р. и Сглаво В. М. (2014). Двойное упрочнение ионным обменом спеченной нефелиновой стеклокерамики: новый упрощенный метод. Дж. Керам. Обработать. Рез. 15(6), 411–417.

Академия Google

Родригес-Карвахаль, Дж. (1993). Последние достижения в определении магнитной структуры методом порошковой нейтронной дифракции. Физ. Б 192, 55–69. дои: 10.1016/0921-4526(93)-I

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Таганцев Д.К. (1999). Декристаллизация стеклокерамики в условиях ионообменной диффузии. Дж. Евро. Керам. соц. 19, 1555–1558. дои: 10.1016/S0955-2219(98)00475-0

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Такеучи Ю., Митачи С. и Нагасе Р. (1997). Высокопрочная стеклокерамическая втулка для одномодового волоконно-оптического коннектора типа SC. IEEE Photonics Tech. лат. 9, 1502–1504. дои: 10.1109/68.634722

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Варшнея А.(2010). Химическое упрочнение стекла: извлеченные уроки и еще предстоит извлечь. Междунар. Дж. Заявл. Стеклянная наука. 1, 131–142. doi:10.1111/j.2041-1294.2010.00010.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Использование лития: стекло и керамика

Использование лития выходит за рамки автомобильных аккумуляторов

Lithium — это гораздо больше, чем просто батареи. На бытовую электронику и электромобили приходится лишь половина мирового потребления лития.Удивительно, но использование лития разнообразно.

Это заблуждение помогает формировать рыночные цены на литий. Некоторые считают, что причиной недавней стагнации является недостаточное предложение. Между тем, другие предполагают, что ответственность за это несет крупнейший в мире потребитель лития.

Китай является ведущим импортером лития в мире

Недавно компания инвестировала в собственные проекты по добыче лития. Некоторые из этих проектов начинают приносить плоды.

Но использование лития выходит за рамки батарей.Рыночная цена лития тесно связана с экологически чистым транспортом. Да, производители электромобилей влияют на эти оценки, но не рассказывают всей истории.

Теперь давайте посмотрим на использование лития в стекле и керамике.

Использование лития в керамике и стекле

Малоизвестное использование лития – Синяя керамическая посуда на Окинаве

1) Снижает тепловое расширение
Взгляните на семейную реликвию в коридоре. Почему он не расширяется летом?

Литий отвечает.

Стеклокерамические варочные панели являются лучшим примером этого. Литий удерживает молдинг на месте. В результате нет теплового сопротивления или расширения.

2) Увеличивает прочность формы
Литий повышает прочность керамического корпуса. Это повышает долговечность.

Итак, поставьте этот 20-летний горшок на шаткий столб в холле.

3) Обеспечивает постоянство цвета
При нанесении на такие смеси, как цемент, литий уменьшает изменение цвета.Без него основные керамические цвета влияют на окраску.

Вот почему горшок в прихожей остается того же цвета спустя столько лет.

4) Повышает долговечность
Литий является основной причиной того, что окна не прогибаются под давлением. Обычные окна имеют двойное остекление, состоящее из двух стекол, разделенных воздушной прослойкой. Это способствует утеплению и звукоизоляции.

Литий используется для защиты окон от солнца

Однако в лучших окнах используется литий.Тонкий слой самого легкого металла на земле сохраняет тепло зимой и прохладу летом

5) Увеличивает скорость плавления и снижает вязкость
Литий значительно снижает скорость коррозии. Это также обеспечивает медленную эрозию стекла. Превращаясь в оксид при нагревании, литий улучшает физические свойства кухонного окна.

Итак, вы можете поблагодарить литий за вашу посуду. Без него выпечку было бы труднее приготовить.

Теперь вы знаете: литиевое стекло и литиевая керамика окрашивают ваш мир.

Рыночная цена лития и использование лития

Ожидается, что электромобили станут более ценными. Однако проекты по разведке лития в Аргентине связаны не только с батареями.

Теперь вы знаете: керамика и стекло десятилетиями играли важную роль в повседневной жизни.

Многие технологические достижения в этих областях связаны с литием. Даже если вы никогда не водили Tesla, знайте, что литий влияет на вашу жизнь каждый раз, когда вы смотрите за окно своего офиса.

Или дотянись до последнего кекса.

Ultra Lithium Inc.  Группа экспертов по литию, держащая руку на пульсе новостей о чистой энергетике, Ultra Lithium – компания, занимающаяся разведкой лития, с активами в Аргентине, Канаде и США (TSX-V:ULI, OTCQB : ULTXF и Франкфурт: QFB).

Стекло и другая керамика

Стекло и другая керамика

Керамика


Стекло и другая керамика

Одним из характерных свойств вещества является его вязкость , что является мерой его сопротивления потоку.Моторные масла более вязкие, чем бензин, например, кленовый сироп, используемый для блинов, более вязкий, чем растительные масла. используется в заправках для салатов. Вязкость зависит от любого фактора, который может повлиять на легкость с какие молекулы скользят друг мимо друга. Жидкости имеют тенденцию становиться более вязкими по мере того, как молекулы становятся больше, или по мере того, как межмолекулярные силы становятся сильнее. Они также становятся более вязкий при охлаждении.

Представьте, что произойдет, если вы охладите жидкость, пока она не станет настолько вязкой, что жестким, но в нем отсутствовал дальний порядок, характерный для твердых тел. обсуждаются в этой главе.У вас будет что-то известное как стекло . Очки имеют три характеристики, которые делают их более похожими на «замороженные жидкости», чем кристаллические твердые тела. Прежде всего, нет дальнего порядка. Во-вторых, существует множество пустых сайтов или вакансий. Наконец, очки не содержат самолетов атомов.

Самый простой способ понять разницу между стеклом и кристаллическим телом состоит в том, чтобы посмотреть на структуру стеклообразных металлов в атомном масштабе.За счет быстрой конденсации атомов металла из газовой фазы или быстрой закалкой расплавленного металла можно производят стеклообразные металлы, имеющие структуру, показанную на рисунке ниже

Структура стекловидного металла в атомарном масштабе.

Аморфная структура стекла делает его хрупким. Потому что в стекле нет плоскостей атомов, которые могут скользить друг мимо друга, нет никакого способа снять напряжение. Излишний поэтому напряжение образует трещину, которая начинается в точке, где есть поверхностный дефект.Частицы на поверхности трещины разделяются. Напряжение, образовавшее трещину теперь несут частицы, у которых меньше соседей, над которыми может быть напряжение распределенный. По мере роста трещины увеличивается интенсивность напряжения в ее вершине. Этот позволяет разорвать больше связей, и трещина расширяется, пока не разобьется стекло. Таким образом, если вы хотите чтобы разрезать кусок стекла, начните с надпила на стекле, чтобы получить царапину вдоль который он сломает при нагрузке.

Стекло производится не менее 6000 лет, с тех пор как египтяне изготавливали фигурки с покрытием. из песка (SiO 2 ) с отложениями реки Нил, нагрели эти объекты до покрытие расплавили, а затем дали им остыть. Оксид кальция или «известь» (CaO) а окись натрия или «сода» (Na 2 O) из осадка текла в песок, чтобы сформировать стакан на поверхности фигурок. Следовые количества оксида меди (CuO) в осадке вызвало случайное распределение ионов Cu 2+ в стекле что дало характерный синий цвет.

Песок по-прежнему является наиболее распространенным ингредиентом, из которого делают стекло. (более 90% песок, потребляемый каждый год, используется в стекольной промышленности.) Песок состоит из неравномерной сеть атомов кремния, удерживаемых вместе связями SiOSi. Если сеть была совершенно регулярной, каждый атом кремния был бы окружен четырьмя атомами кислорода расположены к углу тетраэдра. Поскольку каждый атом кислорода в этой сети разделены двумя атомами кремния, эмпирическая формула этого твердого вещества будет SiO 2 и материал будет иметь структуру кварца.Однако в песке некоторые из мостов SiOSi случайно ломаются.

Модификаторы (или флюсы), такие как Na 2 O и CaO, добавляются в песок для изменения сетчатую структуру заменой связей SiOSi на связи SiO Na + или SiO Ca 2+ . Это отделяет тетраэдры SiO 2 друг от друга, что делает смесь более жидкий и, следовательно, с большей вероятностью образует стекло после того, как оно будет расплавлено, а затем охлажденный.Эти так называемые «натриево-известковые» стекла составляют 90% стекла. произведено.

Al 2 O 3 добавляется в некоторые стекла для увеличения их прочности; MgO добавляется для замедления скорости кристаллизации стекла. Замена Na 2 O с B 2 O 3 производит боросиликатное стекло, которое меньше расширяется на обогрев. При добавлении PbO получаются свинцовые стекла, идеально подходящие для высококачественной оптики. стакан.

Наиболее распространенный способ приготовления стекла – нагревание смеси песка и модификаторов. пока он не растает, а затем быстро охладите его, чтобы он затвердел и получился стакан.Если охлаждение происходит достаточно быстро, частицы в жидком состоянии не могут вернуться в исходное состояние кристаллическое расположение исходных материалов. Вместо этого они занимают случайно расположенные узлы решетки, в которых невозможно идентифицировать плоскости атомов. В результате получается аморфное (буквально: «без формы») материал.


Стеклокерамика

Случайный перегрев стекловаренной печи привел к открытию материалов, известных как стеклокерамика.При перегреве стекла в аморфном материале образовывались мелкие кристаллы. материал, препятствующий распространению трещин по стеклу.

Первый шаг к производству стеклокерамики включает традиционные методы подготовки стакан. Затем продукт нагревают до 750-1150°С, пока часть структуры не растворится. превращается в мелкозернистый кристаллический материал. Стеклокерамика не менее 50% кристаллизуются после нагревания. В некоторых случаях конечный продукт составляет более 95%. кристаллический.

Поскольку стеклокерамика более устойчива к тепловому удару, посуда из нее материал может быть перенесен непосредственно с горячей горелки плиты в холодильник без ломать. Поскольку они более кристалличны, стеклокерамика также немного лучше при проводят тепло, чем обычные очки. Стеклокерамика также прочнее при высоких температурах. температуры, чем очки. Так, стеклокерамика MgO — Al 2 O 3 — SiO 2 используется для изготовления электрических изоляторов, которые должны работать при высоких температурах, таких как изоляторы свечей зажигания.Свойства и применение некоторых стекол и стеклокерамики приведены в таблице ниже.

Свойства и применение некоторых стекол и стеклокерамики

Состав Собственность Применение
Очки
Al 2 O 3 , MgO, CaO, SiO 2 полупрозрачный, химический
стойкий
Оконное стекло, бутылки
PbO, SiO 2 Высокий показатель преломления Свинцовый хрусталь
B 2 O 3 , SiO 2 , Na 2 O Кислотостойкий, низкий
расширение при нагреве
Пирекс
Стеклокерамика
MgO, Al 2 O 3 , SiO 2 Изолятор с высоким
механическая прочность при
высокие температуры
Изоляторы свечей зажигания
CaSiO 3 , CaMgSi 2 O 6 ,
CaAl 2 Si 2 O 8
Износостойкий Строительные материалы
Ли 2 Си 2 О 5 Термостойкость
шок
Носовые конусы на
ракеты, посуда


Керамика

Термин керамика происходит от греческого слова, обозначающего глиняную посуду. Он используется для описания широкий спектр материалов, включая стекло, эмаль, бетон, цемент, керамику, кирпич, фарфор, фарфоровая посуда. Этот класс материалов настолько широк, что часто легче определяют керамику как все твердые материалы, кроме металлов и их сплавов, которые производятся высокотемпературная обработка неорганического сырья.

Керамика может быть как кристаллической, так и стекловидной. Они могут быть как чистыми, однофазными материалов или смесей двух или более отдельных веществ.Большинство керамики поликристаллические материалы с резкими изменениями ориентации или состава кристаллов по каждому зерну в структуре. Керамика может иметь электропроводность, которая напоминают металлы, такие как ReO 3 и CrO 2.

Керамика также может быть отличным изолятором, например, стеклокерамика, используемая в искровых разрядниках. пробки.

Одной из самых отличительных особенностей керамики является ее устойчивость к обработке или формируются после выстрела. За некоторыми исключениями, такими как стеклянные трубки или листовое стекло, их нельзя продать по ноге или обрезать, чтобы они подходили для работы. Их размер и форма должны быть принято решение до того, как они будут уволены, и они должны быть заменены, а не отремонтированы, когда они ломаются.

Основное различие между керамикой и другими материалами заключается в химических связях, которые удерживать эти материалы вместе. Хотя они могут содержать ковалентные связи, такие как связи SiOSi в стекле, они часто характеризуются ионными связями. между положительными и отрицательными ионами.Когда они образуют кристаллы, сильная сила притяжение между ионами противоположного заряда в плоскостях ионов затрудняет одно самолет проскользнуть мимо другого. Поэтому керамика хрупкая. Они сопротивляются сжатию, но они намного слабее к нагрузкам, приложенным в виде изгиба.

Использование керамики восходит к временам неолита, когда глина впервые использовалась для изготовления миски, которые пекли на костре. Глина образуется в результате выветривания горных пород с образованием похожие на гальку частицы глинозема и кремнезема, которые при намокании слипаются, образуя глину минералы, такие как каолинит, имеющий формулу Al 4 Si 4 O 10 (OH) 8 .

Сегодня керамика играет важную роль в поиске материалов, способных противостоять теплового удара, действуют как абразивы или имеют лучшее соотношение веса и прочности. Глиноземная керамика используются для носовых обтекателей ракет и ракет, карбида кремния (SiC) и молибдена. дисилицид (MoSi 2 ) используются в соплах ракет, а керамическая плитка используется для теплоизоляция для защиты космического корабля «Шаттл» при входе в атмосферу Земли атмосфера.

Керамика из диоксида урана (UO 2 ) используется в качестве твэлов для атомных электростанций.Керамика также используется в качестве материалов для лазеров. кристаллы, легированные хромом, которые излучают когерентный монохроматический импульс света в оптику через которые проходит свет. BaTiO 3 используется для изготовления керамических конденсаторов, имеют очень большую емкость. Он также используется для изготовления пьезоэлектрических материалов, которые развивают электрический заряд при механическом воздействии, которые являются активными элементами картриджи для фонографов, гидролокаторы и ультразвуковые устройства. Магнитная керамика, образованная смешиванием ZnO, FeO, MnO, NiO, BaO или SrO с Fe 2 O 3 используются в постоянных магниты, компьютерная память и телекоммуникации.


Материаловедение

Материаловедение | Металлы и элементарные ячейки | Подробнее о материаловедении | Керамика


Периодический Стол | Глоссарий | Классные апплеты


Тематический обзор Gen Chem | Домашняя страница справки по общей химии | Поиск: сайт общей химии.

.