Технічне скло і скловолокнисті матеріали

Для скління транспортних засобів використовують переважно триплекси, термопари і загартоване скло. Загартування полягає в нагріві скла і наступному швидкому і рівномірному охолодженні в потоці повітря або в маслі. При цьому опір статичного навантаженням збільшується в 3-6 разів, ударна в'язкість в 5-7 разів. При загартуванні підвищується також термостійкість скла.

Термохімічне зміцнення засноване на глибокій зміні структури скла і властивостей його поверхні. Скло піддається загартуванню у підігрітих силіційорганічних рідинах, в результаті чого на поверхні матеріалу утворюються полімерні плівки; цим створюється додаткове зміцнення.

Підвищення міцності та термостійкості можна отримати травленням загартованого скла фтористодневою кислотою, в результаті чого видаляються поверхневі дефекти, які знижують його якість. Силікатні триплекси представляють собою два аркуші загартованого скла (товщиною 2-3 мм), що склеєні прозорою полімерною плівкою. При руйнуванні триплексу утворюються негострі осколки, що утримуються на полімерній плівці. Триплекси бувають пласкими і гнутими.

Термопан – тришарове скло, що складається з двох шарів скла і повітряного проміжку між ними. Цей повітряний прошарок забезпечує теплоізоляцію. Оптичне скло, яке застосовується в оптичних приладах та інструментах, підрозділяють на крони, що відрізняються малим коефіцієнтом заломленням, і флінти – з високим вмістом оксиду плюмбуму і великими коефіцієнтами заломлення. Важкий флінт не пропускає рентгенівське і γ-випромінювання.

Світлорозсіювальне скло містить у своєму складі фтор. Скління кабін і приміщень, де знаходяться пульти управління мартенівських і дугових печей, прокатних станків і підйомних кранів в ливарних цехах, виконується склом, що містять оксиди феруму і ванадію, які поглинають близько 70 % інфрачервоного випромінювання в інтервалі довжин хвиль 0,7-3 мкм.

Кварцове скло внаслідок високої термічної і хімічної стійкості застосовують для виготовлення тиглів, чаш, труб, наконечників, лабораторного посуду. Близьке за властивостями до кварцового скла, але більш технологічне кварцоїдне (кремнеземне) скло використовують для електроколб, форм для точного лиття і т.д. Електропровідне (напівпровідникове) скло: халькогенідне і оксидно ванадієве, знаходять широке застосування в якості термісторів, фотоопорів.

Теплозвукоізоляційні скловолокнисті матеріали мають крихко волокнисту структуру з великим числом повітряних прошарків, волокна в них розташовуються безладно. Така структура дає цим матеріалам малу об'ємну масу (20-130 кг/м³), низьку теплопровідність λ=0,030-0,0488 Вт/м·К.

Різновидами скловолокнистих матеріалів є скловата, застосування якої обмежено її крихкістю.

Скломат – матеріали Асім, АТІМС, АТМЗ, які складаються з скловолокна, розташованого між двома шарами склотканини або склосітки, що простьобаних сконитками. Вони застосовуються в інтервалі температур від 60 до 600 °С. Іноді скловолокна поєднують з термореактивною смолою, яка надає матам більш стійкої рихлої структуру (матеріал АТІМСС), вони працюють при температурі до 150 ^оС.

Матеріали, що виробляються з короткого волокна і синтетичних смол, називаються плитами. Коефіцієнт звукопоглинання плит при частоті 200-800 Гц дорівнює 0,5 при частоті 8000 Гц – 0,65. Скловату, мати, плити застосовують для теплозвукоізоляції кабін літаків, кузовів автомашин, залізничних вагонів, тепловозів, корпусів судів, в холодильній техніці ними ізолюють різні трубопроводи, автоклави і т.д [2].

Питання для самоконтолю

1. У яких кислотах нестійкі андезит і бештауніт?
2. Які неорганічні речовини роз'їдають плавлений діабаз?
3. Із яких неорганічних оксидів складається базальт?
4. Які різновиди азбесту вам відомі?
5. Яку кислотостійкість має антофіліт? При яких температурах його можна застосовувати?
6. Який з азбестів найбільш використовуваний у хімічній промисловості?
7. При якій температурі можна використовувати кераміку вищої вогнетривкості?
8. Яку кислотостійкість мають хімічно стійкі керамічні вироби?
9. Скільки відсотків SiO₂ і А1₂O₃ міститься у кислототривкій кераміці?
10. Чи володіє стійкістю до органічних кислот кислототривка кераміка?
11. Чи руйнується під дією фтористоводневої кислоти і лугів кислототривка кераміка?
12. Як діє на кислототривку кераміку фосфорна кислота при високій температурі?
13. Чи зберігається висока міцність корундової кераміки при високих температурах?
14. Слабокислотна чи інертна природа характерна для кераміки з оксиду цирконію?
15. В яких межах лежить рекомендована температура застосування кераміки з ZrO₂?
16. Кераміка на основі якого оксиду здатна розсіювати іонізуюче випромінювання високих енергій та має високий коефіцієнт уповільнення теплових нейтронів?
17. Яку хімічну формулу має карборунд? До якого класу конструкційних матеріалів він відноситься?
18. У яких розплавах стійкий борид цирконію?
19. Який тип кераміки використовують для виготовлення термопар, що працюють при температурі понад 2000 °С?
20. Твердість і міцність нітридів менше ніж твердість і міцність карбідів і боридів?
21. Що таке «білий графіт»?
22. Яку щільність і температуру плавлення має ельбор?
23. Який конструкційний матеріал стійкий до дії окисників за температури до 2000 °С і є замінником алмазу?
24. Який нітрид найбільш стійкий на повітрі і в окислювальній атмосфері до 1600 °С?
25. Який нітрид за питомою міцністю при високих температурах перевершує всі конструкційні матеріали, а за вартістю він дешевше жароміцних сплавів у кілька разів?
26. Який конструкційний матеріал широко використовується в якості стабільного електронагрівача в печах при температурі 1700 °С протягом декількох тисяч годин?
27. Який сульфід знайшов практичне застосування як сухий вакуумстійкий мастильний матеріал?
28. В чому полягає стереорегулярність полімеру?
29. Як називаються полімери якщо їх основний молекулярний ланцюг утворений тільки вуглецевими атомами?
30. Які атоми можуть бути присутніми у гетероланцюгових полімерах в основному ланцюзі, крім вуглецю?
31. Атоми якого елементу сприяють підвищенню гнучкості ланцюга полімеру?
32. Атоми фосфору чи хлору підвищують вогнетривкість полімерів?
33. Назвіть представників органічнх полімерів?
34. Як називається група полімерів, що при нагріванні розм'якшуються, навіть плавляться, а при охолодженні тверднуть, причому цей процес зворотній?
35. Як називається затверділий стан полімеру?
36. Перерахуйте основні причини старіння полімерів?
37. Яка речовина є обов'язковим компонентом пластмаси?
38. Що є особливостями пластмас?
39. Яким рядом цінних властивостей володіє поліетилен?
40. Що являє собою ПВХ?
41. Назвіть представників фторопластів?
42. Який полімер володіє абсолютною водостійкістю?
43. Що таке органічне скло?
44. Що таке силікони?
45. Чим відрізняються пінопласти від поропластів?
46. Якою загальною формулою може бути виражений склад скла?
47. Які гіпотези будови скла ви знаєте?
48. Від чого залежить виборча хімічна стійкість скла?
49. Хімічна стійкість скла тим більше, чим менше вміст лужних оксидів?
50. Як і на основі чого отримують ситал?
51. Від яких слів утворений термін «ситал»?
52. Який матеріал закордоном називають склокерамікою, пірокерамами?
53. Чим відрізняються фотоситали, термоситали і шлакоситали?
54. Кварцове скло внаслідок високої термічної і хімічної стійкості застосовують для виготовлення …
55. Яке скло бизьке за властивостями до кварцового скла, але більш технологічне кварцоїдне?

 

ОСНОВНА ЛІТЕРАТУРА

 

1. Попович В. В. Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство: Підруч. для студ. вищ. навч. закл. / В.В. Попович, В.В. Попович. – Львів: Світ, 2006. – 624 с.

2. Гольчевская Н.Ю., Гольчевский В.Ф. Материаловедение / Серия «Учебник, учебные пособия». – Иркутск: ИрГТУ, 2008. – 428 с.

3. Хільчевський В.В. Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів: Посіб. / В.В. Хільчевський, С.Є. Кондратюк, В.О. Степаненко, К. Г. Лопатьмо. – К.: Либідь, 2002. – 328 с.

4. Атаманюк В. В. Технологія конструкційних матеріалів / В.В. Атаманюк. – Вінниця: ДОВ „Вінниця”, 2003. – 371 с.

5. Пахолюк А. П. Основи матеріалознавства і конструкційні матеріали: Підруч. для студ. вищ. навч. закл. / А.П. Пахолюк, О.А. Пахолюк. – Львів: Світ, 2005. – 172 с.

6. Сич А.М. Основи матеріалознавства: Посіб. / А.М. Сич, П.Г. Нагорний. – К.: Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет", 2003. – 164 с.

7. Сажин В.Б. Иллюстрации к началам курса "Основы материаловедения" : Учеб. пособ. для хим.-технол. вузов. – М.: ТЕИС, 2005. – 156 с.

8. Тетеревков А.И., Печковский В.В. Оборудование заводов неорганических веществ и основы проектирования: Учеб. пособие для хим.-технол. вузов. и фак. – Мн.: Выш. школа, 1981. – 335 с.

9. Хускутдинов В.А., Сайфулин Р.С., Хабибуллин И.Г. Оборудование производств неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. – Л.: Химия, 1987. – 248 с.

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

1. Попов А.Н., Казаченко В.П. Основы материаловедения: Учебное пособие. – Изд-во: Гревцова, 2010. – 176 c.

2. Бобович Б.Б. Неметаллические конструкционные материалы: Учебное пособие. – Изд-во: МГИУ, 2009. – 384 с.

3. Адаскин А.М., Зуев В.М. Материаловедение и технология материалов. – Изд.-во: Форум, 2010. – 336 с.

4. Баженов В.К., Милых Т.И. Материаловедение: Учебное пособие для ВУЗов. – М.: РГОТУПС, 2003. – 101 с.

⇐ Предыдущая12131415161718192021

Поделиться: