Разное

Алюмоборосиликатное стекло: Алюмоборосиликатное стекло – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

alexxlab 05.06.1982 Нет комментариев

Содержание

Алюмоборосиликатное стекло – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Алюмоборосиликатное стекло

Cтраница 2

Мрд прочность композиции на основе алюмоборосиликатного стекла снижается более чем на 50 %, в то время как прочность материала на основе кварцоидной ткани даже несколько возрастает. Аналогично изменяются и другие физико-механические свойства.  [16]

Поскольку количество бора в составе алюмоборосиликатного стекла велико ( – 10 %), дополнительная доза облучения связующего, обусловленная а – частицами, может быть значительной. Большее снижение прочностных характеристик материалов, содержащих борное стекло, особенно наглядно проявляется при испытаниях на сдвиг, когда разрушение происходит в основном по связующему и границе раздела стекло – ткань – связующее.  [17]

Непрерывное стеклянное волокно получают из алюмоборосиликатных стекол, стекла 7 – А, а также из стекла ВМ-1. Штапельное волокно воздушного вытягивания получают из бесщелочных стекол и стекла 7 – А. Свойства различных стекол и стеклянных волокон приведены в таблице.  [18]

Описанные выше заключения о структуре алюмоборосиликатных стекол сделаны на основе изучения и сопоставления закономерностей изменения свойств стеклообразных и кристаллических силикатов. При расшифровке фактов применен метод сравнения и аналогии. Следовательно, эти выводы имеют косвенное обоснование. Важно было бы найти способ прямого структурного анализа, который позволил бы проверить достоверность высказанных заключений.  [19]

В обозначении марки буква Б означает бесщелочное алюмоборосиликатное стекло, К-кварцевое стекло. С-стеклянную непрерывную элементарную нить, цифра – диаметр элементарной нити; вторая часть обозначения – линейная плотность комплексной первичной нити ( текс) число сложений при первом и втором скручивании.  [21]

ГОСТ 19170 – 73 вырабатывают из алюмоборосиликатного стекла с содержанием не более 0 5 % окислов щелочных металлов. Они предназначены для изготовления конструкционных стеклопластиков. Ткани с замасливателем парафиновая эмульсия используют для стеклопластиков на основе различных смол, в том числе эпоксидных, эпоксифенольных, полиэфирных. Ширина полотнищ ткани 700 – 1150 мм, длина в рулоне – не менее 50 м для Т-10, Т-10 / 1; Т-10-80 – не менее 90 м; толщина 0 23 – 3 мм.  [22]

Стекловолокно, выработанное из бесщелочных или малощелочных алюмоборосиликатных стекол, по сравнению со стекловолокном из щелочных стекол обладает большей прочностью ( примерно на 20 %), меньшей гигроскопичностью, большей химической устойчивостью и повышенными диэлектрическими свойствами.  [23]

Стекловолокно, полученное из бесщелочного или малощелочного алюмоборосиликатного стекла, обладает большей прочностью ( почти на 20 %), меньшей гигроскопичностью, большей химической стойкостью и повышенными диэлектрическими показателями по сравнению со щелочным стекловолокном. В производстве стекло-пластмасс применяется в основном тонкое текстильное стекловолокно диаметром 3 – 12 мк.  [24]

Стекловолокно для слоистых пластиков изготовляют на основе бесщелочного алюмоборосиликатного стекла. Увеличение содержания щелочных окислов в стекловолокне ведет к снижению его прочности и ухудшению диэлектрических свойств, поэтому стекловолокнистые материалы на основе щелочного стекла для слоистых пластиков не применяют.  [25]

Вольская, Исследование в области получения рациональных составов бесщелочных алюмоборосиликатных стекол

для производства непрерывного стеклянного волокна электроизоляционного назначения, Труды ВНИИСВ, сб.  [26]

Для стеклопластиков конструкционного назначения применяются стек-ловолокнистые наполнители их бесщелочного алюмоборосиликатного стекла. Для материалов и изделий, работающих в условиях высоких механических нагрузок, применяют АВН из высокопрочных и высокомодульных стеклонитей на основе магний-алюмосиликат-ного стекла ( тип Е), имеющие прочность на 25 – 50 %, а модуль упругости на 25 – 30 % выше, чем обычные стеклонити.  [27]

Последний позволяет также оценить другие структурные изменения в боросиликатных и алюмоборосиликатных стеклах, в частности такие, как координация иона А13 и соотношение между треугольными, октаэдрическимн и тетраэдрическими элементами структуры стекла.  [28]

Стеклонити из магнииалюмосиликатного стекла, так же как из

алюмоборосиликатного стекла, изготовляют из непрерывных стеклянных элементарных нитей. В отличие от алюмоборосиликатного стекла магнииалюмосиликатное стекло не содержит атомов бора.  [29]

Для стеклопластов главным образом применяют волокна из бесщелоч – ного алюмоборосиликатного стекла и реже – из щелочного, содержащего значительное количество окислов натрия и кальция. Щелочное стекловолокно менее прочное, чем бесщелочное. За счет поверхностной влаги на щелочном стекловолокне образуется свободная щелочь, которая попадает в поверхностные микротрещины и способствует разрушению волокна. Волокна из бесщелочного стекла могут работать при температурах 300 – 400 С. Они плавятся, но не горят.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

Стекло алюмоборосиликатное бесщелочное – Справочник химика 21

    Обычные щелочные стекла в виде очень тонких волокон становятся более активными в химическом отношении и, в частности, под действием влаги подвергаются с поверхности гидролитическому разложению, усиливаемому действием двуокиси углерода воздуха. Поэтому часто применяют алюмоборосиликатные бесщелочные стекла или др. [c.228]
    Стеклянное волокно для производства стеклокорда изготавливают из обычного алюмоборосиликатного стекла, которое получают по бесщелочному способу производства . [c.31]

    Прочность стеклянного волокна зависит от трех основных факторов химического состава стекла, диаметра волокна и технологии его изготовления. Для получения стеклопластиков применяют обычно бесщелочное алюмоборосиликатное стекло, обладающее повышенной стойкостью. [c.219]

    На прочность стеклянного волокна существенное влияние оказывает химический состав стекла. Установлено, что волокна щелочного стекла менее прочны (примерно на 20%), чем волокна из так называемого бесщелочного стекла (алюмоборосиликатное), кроме того, щелочное стекло обладает большей гигроскопичностью, меньшей химической устойчивостью и более низкими диэлектрическими свойствами. 

[c.423]

    Поэтому для изготовления стеклопластика, работающего в воде, необходимо брать бесщелочное боросиликатное и алюмоборосиликатное стекло, обладающее химическим составом, указанным в табл. 1У-22. [c.234]

    Изготовление тканого материала. Элементарное стеклянное волокно изготовляют на специальной установке (рис. 164) из стекла бесщелочного алюмоборосиликатного состава. Такое стекло в форме шариков диаметром до 20 мм поступает из бункера 3 через автоматические питатели 2 и 4 в электропечь. Нагревателем в ней и резервуаром для расплавленной стекломассы служит дно электропечи 6, изготовленное из платины и подключенное к трансформатору 

[c.388]

    Стеклянные волокна. Для производства высококачественных волокон в Великобритании используются два типа стекла Е-стек-ло — бесщелочное, алюмоборосиликатное стекло и А-стекло — стекло с высоким содержанием щелочи, аналогичное по составу обычному оконному стеклу. Для наиболее ответственных конструкций обычно используются волокна на основе Е-стекла, обладающего более высокой прочностью. [c.306]

    Для кварцевого стекла производятся специальные переходные стекла, бесщелочные алюмоборосиликатные с содержанием кремнезема порядка 80% и выше. Это короткие , тугоплавкие стекла, имеюш,ие значительно более низкую температуру размягчения по сравнению с кварцем. Коэффициент расширения их колеблется от 10 до 16 10 . [c.62]


    Непрерывное стеклянное волокно получают из алюмоборосиликатных стекол стекла 7-А, а также из стекла ВМ-1. Штапельное волокно воздушного вытягивания получают из бесщелочных стекол и стекла 7-А. Свойства различных стекол и стеклянных волокон приведены в таблице. 
[c.456]

    В качестве арматуры в стеклопластиках используют стеклянные волокна, выработанные из стекломассы кварцевого, бесщелочного или щелочного состава. Наиболее широкое применение получили волокна из бесщелочного алюмоборосиликатного стекла. Вид, количество и ориентация используемого наполнителя определяют как физико-механические свойства, так и химическое сопротивление композиционного материала. [c.19]

    Стекло для выработки стеклянного волок-. на, применяемое в различных странах бесщелочное алюмоборосиликатное  [c.31]

    Этому вопросу посвящена статья Л. Г. Гольденберга и др. . Улучшение конструкции ва.нных печей для варки бесщелочного алюмоборосиликатного стекла (типа Е ) . [c.3]

    УЛУЧШЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ВАННЫХ ПЕЧЕЙ ДЛЯ ВАРКИ БЕСЩЕЛОЧНОГО алюмоборосиликатного СТЕКЛА (типа Е ) 

[c.43]

    Химическая стойкость и прочность стеклянных волокон различного химического состава при воздействии воды и водяного пара. Прежде чем перейти к характеристике химической стойкости стеклянных волокон различного химического состава к воде и водяному пару необходимо рассмотреть адсорбционные свойства волокон. Вследствие развитой поверхности стеклянного волокна адсорбционная способность его выше, чем адсорбционная способность массивного стекла, и зависит от химического состава стекла. Наименьшее количество влаги адсорбирует волокно из бесщелочного алюмоборосиликатного стекла и наибольшее —волокна из щелочного стекла, причем с повышением относительной влажности воздуха адсорбционная способность волокон возрастает (табл. 31). [c.250]

    На рис. 7 показана зависимость скорости кристаллизации от температуры для бесщелочного алюмоборосиликатного стекла, применяемого в производстве стеклянного волокна. 

[c.22]

    При введении борного ангидрида уменьшаются кристаллизационная способность и вязкость бесщелочных алюмоборосиликатных стекол, а при удалении его из бесщелочного стекла (табл. 2, стекло I) повышается температура исчезновения кристаллов на 62,5 °С, а температура формования—на 192 °С (по сравнению со стеклом 2) кислотостойкость волокон из такого стекла повышается. [c.26]

    Физические свойства массивного стекла и стеклянного волокна (бесщелочной алюмоборосиликатный состав) [c.233]

    В обозначении марок тканей буквы указывают Т — ткань, С — стеклянная, Ф — фильтровальная, (б) — стекло алюмоборосиликатное бесщелочное (содержание окислов щелочных металлов не более 2%), (а) стекло алюмомагнезиальное щелочное (содержание щелочных окислов не более 15%), с — саржевое переплетение, п — полотняное переплетение. Числа 6, 7 и 9 означают средний диаметр элементарного волокна в нити. [c.367]

    Стеклянные ткани получают из алюмоборосиликатного бесщелочного стекла и алюмомагнезиального щелочного стекла, в зависимости от того, для каких газов эта ткань предназначается кислых, нейтральных или щелочных. [c.118]

    Алюмоборосиликатное бесщелочное стекло рекомендуется при изготовлении материалов для фильтрования нейтральных и очень слабощелочных жидких и газообразных сред. Материалы из стекла № 20 предназначаются для фильтрования нейтральных, кислых и слабощелочных сред из стекла № 7 и алюмомагнезиального стекла — для фильтрования нейтральных и кислых сред а из стекол № 65 и 70 — для фильтрования нейтральных, кислых и щелочных сред. [c.36]

    Фильтровальные материалы из алюмомагнезиального стекла, а также из стекол Х 7, 20, 65 и 70 могут применяться при более низких температурах, чем материалы из алюмоборосиликатного бесщелочного стекла (не выше 200° С при длительном использовании и не выше 360°С при кратковременном). [c.36]

    Стеклянное волокно отличается высокой термостойкостью, химической стойкостью, вьщерживает значительные разрывные нагрузки. Основным сырьем для получения стеклянных волокон является алюмоборосиликатное бесщелочное стекло. Ткани из этого стекла применяют для очистки газов, имеющих в своем составе щелочи. Алюмомагнезиальные стеклоткани используют для фильтрации кислых сред. [c.277]

    Термопластичные стеклопластики. В производстве этих материалов в качестве связующего используют алифатич. полиамиды (см. Полиамидные пластмассы), поликарбонаты, полимеры и сополимеры стирола, полипропилен, полиэтилен, полибутилен, полиацетали, полисульфоны, полиформальдегид и др. (см. также Пластические массы). Наполнителями обычно служат короткие (0,1—1,0 мм) и длинные (3—12 мм) волокна диаметром 9—13 мкм из бесщелочного алюмоборосиликатного и др. стекла степень наполнения 10—50% (по массе). [c.255]

    Упругие свойства стекол также зависят от химического состава, например модуль упругости чистого кварцевого стекла составляет 10000— 12000 кгс/мм , модуль упругости алюмоборосиликатного (бесщелочного, точнее, малощелочного — не более 1—2% КагО) состава 7000— 8000 кгс/мм , а модуль упругости натрийкальциевосиликатных (щелочного состава — до 15—17% Na20) стекол колеблется в пределах 4000— 6500 кгс мм . Это понижение модуля упругости, вероятно, объясняется ослаблением структуры стекла вследствие присутствия одноваленгных катионов. [c.22]


    Стеклянное волокно отличается большой прочностью при растяжении, высоким модулем упругости, малой гигроскопич-ностьк>, хорошими диэлектрическими свойствами, химической устойчивостью, влагостойкостью, негорючестью и неспособностью к гниению. Лучшие диэлектрические характеристики, вы сокую механическую прочность и химическую устойчивость имеет стеклянное волокно, изготовленное из бесщелочного и малощелочного алюмоборосиликатного стекла. Различают два основных вида стеклянного волокна  [c.658]

    Армированное химически стойкое лакокрасочное покрытие на основе эпоксидных и совмещенных эпоксидных материалов. Такие покрытия следует наносить при температуре окружающего воздуха не ниже +15°С и относительной влажности не более 70 %. Для армирования покрытий применяют стеклоткани для кислых сред — ТСФ/7А/6п, а также щелочного алюмо-магнезиального стекла № 7А для воды — ТСФ/7А/7П для нейтральных и щелочных сред — бесщелочные стеклянные ткани на основе алюмоборосиликатного стекла марок Т-11 (бывшие АСТТб-Сг), Т-12, Т-13, Разрешается применять и другие марки тканей, предусмотренные проектом. Армированные окрасочные покрытия нужно выполнять в такой технологической последовательности грунтовка основания и его сушка нанесение наклеечного состава с одновременной наклейкой и прикаткой слоя армирующей ткани и выдержкой ее в течение 2— 3 ч пропитка наклеенной ткани пропиточным составом и его сущка послойное нанесение покровных составов с сушкой каждого слоя послойное нанесение защитных составов с сушкой каждого слоя выдержка нанесенного покрытия. [c.152]

    Стеклянную ткань изготовляют из бесщелочного или щелочного стекла. Первая обладает низкой стойкостью к кислым растворам, устойчива при воздействии воды и сред с pH от 5 до 8—9. Ткань из щелочного стекла устойчива к воздействию минеральных кислот, кроме Н3РО4 и НР, а также к действию нейтральных сред. Высокой стойкостью к кислым, слабощелочным и нейтральным средам обладает стеклянная ткань из щелочного стекла № 65, а также из стекла № 7. В водных и щелочных растворах используют бесщелочные ткани из алюмоборосиликатного стекла марки АСТТ(б). [c.348]

    Упрочнение лакокрасочных и мастичных покрытий достигается армированием тканевыми материалами (стеклотканью, полипропиленовой, хлориновой и угольной). Из большой группы стеклотканей (ГОСТ 19170—73 и ГОСТ 10146—74) для армирования в один или два слоя рекомендуют следующие марки ТСФ-(7А)6П, изготавливаемая из щелочного алюмомагнезиаль-ного стекла № 7А, при наличии кислых сред или ТСФ-(7А)7П — для воды. Для нейтральных и щелочных сред — бесщелочные стеклянные ткани на основе алюмоборосиликатного стекла марки Т, Т-11, Т-12, Т-13. Указанные ткани по плотности и характеру переплетения наиболее легко пропитываются лакокрасочными материалами. В качестве связующего рекомендуется применять эпоксидные, перхлорвиниловые, феноло-формальдегидные и другие смолы. Химическая стойкость таких покрытий определяется свойствами, связующих и армирующих материалов. [c.233]

    Для изготовления стеклотекстолитов конструкционного назнг чения обычно используют ткани из алюмоборосиликатных волоко с малым содержанием (не более 0,7—2,0%) окислов щелочны металлов (бесщелочное Е-стекло), обладающих повышенной про ностью и хорошими диэлектрическими свойствами. [c.168]

    Стекловолокно, полученное из бесщелочного или малощелочного алюмоборосиликатного стекла, обладает большей прочностью (почти на 20%), меньшей гигроскопичностью, большей химической стойкостью и повышенными диэлектрическими показателями по сравнению со щелочным стекловолокном. В производстве стеклопластмасс применяется в основном тонкое текстильное стекловолокно диаметром 3—12 мк. [c.51]

    Высокой термостойкостью (до 1000°) обладает так называемое кремнеземное волокно, получаемое из щелочного или бесщелочного алюмоборосиликатного стекла три обработке его соляной кислотой . В результате такой обработки компоненты, входящие в состав указанного стекла, за исключением рем-незема, растворяются и толучаются стеклозолокнистые материалы, содержащие до 96—97% окиси кремния. Высокой термостойкостью (до 1260°) обладает также керамическое волокно, содержащее 50% кремнезема и 50% глинозема. Керамическое волокно получают путем плавления в электропечи окиси алюминия и окиси кремния и последующего распыления расплава струей воздуха [c.15]

    Для стеклопластов главным образом применяют воло. сна из бесщелоч-ного алюмоборосиликатного стекла и реже — из щелочного, содержащего значительное количество окислов натрия и кальция. Щелочное стекловолокно менее прочное, чем бесщелочное. За счет поверхностной влаги на щелочном стекловолокне образуется свободная щелочь, которая попадает в поверхностные микротрещины и способствует разрушению волокна. Волокна из бес-щелочного стекла могут работать при температурах 300—400 °С. Они плавятся, но не горят. [c.294]

    Стеклянные ткани, обладая комплексом физико-технических и химических свойств, не присущих никаким тканям из органических волокон, находят все более широкое применение. Высокая химическая устойчивость стеклянных тканей к различным агрессивным средам даже при повышенных температурах, возможность их применения при температурах 300—400°С, а тканей специального состава стекла—до 1000°С и выше, когда ткани из органических волокон не могут применяться, негорючесть, высокая прочность делают эти ткани во многих случаях совершенно незаменимыми. В зависимости от назначения стеклянные ткани изготовляются из бесщелочного, алюмоборосиликатного стекла, устойчивого к действию воды и не устойчивого к кислотам, или щелочного, алюмомагнезиального, натриевокальциевосиликатного стекла, менее устойчивого к воде, но обладающего высокой стойкостью по отношению к кислотам (кроме плавиковой и фосфорной) и щелочам. К недостаткам этих тканей относится сравнительно небольшая стойкость к многократным перегибам и истиранию. В условиях многократных деформаций изгиба, смятия и истирания они в несколько раз уступают тканям из натуральных и синтетических волокон. [c.82]

    Армированные лакокрасочные и мастичные покрытия применяются самостоятельно при защите химических аппаратов, газоходов и сооружений, работающих в условиях воздействия агрессивных сред, а также в качестве непроницаемого подслоя под футеровку. Применение армированных покрытий позволяет снизить толщину покрытия, увеличить реакционный объем аппаратов, значительно снизить стоимость покрытия и трудоемкость работ. Покрытия обладают большой механической прочностью и абразивоустойчивостью. Упрочнение лакокрасочных и мастичных покрытий производится тканевыми материалами (стеклотканью, хлориновой и угольной тканями). Из большой группы стеклотканей для армирования в один или два слоя рекомендуются следующие марки ТСФ (7А) 6П, изготавливаемая из щелочного алюмо-магнезиального стекла № 7А, при наличии кислых сред или 7СФ-(7А)7П — для воды. Для нейтральных и щелочных сред — бесщелочные стеклянные ткани на основе алюмоборосиликатного стекла Т, Т-11 (бывшая АСТТ-С), Т-12, Т-13. Указанные ткани по плотности и характеру переплетения наиболее технологичны для пропитки их лакокрасочными материалами. Допустимо применение для армирования стеклотканей и других марок. В качестве связующего рекомендуется применять эпоксидные, перхлорвиниловые, фенолформальдегидные и другие смолы. Наибольщее применение имеют эпоксидная смола ЭД-20, эпоксидная шпатлевка ЭП-0010, перхлорвиниловые лаки ХВ-784, ХС-724 и др. Химическая стойкость таких покрытий определяется свойствами связующих. Для защиты железобетонных емкостей (очистных резервуаров) и газоходов используются армированные стеклотканые эпоксидно-сланцевые покрытия, а также покры- [c.148]

    Стеклянные ткани обладают рядом свойств, которые делают их незаменимыми в процессах фильтрации. К таким свойствам относятся высокая прочность, химическая стойкость даже при повышенных температурах, возможность применения при температурах 300—400°, негорючесть и т. д. Стеклянные ткани из бесщелочного (алюмоборосиликатного) стекла устойчивы к действию воды и не устойчивы к действию кислот, из щелочного (алюмомагнезиального, натриевокальциевого) стекла — стойки к кислотам (кроме плавиковой, фосфорной и кремнефтористой). В условиях многократных деформаций изгиба, смятия и истирания стеклянные ткани уступают тканям из синтетических и натуральных волокон. Химическая стойкость стеклянных тканей зависит не только от состава стекла, но и от диаметра стеклянных волокон. Так, ткани из волокон диаметром 9 мк почти в 1 /2 раза химически более устойчивы, чем ткани КЗ волокон диаметром 5—7 мк. Стеклянная ткань может применяться для зарядки плоских фильтрпрессов, вращающихся барабанных вакуум-фильтров, нутч-фильтров и т. д., для фильтрования кристаллических, аморфных и коллоидных осадков. В табл. 140 приведены рекомендации по выбору фильтровальных тканей. [c.269]

    Автомат питается стекломассой от фидера 1, присоединенного непосредственно к непрерывнодействующей стекловаренной печи 2 (рис. 15, а). Непрерывная струя стекломассы 3 (рис. 15, б) с температурой около 1160 °С (для бесщелочного алюмоборосиликатного состава стекла) поступает из очка фидера 4 в неподвижную приемно-режущую воронку 5 режущего механизма ножниц 6. Воронка 5 внизу имеет форму усеченного конуса с режущей кромкой из специальной стали. В ползуне 7 режущего механизма укреплена воронка 8, на которой установлен нижний стальной нож 9 с тремя отверстиями. [c.45]

15.3 Характеристика стекловолокон

Стеклянные волокна в зависимости от их назначения и способа производства изготавливают из стекол различного химического со­става (таблица 15.1).

Комплексную нить получают главным образом из безщелочного алюмоборосиликатного стекла. Волокна, работающие при температурах около 1000°С, получают из кварцевого стекла, расплавов каолина и щелочесодержащих стекол, в которых после выщелачивания содержание SiO2 достигает 96-97%. Комплексную нить, предназначенную для защиты от рентгеновских и радиоактивных излучений, получают из свинцово- и боросодержащих стекол. Полупроводящие волокна – из стекол, содержащих одновалентные оксиды меди и серебра.

Свойства стеклянных волокон зависят не только от состава стекла, но и от способа производства, диаметра нити, состояния и температуры окружающей среды.

Свойства стеклянных волокон во многом определяются их составом, воздействием окружающей среды (особенно влаги), тем­пературой испытания, условиями текстильной переработки.

Для изготовления стеклопластиков конструкционного и электротехнического назначения широко применяются стеклянные волокна алюмоборосиликатного состава с низким содержанием ок­сидов щелочных элементов, обладающие одновременно высокой прочностью и высокими показателями объемного поверхностного электрического сопротивления (стекло Е). Для изготовления стек­лопластиков и конструкций, где требуется повышенная прочность и жесткость, применяют волокна из стекла магнезиального алюмо-силикатного состава (стекло ВМ-1, ВМП, за рубежом — S-994). Для изготовления пластиков с повышенной стойкостью к действию кислот применяют щелочные составы (стекло 7А, С), для радиа­ционной защиты — свинцовое стекло (состав L). Для изготовления высокотемпературной изоляции и пластиков теплозащитного на­значения освоено производство тугоплавких волокон (кварцевых, кремнеземных, базальтовых).

Свойства наиболее широко применяемых стеклян­ных волокон приведены в таблице 15.3.

Таблица 15.3 – Свойства стеклянных волокон и стекол различного состава [3].

Показатели

Алюмоборосиликатное Е

Известковонатриевое А

Магнезиальное алюмосиликатное

высокопрочное

Щелочное

кислотостойкое

С низкой диэлектриче-ской проницаемостью D

Свинцовое для радиа-ционной защиты L

Плавленый кварц

S-994

BM-1

C

7A

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Плотность, кг/м3

стекла

волокна

2580

2540

2490

–

2520

2490

–

2580

–

2490

2610

2560

–

2160

–

4300

2210

2210

Скорость звука

в стекле, м/с

5340

–

5850

–

–

–

4880

–

–

Коэффициент преломления

стекла

волокна

1,547

1,542

1,518

1,516

1,523

–

–

–

–

–

1,552

1,550

1,470

–

–

–

1,458

1,458

Продолжение таблицы 1.3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Разрушающее напряжение при растяжении волокна, МПа

3000–

3500

2400

4650–

4900

4200

2800

2000

2450

1680

6000

Модуль упругости при растяжении, ГПа

стекла

волокна

86

73,5

–

66

95

88

–

95

–

70

–

74

–

52,5

–

51

73,8

73,8

Относительное удлинение при разрыве волокна, %

4,8

4,0

5,4

4,8

–

3,6

4,7

–

–

Показатель поглощения в видимой части спектра, мм-1

0,012

0,02

–

–

–

0,13

–

–

–

Удельная теплоемкость стекла, Дж/кг·К

720

­–

670

–

715

–

670

–

870

Коэффициент теплопроводности стекла, Вт/(м·К)

0,9

–

–

–

1,05

–

–

–

–

Коэффициент линейного термического расширения,

× 10–6, ºС–1(20–100ºС)

стекла

волокна

6,0

5,0

–

–

2,9

2,5

–

3,6

–

–

7,7

7,0

3,1

–

–

–

0,55

–

Диэлектрическая

проницаемость стекла, ε при

102Гц

106Гц

1010Гц

8,43

6,32

6,12

–

–

–

4,57

4,53

6,21

–

–

–

6,70

6,24

6,60

–

–

–

3,61

3,56

4,00

–

9,49

–

3,78

3,78

3,78

Тангенс угла диэлектрических потерь стекла, tgδ при

102Гц

106Гц

1010Гц

4,2

1,0-1,5

3,9-5,0

–

–

–

3,3

2,0

6,8

–

–

–

1,5

5,2

13,0

–

–

–

3,0

0,5

2,6

–

0,7

–

–

0,15

0,15

Удельное объемное электрическое сопротивление стекла, Ом·м при

102Гц

106Гц

1010Гц

6,7·1011

1,9·108

4,9·103

–

–

–

1,2·1012

2,0·108

5,1·103

–

–

–

1,2·1012

5,8·107

2,1·103

–

–

–

1,7·1012

1,0·109

0,9·104

–

–

–

1·1018

1·1017

­­–

Температура размягчения стекла, ºС

845

–

970

–

750

–

770

580

1670

Чистый оксид кремния SiО2 в стеклообразном состоянии (кварцевое стекло) прозрачен в диапазоне длин волн от 200 до 5000 нм, устойчив к действию минеральных кислот (кроме HF и Н3Р04 при нагревании), отличается радиационной стойкостью, тер­мостойкостью, огнеупорностью (Траб=1000°C — длительно и 1900°С — кратковременно), практически не имеет диэлектрических потерь в широком диапазоне частот. Для изготовления непрерыв­ных кварцевых волокон применяется штабиковый способ — вытяж­ка волокон из кварцевых штабиков или трубок диаметром 3 — 4 мм, концы которых расплавляются пламенем газовых горелок (Т~2150°С). Этот способ малопроизводительный и в значительной степени ограничивает применение кварцевых волокон.

Промыш­ленные кварцевые волокна всегда содержат примеси других окис­лов, которые создают микронеоднородности и резко снижают прочность промышленных волокон по сравнению с чистыми волок­нами или с теоретической прочностью кварца.

Кремнеземное или кварцоидное волокно изготавливают вы­щелачиванием стеклянных (натрий-силикатных, натрий-циркон-си­ликатных) волокон в растворах кислот до содержания оксида кремния 96 — 99%. Этот процесс сопровождается появлением пор, снижением прочности до 500 — 1000 МПа и ростом влагоемкости. Нагрев кремнеземных волокон приводит к их усадке (до 6%) и по­явлению остаточных напряжений. Кремнеземные волокна устойчи­вы к действию интенсивного гамма-нейтронного облучения и аг­рессивных сред — кислот и щелочей.

Боратные стекловолокна, основной компонент которых В2О3, способны эффективно поглощать медленные нейтроны.

Физико-механические свойства. Основными механическими характеристиками стеклянных во­локон являются прочность при растяжении и модуль упругости. Высокая прочность стеклянных волокон заложена в самой природе стекла: теоретически рассчитанное разрушающее напряжение при растяжении стекла составляет 10 — 14 ГПа в случае многокомпо­нентных составов и 25 ГПа для плавленого кварца.

Прочность технических волокон лежит в пределах 1 — 6 ГПа и зависит, помимо их состава и условий вытяжки (температуры, влажности окружающей среды), от степени дефектности волокон (поверхностные микротрещины, внутренние пустоты и различные включения), взаимодействия поверхности волокна с влагой, струк­турной неоднородности (микрообъемы с несколько отличной структурой, плотностью, химическим составом), температурного воздействия. Прочность стеклянных волокон возрастает с увеличением содержания в них оксидов кремния и алюминия.

Наиболее высокой прочностью обладают стеклянные волокна в неповрежденной поверхностью, так называемые «нетронутые» волокна, прочность которых ниже теоретической из-за структурной неоднородности. Выпускаемые промышленностью стеклянные волокна, помимо структурной неоднородности, имеют механически и химически поврежденную поверхность. Прочность их зависит от числа и ха­рактера наиболее опасных поверхностных дефектов. Наличие дефектов поверхности приводит к снижению средней прочности стеклянных волокон и увеличению разброса показателей по срав­нению с «нетронутыми» волокнами (таблица 15.4).

Таблица 15.4 – Прочность стеклянных волокон различного состава [3].

Состав стекла

Прочность волокон, МПа

на воздухе

в вакууме

в жидком азоте

при – 196°С

Теоретическая

«нетро-

нутое»

промыш-

ленное с

бобины

средняя

макси-мальная

Алюмоборосиликатное Е

3700

2400–2600

3600

4600

8000

10000–14000

Магнийалюмосиликатное (10% MgO) — эвтектика

5900

4000

–

6500

17000

–”–

Магнийалюмосиликатное (20% MgO)

4700

3500

–

5000

6400

–”–

Цинктитанмагнийалюмосиликатное

–

3000

–

6200

9700

–”–

Кварцевое

5000–6000

2000–3000

8000–14000

6000–7000

1800

25000

Различия в условиях изготовления, хранения и испытания предопределяют различия в степени дефектности и напряженном состоянии стеклянного волокна, что может привести к значитель­ному разбросу показателей прочности волокон одного и того же состава.

Прочность стеклянных волокон в большой степени зависит от действия влаги, адсорбированной их поверхностью. Считают, что равновесное насыщение влагой происходит в течение несколь­ких секунд после его получения. Адсорбированная влага снижает поверхностную энергию волокон, вызывает набухание поверхност­ных слоев, увеличивая этим напряженность материала, приводит к развитию существующих и возникновению новых микротрещин, снижая прочность волокон. Прочность стеклянных волокон снижа­ется тем больше, чем выше влажность среды, больше продолжи­тельность действия влаги и напряжение в волокнах.

Удаление влаги с поверхности волокон способствует частич­ному восстановлению их прочности. Вакуумирование «нетронутых» волокон алюмоборосиликатного состава при остаточном давлении 0,15 — 1,0 мм рт. ст. в течение 120 мин приводит к увеличению прочности с 3500 МПа до 4060 МПа. Вакуумирование промышлен­ных стеклянных волокон того же состава повышает их прочность с 2200 МПа до 3600 МПа, т.е. на 55%. Необходимо отметить, что поверхностная влага настолько прочно держится на поверхности стеклянного волокна, что даже длительным вакуумированием (до 70 суток при вакууме 0,001 — 0,05 мм рт. ст.) не достигается пол­ная десорбция влаги.

На прочность стеклянных волокон сильно влияет температу­ра. При низких температурах прочность возрастает (рисунок 15.2). Так, прочность в жидком азоте (при —196 °С) «нетрону­тых» волокон алюмоборосиликатного состава достигает 5,8 ГПа[4], натриевого состава — 9,8 ГПа, кварцевых волокон— 14 ГПа [4]. В тех же условиях прочность промышленных волокон алюмоборосиликатного состава в жидком азоте (при – 196° С) увеличивается в 1,5 — 2 раза, достигая 4000 — 4500 МПа. Столь значительный рост прочности при низких температурах объясняют замораживанием влаги, адсорбиро­ванной поверхностью стекла.

□ — в азоте; ○ — в азоте после предварительной выдержки в вакууме;

Δ — в воздушной среде.

Рисунок 15.2 – Зависимость прочности «нетронутых» волокон алюмоборосиликатного состава (а) и кварцевых волокон (б) от температуры [3].

С повышением температуры прочность стеклянных волокон снижается с постепенно возрастающей скоростью. Интенсивность снижения прочности зависит от состава стекла и влажности воз­духа. Термообработка без нагрузки снижает прочность стеклянных волокон как при нормальной (рисунок 15.3), так и при повышенной температуре, причем тем в большей степени, чем выше температура и продолжительность обработки.

1 — кварцевое; 2— кремнеземное;

3 — бесщелочное алюмсборосиликатное;4 — нзтрий-кальций-силикатное.

Рисунок 15.3 –Влияние температуры термообработки волокон различного состава на прочность при комнатной температуре [3].

Прочность алюмоборосиликатных волокон при 20°С уже заметно снижается, если во­локно предварительно было нагрето до 100°С. Прочность волокон того же состава, выдержанных при 500 °С и охлажденных до 20 °С, уменьшается в два — три раза [3]. Термообработка с одновремен­ным растяжением приводит к увеличению прочности волокон тем в большей степени, чем больше напряжение и ниже начальная прочность волокон. Потеря прочности при термообработке яв­ляется следствием кристаллизации и увеличения микродефектов в поверхностном слое волокон, удаление которого травлением приво­дит к восстановлению прочности (рисунок 15.4).

○ — исходное волокно; ● — термообработанное;

□ — травленое после термо­обработки.

Рисунок 15.4 ­– Изменение прочности во­локон щелочного состава (началь­ный диаметр 17 мкм) после травле­ния плавиковой кислотой и много­кратной термообработки (500ºС, 1 ч) в зависимости от толщины сня­того слоя [3].

При длительном статическом нагружении стеклянных воло­кон на воздухе их прочность снижается — проявляется статиче­ская усталость волокон. Поскольку в инертной среде и при низких темпе­ратурах (–170°С) статическая усталость не наблюдается, считают, что она обусловлена влиянием влаги и двуокиси углерода, ускоря­ющих рост существующих дефектов. Увеличение усталости при знакопеременных нагрузках для стекла не характерно.

При комнатной температуре, нормальной влажности (~50— 55%) и кратковременном нагружении стеклянное волокно ведет се­бя вплоть до разрыва как идеально упругое тело, подчиняясь за­кону Гука. Модуль упругости, как и другие показатели упругих свойств стекловолокон, зависят от их состава. Зависимость модуля упругости от состава проявляется в снижении его значения с повышением температуры получения волокон, скорости охлаждения, условий дополнительной термообработки (рисунок 15.5). С повышением температуры испытания модуль упругости стекловолокон уменьшается незначительно вплоть до температуры размягчения (рисунок 15.6). Модуль упругости стекловолокон повышают вводя в состав стекломассы оксидов магния, бериллия, титана, циркония, меди [3].

1- бесщелочное медьсодержащее; 2 – стекло YM-31А; 3 – стеклоCYZ713Li;

4 – бесщелочное алюмоборосиликатное; 5,6,7 – стекло Е.

Рисунок 15.5 – Зависимость модуля упругости стекловолокон от температуры

термообработки [3].

1 – стекло YM-31А, термообработанное при 5000С; 2 – стекло Е, термообработанное при 5000С; 3,4 – алюмоборосиликатное; 5 – кальций-натриевое; 6 – щелочное; 7 – свинцовое.

Рисунок 15.6 – Изменение модуля упругости стекловолокон

при нагревании [3].

Химическая стойкость. Наибольшей химической стойкостью обладают волокна из С-стекла. Очень низкой кислотостойкостью отличаются волокна из Е-стекла. С уменьшением диаметра волокон их стойкость к действию любой агрессивной среды резко снижается вследствие увеличения поверхности кон­такта со средой [1].

Теплофизические свойства. В процессе стекловарения в верх­ней части стеклоплавильной печи не зависимо от состава стекол и их температуры плавления обычно поддерживается температура около 1540 °С. Только при получении стекол специального на­значения и применении нестандартного плавильного оборудова­ния могут использоваться другие условия и температура. Для определения и сравнения скорости твердения стекол различного состава при их охлаждении от температуры расплава использу­ются кривые вязкость—температура. Такие кривые могут быть получены различными способами. Все температурные константы стекол (температуры размягчения, отжига и деформационной теплостойкости) характеризуются вполне определенной вязкостью и могут быть найдены по температурным зависимостям вязкости. Наиболее важным показателем, характеризующим способность стекла к затвердеванию, является температура его размягчения. Наряду с плотностью она широко применяется в качестве контро­лируемого параметра при использовании в процессе производства волокон различных партий стекла. Для получения волокон по­стоянного диаметра необходимо, чтобы партии стекла имели одну и ту же температуру размягчения. Стекла с повышенным содержанием оксида алюминия (глинозема), например Е- и S-стекла, имеют наиболее высокие температуры размягчения.

Основной вклад в термическое расширение композиционных материалов на основе стекловолокнистых наполнителей вносит полимерное связующее. Термическое расширение стеклянных волокон суще­ственно сказывается только в материалах с однонаправленной ориентацией волокон. Значения термических коэффициентов линейного расши­рения стеклянных волокон различного состава, приведенные в таблице 1.3, показывают наибольшее влияние оксидов бора и кремния в стекле на его термическое расширение [3].

Оптические свойства. Сочетание стекловолокнистых наполни­телей и полимерных связующих с близкими показателями прелом­ления дает возможность получать оптически прозрачные стекло­пластики. Очевидно, что при использовании волокон из D-стекла (показатель преломления 1,47) и полиэфирной матрицы (показа­тель преломления 1,55) нельзя получить материал с такой же вы­сокой светопроницаемостью, как при использовании волокон из Е-стекла (показатель преломления 1,547) и той же матрицы. Очевидно, также что существенную роль при получении про­зрачных стеклопластиков должна играть поверхностная обработка волокон. Показано, что в этом случае наиболее целесообразно применение хорошо растворимых (совместимых со связующим) аппретов.

Стеклянные волокна, предназначенные для изготовления стек­лопластиков с высоким светопропусканием, обычно получают из стекол с минимальным содержанием оксида железа, придающего стеклам зеленоватый оттенок. Для этого кремнезем и глинозем, входящие в состав шихты, используемой при получении стекол, подвергают обработке соляной кислотой. Вследствие сведения к минимуму содержания оксида железа в стекле удается получать бесцветные высокопрозрачные стеклопластики.

Для получения стекол с высокой прозрачностью и блеском в их состав обычно вводят оксиды свинца (РbО) и калия (К2O), Такие стекла давно и широко используемые в производстве хру­стальных изделий, нашли в настоящее время применение в про­изводстве волокон для световодов. Использование таких во­локон в оптике дает возможность осуществлять передачу световой энергии по криволинейной траектории и увеличивать разрешаю­щую способность оптических приборов. Волоконная оптика дала мощный толчок развитию техники связи, увеличив скорость приема сигналов в десятки раз, а также фото- и кинотехники, медицинской диагностической аппаратуры и др.

Электрические свойства. По своей природе стекла являются хорошими электроизоляторами. Благодаря высоким электро­изоляционным характеристикам стеклопластики широко при­меняются в производстве электротехнических изделий — изоля­торов, переключателей, распределительных щитов и др. Перво­начально в производстве стеклопластиков электротехнического назначения использовали волокна из Е-стекла. Впоследствии они были заменены волокнами из D-стекла, электрические свойства которого намного лучше, чем у Е-стекла (см. таблицу 1.2). Как отмечалось ранее, эксплуатационные свойства стеклопластиков электротехнического назначения могут быть значительно улуч­шены введением в состав связующего дисперсного наполнителя с высокими электрическими показателями.

Низкая прочность адгезионного сцепления полимерного свя­зующего с волокнистым наполнителем, наличие трещин и пор на границе раздела фаз обусловливают ухудшение электрических свойств стеклопластиков при их эксплуатации при повышенных температурах и влажности. При этом показатели прочности стеклопластиков снижаются в меньшей степени (на 25—30%). При этом, стеклопластики, получаемые прессованием при вы­соких давлениях и обладающие меньшей пористостью и более вы­сокой плотностью упаковки наполнителя, характеризуются зна­чительно более стабильными электрическими свойствами [1].

Температурный коэффициент линейного расширения стекла при различных температурах

Приведены таблицы значений температурных коэффициентов линейного расширения стекла (ТКЛР) различных типов. Таблицы содержат как истинные коэффициенты теплового расширения (при указанной температуре), так и средние (в интервале температур).

Нагревание стекла и многих других веществ при постоянном давлении вызывает изменение их объема и линейных размеров. Тепловое расширение стекла характеризуется объемным β и линейным α коэффициентами расширения, которые могут быть как истинными (для конкретной определенной температуры), так и средними (для заданного интервала температур).

Истинным коэффициентом линейного теплового расширения стекла называется отношение изменения линейного размера, деленного на его начальный размер, к малому изменению температуры (обычно 1 градус), вызвавшему это изменение.

На практике часто пользуются средними значениями коэффициентов β и α, вычисленными для некоторого температурного интервала.

Средним коэффициентом линейного теплового расширения стекла в определенном интервале температур называется отношение изменения его линейного размера к заданному интервалу изменения температуры, вызвавшему это увеличение.

Поскольку стекло представляет собой изотропную среду, то его тепловое расширение по всем направлениям (x, y, z) является одинаковым, и с хорошей точностью можно принять, что коэффициент объемного теплового расширения стекла (β) больше его ТКЛР (α) в три раза.

ТКЛР стекла распространенных типов

В таблице представлены значения средних (в указанном диапазоне температуры) и истинных (при конкретной температуре) температурных коэффициентов линейного расширения распространенных типов стекла. Рассмотрены легированные, строительные, кварцевые, лабораторные и другие типы стекол.

ТКЛР стекла рассмотренных марок, в зависимости от состава находятся в очень широком диапазоне: от -1,9·10-7 К-1 (для кварцевого стекла КЛР-2) до 580·10-7 К-1 для инфракрасного стекла KRS-5. Коэффициент линейного теплового расширения различных типов силикатных стекол составляет от 5·10-7 К-1 до 120·10-7 К-1 в интервале 15…100°С.

Следует отметить, что низким значением среднего коэффициента расширения обладают кварцевые стекла и пеностекло (6·10-7 К-1). Высокие значения ТКЛР свойственны инфракрасным и лазерным стеклам.

Температурный коэффициент линейного расширения стекла распространенных типов
Тип (марка) стеклаТемпература, °Сα·107, К-1
Стекло 13В20…30050
Хрусталь (свинцовое стекло)15…100120
Электроколбочное15…10089
Легированные стекла
Алюмоборосиликатное100…30030-60
Алюмоборосиликатное бесщелочное100…3008-38
Иттриевое100…300171
Кальций-алюмосиликатное100…30080-100
Натрий-алюмосиликатное100…30087
Фторбериллиевое СЛК-5100…300160
Фторфосфатное №436100…300165
Строительные стекла
Листовое оконное20…30089
Молочное глушеное27…30083
Пеностекло27…3005-6
Порошковое С25-127…30025
Порошковое С48-227…30048
Порошковое С84-827…30089
Сортовое бесцветное27…30090-99
Стекло для труб27…30050
Стекло для труб пирексовое27…30032
Стеклоцемент СЦ90-127…30097
Стекло цветное оптическое27…300до 70
Хрустальное сивнцовое27…30094-105
Стеклоэмали27…30070-120
Микалес27…30080-90
Кварцевые стекла
Кварцевое С5-120…3005
КЛР-1-50…20-1,5
КЛР-1, КЛР-20…20-1
КЛР-2-50…20-1,9
КУ-2, КВ-100-1,1
КУ-2, КВ204,7
КУ-2, КВ2006,1
КУ-2, КВ8003,4
КЧГ-50…204,2
КЧГ0…204,5
Пирекс15…10032
Пирекс П1520…30032
Лабораторные стекла
G202749
Multal2750
Murano 1922N2748
N120…12094
N132750
N232789
N292789,3
N 51-A2748
Palex2765
Sial2750,3
Uninosf2798
КС342791
Т162750
Т282740
Термостойкое2733,2
Ц322788,6
Щ142787,1
Щ232765
Щ262757,3
Лазерные стекла
Ba-крон27110
LG-522778
LG-542795
LG-5527107
ГСЛ-127…12794
ГСЛ-227…127119
ГСЛ-21…ГСЛ-2427106
ГСЛ-327…127121
ГСЛ-427…127103
КГЗ-327105
КГС-527104
ЛГС-247-227…127116
Волоконно-оптические стекла
ВОП2732-73
Оболочечное, ВО2753
Сердцевинное, ВС2792
Оптическая керамика
КО127…127113
КО227…12769
КО327…127110
КО427…12777
КЭО1027…12724
Инфракрасные стекла
KRS-520…120580
KRS-620…120560
KRS-1327391
ИКС2220…120226
ИКС2320…120246
ИКС2420…120182
ИКС2520…120220
ИКС2620…120166
ИКС2720…120177
ИКС2820…120220
ИКС3020…120122
Иртран-120…120107
Иртран-220…12066
Иртран-320…300202
Иртран-420…30077
Иртран-520…300120
Иртран-5120…300115
К51520…12082
Резисторные стекла
С27-120…12027
С36-120…12036,5
С41-120…12041
С63-120…12063
С74-120…12074
С77-120…12077
С84-220…12084
Электровакуумные стекла
Кварцевое127…4276
С37-120…10037,5
С38-1 (3С-9)20…10038
С38-1 (3С-9)20…30037
С39-120…10039,5
С40-120…10040
С47-120…10047
С48-120…10048
С48-320…30048
С49-1, С49-220…10049
С49-220…30052
С51-1, С51-220…10051
С87-120…10087
С88-1, С88-220…10088
С89-1, С89-2, С89-620…10089
С90-1 (БД-1)15…10090
С90-1 (БД-1)20…30097
С93-1 (С87-1, 3С-4)20…30093,5
С120-1120…300120

Средний ТКЛР кварцевого стекла

В таблице представлен средний коэффициент линейного расширения кварцевого стекла для различных температурных интервалов: от 20°С до указанной в таблице.

Коэффициент расширения кварцевого стекла отличается существенно низким значением по сравнению с другими типами стекол и имеет ярко выраженную температурную зависимость.

При значительных отрицательных температурах коэффициент расширения кварцевого стекла достигает величины -8,7·10-7 К-1, то есть оказывается по абсолютной величине даже более высоким, чем максимальный положительный КТЛР того же стекла, достигаемый им при 450…500°С.

Средний ТКЛР кварцевого стекла в интервале от 20°C до t
t, °Cα·107, К-1t, °Cα·107, К-1
504,624505,68
754,775005,62
1005,145505,52
1505,526005,43
2005,676505,34
2505,817005,24
3005,827505,12
3505,828004,98
4005,789004,93

Средний ТКЛР оптических стекол

Представлена таблица значений средних коэффициентов линейного расширения множества марок оптических стекол в четырех температурных интервалах.

Тепловое расширение — одно из важнейших свойств оптических стекол. При их нагревании во многих случаях необходимо учитывать и изменение КТЛР таких стекол, которое в зависимости от температурного диапазона происходит по-разному.

В непосредственной близости от абсолютного нуля КТЛР стекла, так же как и других материалов, равен нулю. При повышении температуры оптические стекла сначала проявляют большую или меньшую склонность к сжатию, затем коэффициент расширения принимает положительные значения и начинает возрастать. В области комнатных температур возрастание КТЛР с температурой замедляется, но относительно небольшой рост сохраняется вплоть до температуры стеклования. В этой области α оптического стекла, как правило, резко возрастает. Для этого интервала температур характерно очень сильное влияние на величину α тепловой истории конкретного образца.

Необходимо отметить следующие марки оптического стекла с высоким коэффициентом расширения: БФ12, ЛК3, СТК7, ТФ7 и другие.

Средний температурный коэффициент линейного расширения оптических стекол α·107, К-1
Марка стекла-60…20°С0…30°С20…120°С20…300°С
БК471747885
БК674778289
БК856586268
БК1066677176
БК1362646975
БФ167697379
БФ677798492
БФ768707481
БФ877798287
БФ1163667077
БФ1282858994
БФ1361647079
БФ1678808490
БФ2171737783
БФ2474767984
БФ2566697381
БФ2859616572
К868717684
К1464677178
К1974768087
КФ463667178
КФ663656874
КФ755575964
ЛК386889298
ЛК450515254
ЛК680818285
ЛК740414448
ЛФ568697275
ЛФ981859098
ЛФ1072747884
ОФ159606266
ОФ444475260
СТК371748088
СТК7848894104
СТК951535764
СТК1257616777
СТК1951545967
ТБФ465697584
ТК264677076
ТК458616673
ТК862657179
ТК1258616573
ТК1361636773
ТК1463656975
ТК1665697279
ТК1768717582
ТК2067697378
ТК2172758088
ТК2352555966
ТФ182848588
ТФ274757881
ТФ377798390
ТФ478808387
ТФ578808388
ТФ7889094100
ТФ876788287
ТФ1075778187
Ф170727579
Ф470717477
Ф669717377
Ф9909296101
Ф1370727478
ФК14879197107

Источники:

  1. Мазурин О. В., Тотеш А. С. и др. Тепловое расширение стекла. Л.: Наука, 1969. — 216 с.
  2. Физические величины. Справочник. А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский и др. Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.
  3. ГОСТ 10978-2014 Стекло и изделия из него. Метод определения температурного коэффициента линейного расширения
  4. Стекло: Справочник. Под ред. Н. М. Павлушкина. М.: Стройиздат, 1973.
  5. Сентюрин Г. Г., Павлушкин Н. М. и др. Практикум по технологии стекла и ситаллов — 2-е изд. перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1970.
  6. ГОСТ 13569-78 Стекло оптическое бесцветное. Физико-химические характеристики. Основные параметры

Что такое стеклоровинг: описание, свойства, виды, применение, хранение

Стеклоровинг представляет собой жгут из нитей непрерывного стекловолокна (которые состоят из волокон алюмоборосиликатного стекла толщиной 10-20 микрон), различается плотностью – количеством нитей стекловолокна в жгуте, имеет обозначение “tex” 200-9600 (вес 1 км в граммах), поставляется в бобинах, герметично упакованных в пленку.

Ровинг используется для производства стеклотканей, стекломатов, стеклофибры, стеклосетки, а также непосредственно для изготовления композитов из стекловолокна – стеклопластиковых изделий различного назначения. При изготовлении изделий он пропитывается связующим – катализированной полиэфирной смолой. Чтобы у него была хорошая адгезия к смоле, каждая из нитей в пучке изначально покрыта особым замасливателем.

   

Преимущества стеклоровинга

  • Высокий уровень коррозионной стойкости (к химическим веществам и различным агрессивным средам).
  • Выдерживает перепады температур любого диапазона.
  • Небольшой вес по сравнению с другими материалами (в том числе легче смолы).
  • Высокая прочность и одновременно пластичность – при вытягивании волокон из стекломассы и охлаждении в их поверхностном слое молекулы приобретают необходимую ориентацию.
  • Диэлектрические свойства – материал не проводит электрический ток, поэтому может быть полезен при изготовлении изделий электроизоляции.
  • Теплоизоляционные свойства – у материала низкая теплопроводность, поэтому конструкции из него могут сохранять тепло.
  • Гидроизоляционные свойства. – материал не пропускает влагу, поэтому активно используется для создания изделий, контактирующих с водой.
  • Звукоизоляционные свойства – материал способен глушить шумы.
  • Экологичный материал.

Виды

Ровинг прямой (однопроцессный, директ-ровинг)

Является жгутом из нескрученных параллельных элементарных нитей. Имеет линейную плотность 140-4800 tex. Путем переплетения этого ровинга с расположением под прямым углом изготавливают тканые материалы (стеклоткани-стеклорогожи), из которых уже получают конечные изделия из стеклоламината.

Ровинг ассемблированный (сложенный)

Является жгутом из нескольких комплексных нитей (скрученных из элементарных нитей).

Ровинг малосложенный (текстурированный)

Применяется для изготовления из стеклопластика изделий цилиндрической формы, профильных изделий, стеклопластиковой арматуры методом намотки и пултрузии (протяжки через фильеру с одновременной пропиткой связующим).

Ровинг многосложенный (рассыпающийся, спрей-ап)

Имеет линейную плотность 2400 tex. Покрывается специальными видами замасливателя. Применяется при изготовлении стеклопластика напылением.

Применение

  • Изготовление стекломатов. Рассыпающийся ровинг рубленый специальным оборудованием на короткие отрезки вместе со связующим (полиэфирная смола) используется для создания стекломатов – нетканого полотна, которое может выбираться в качестве основы при производстве стеклопластика.
  • Изготовление стеклоткани (стеклорогожи). При помощи станков прямой ровинг сплетается в тканые полотна, которые отличаются от стекломатов большей прочностью и подходят не только для изготовления стеклопластика, но и даже для армирования при других работах, так как нити в них непрерывные и надежно сплетены перпендикулярно крест-накрест.
  • Изготовление стекловолоконной непропитанной сетки. Из текстурированного ровинга путем перевивочного переплетения получается прочная сетка, которая используется для штукатурки стен, дорожных, кладочных работ.
  • Изготовление профилей, арматуры. Текстурированный ровинг смазанный смолой протягивается через фильеру с отверстием определенной формы – так изготавливается стеклопластиковый профиль, арматура.
  • Использование в строительстве. Из стекловолокна изготавливают: блоки стекловаты для утепления; стеклофибру – добавку к раствору бетона, наливного пола для улучшения качества монолита; армирующий материал для укрепления и защиты покрытия дорог, конструкций мостов.
  • Изготовление труб и емкостей. Из текстурированного ровинга методом намотки получаются трубы, гидроаккумуляторы, септики, кессоны и прочие виды емкостей и цилиндрических изделий.
  • Использование в автомобилестроении и судостроении. Стекловолокно активно применяется для изготовления кузовов автомобилей и специальной техники, корпусов маломерных и крупных судов.

Условия хранения

Стеклоровинг рекомендуется хранить в прохладном и сухом месте. Температура не должна превышать 35 С°, а относительная влажность должна поддерживаться ниже 75%.

Ровинг должен оставаться упакованным непосредственно до момента использования. Необходимо избегать повреждения упаковки при хранении. При попадании влаги он становится непригодным для дальнейшего использования.

Примечание. Существуют также другие виды стеклоровинга – базальтовый, на основе натуральных волокон и другие типы. Каждый тип используется для определенных приложений и имеет специфические характеристики. Изделия, полученные с применением ровинга разного типа, также обладают специфическими свойствами.

За более подробной информацией по видам стекломатериалов обращайтесь в любое представительство группы компаний “Композит”.

 

%d0%b4%d1%8b%d1%88%d0%b0%d1%82%d1%8c%20%d0%bd%d0%b0%20%d0%b7%d0%b0%d0%bc%d0%b5%d1%80%d0%b7%d1%88%d0%b5%d0%b5%20%d1%81%d1%82%d0%b5%d0%ba%d0%bb%d0%be — с русского на все языки

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────Айнский языкАканАлбанскийАлтайскийАрабскийАрагонскийАрмянскийАрумынскийАстурийскийАфрикаансБагобоБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийБурятскийВаллийскийВарайскийВенгерскийВепсскийВерхнелужицкийВьетнамскийГаитянскийГреческийГрузинскийГуараниГэльскийДатскийДолганскийДревнерусский языкИвритИдишИнгушскийИндонезийскийИнупиакИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКиргизскийКитайскийКлингонскийКомиКомиКорейскийКриКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛюксембургскийМайяМакедонскийМалайскийМаньчжурскийМаориМарийскийМикенскийМокшанскийМонгольскийНауатльНемецкийНидерландскийНогайскийНорвежскийОрокскийОсетинскийОсманскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийРумынский, МолдавскийСанскритСеверносаамскийСербскийСефардскийСилезскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТатарскийТвиТибетскийТофаларскийТувинскийТурецкийТуркменскийУдмурдскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеркесскийЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШайенскогоШведскийШорскийШумерскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЮпийскийЯкутскийЯпонский

 

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────АлтайскийАрабскийАрмянскийБаскскийБашкирскийБелорусскийВенгерскийВепсскийВодскийГреческийДатскийИвритИдишИжорскийИнгушскийИндонезийскийИсландскийИтальянскийКазахскийКарачаевскийКитайскийКорейскийКрымскотатарскийКумыкскийЛатинскийЛатышскийЛитовскийМарийскийМокшанскийМонгольскийНемецкийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПерсидскийПольскийПортугальскийСловацкийСловенскийСуахилиТаджикскийТайскийТатарскийТурецкийТуркменскийУдмурдскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрумскийФинскийФранцузскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеченскийЧешскийЧувашскийШведскийШорскийЭвенкийскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЯкутскийЯпонский

ПРОИЗВОДСТВО НЕПРЕРЫВНОГО ВОЛОКНА

ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО И ТЕХНИЧЕСКОГО СТЕКЛА И ШЛАКОСИТАЛЛОВ

Непрерывное стеклянное волокно применяют для из­готовления стеклотканей, стеклопластиков, гидроизоля­ционных изделий. При выборе составов стекол руковод­ствуются тем, что их выработочные свойства должны удовлетворять технологическим требованиям процесса формования, а физико-химические свойства — условиям эксплуатации. Так, рабочий интервал вязкости, при ко­тором устойчиво протекает процесс вытягивания нитей, составляет 102—103 Па-с, верхний предел кристалли­зации стекла должен быть ниже температур, соответст­вующих рабочему интервалу вязкости.

Стеклянные волокна отличаются достаточно высоки­ми физико-химическими свойствами: они характеризу­ются большой прочностью на разрыв, высоким модулем упругости, малой гигроскопичностью, высокими диэлект­рическими свойствами, достаточной химической устойчи­востью и влагостойкостью. Эти свойства стекловолокну должны придать стекла, предназначенные для их изго­товления.

В производстве основных видов изделий из непрерыв­ного стеклянного волокна используются бесщелочные

Алюмоборосиликатные стекла следующего состава (% по массе) : Si02—54; А1203—14,5; В203—10; СаО —16,5; MgO — 4; NaO — не более 0,7; F — до 0,5. Для изготов­ления фильтровальных тканей используют волокна, из­готавливаемые из щелочных стекол состава (% по мас­се): Si02—64,5; R203—6,3; RO — 16; R02—9,5; Mn304— 1,7; Zr02—2.,

Непрерывное волокно, предназначенное для защиты от действия рентгеновских и радиационных излучений,, изготовляют из многосвинцовых и многоборных, стекол. Для получения высокопрочных стеклянных волокон при­меняют магнийалюмосиликатные стекла. Физико-хими­ческие свойства некоторых видов стекол, применяемых для производства непрерывного стеклянного волокна,, приведены в табл. 24.1.

Таблица 24.1. Физико-химические свойства некоторых видов стекол, применяемых для производства стекловолокна

Температур­ный коэффи­циент ли­

2-3″

£ а>

S. E

Л

(н

И о

GS

Н к

Диэлектри­ческая посто­янная при час­тоте ЮТц

Химическая устойчи­вость, %

Нейного рас­ширения,

К « s s

Н а°

Плоти кг/м3

Т 2 я о

« ч

О v

0,02н h3so,

Н2о

60

830

2596

1,548

6,43

0,1

0,003

87

710

2465

1,512

7,93

0,03

0,028

—

—

4300

—

—

0,285

0,001

Бесщелочное алюмобороси- ликатное Натрий-каль – цийсиликатное Многосвиицо – вое силикатное

Непрерывное стекловолокно для стеклотканей изго­товляют по схеме, представленной на рис. 24.1. В элект­ропечь, изготовленную из платинородиевого сплава, ав­томатически загружают шарики из стекла соответству­ющего состава, определенной массы (10 г) и диаметра (19 мм), изготовляемые на автоматах АСШ.

В электрической печи стекло плавится и приобрета­ет ту степень вязкости, которая необходима для нормаль­ного процесса вытягивания волокна. В дне печи имеются 50 — 200 фильер (отверстий) диаметром 1—2 мм. Рас­плавленная стекломасса под влиянием собственной мас­сы вытекает из фильер в виде тонких струек и вытяги­вается усилием вращающегося барабана со скоростью 3000 м/мин и выше. До попадания на этот барабан пу­чок параллельных волокон смачивают замасливателем,

25—468

Рис. 24.1. Схема установки для вы­тягивания волокна

J — бункер; 2 — лоток; 3 — элек­тропечь; 4 — трансформатор; 5 — замасливающее устройство; 6 — съемная катушка

Например парафиновой эмульсией, и формируют в одну нить, которая наматы­вается на съемную катуш­ку. Подобные катушки (бо­бины) направляют к тек­стильным машинам на вы­работку тканей. Производи­тельность установки при вы­работке волокна диаметром 5—7 мк достигает 50 кг/сут, диаметром 10 мк—150 кг/сут.

Для выработки непрерыв­ного стеклянного волокна применяют также высоко­производительные стекло – прядильные агрегаты СПА-бс и СПА-3, которые объеди­няют несколько установок. В таких агрегатах нить ав­томатически перезаправля­ется без нарушения процес­са вытягивания волокна.

МНОГОСЛОЙНОЕ СТЕКЛО

Многослойное стекло относят к группе защитных без­опасных безосколочных стекол, которые отличаются наи­более совершенными защитными свойствами. Наиболь­шее распространение получило трехслойное стекло — триплекс, состоящее из двух листов стекла и эластичной прокладки. …

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ШЛАКОВЫХ СТЕКОЛ И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НЕМУ

Химический состав исходных стекол, предназначен­ных для получения шлакоситаллов, должен удовлетво­рять ряду требований; одни из них определяются эксплу­атационными свойствами конечного материала, другие диктуются технологией их промышленного производства. Первые из них требуют, …

СТЕКЛЯННЫЕ ПУСТОТЕЛЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ БЛОКИ

Характеристика изделий. Стеклянные строительные блоки представляют собой изделия с герметически за­крытой полостью, образованной в результате сварки двух отпрессованных коробок с гладкими или рифлеными по­верхностями. Их выпускают квадратными, прямоуголь­ными, шестиугольными, угловыми; …

Продажа шагающий экскаватор 20/90

Цена договорная
Используются в горнодобывающей промышленности при добыче полезных ископаемых (уголь, сланцы, руды черных и
цветных металлов, золото, сырье для химической промышленности, огнеупоров и др.) открытым способом. Их назначение – вскрышные работы с укладкой породы в выработанное пространство или на борт карьера. Экскаваторы способны
перемещать горную массу на большие расстояния. При разработке пород повышенной прочности требуется частичное или
сплошное рыхление взрыванием.
Вместимость ковша, м3 20
Длина стрелы, м 90
Угол наклона стрелы, град 32
Концевая нагрузка (max.) тс 63
Продолжительность рабочего цикла (грунт первой категории), с 60
Высота выгрузки, м 38,5
Глубина копания, м 42,5
Радиус выгрузки, м 83
Просвет под задней частью платформы, м 1,61
Диаметр опорной базы, м 14,5
Удельное давление на грунт при работе и передвижении, МПа 0,105/0,24
Размеры башмака (длина и ширина), м 13 х 2,5
Рабочая масса, т 1690
Мощность механизма подъема, кВт 2х1120
Мощность механизма поворота, кВт 4х250
Мощность механизма тяги, кВт 2х1120
Мощность механизма хода, кВт 2х400
Мощность сетевого двигателя, кВ 2х1600
Напряжение питающей сети, кВ 6
Более детальную информацию можете получить по телефону (063)0416788

Алюмосиликатное стекло: свойства и применение

Характеризуется исключительной устойчивостью к высоким температурам и химическим воздействиям , алюмосиликатное стекло стало применяться во многих промышленных, коммерческих и личных областях.

Этот материал на минеральной основе содержит 57-60% диоксида кремния (SiO 2 ) и 16-20% диоксида алюминия (Al 2 O 3 ), а также небольшое количество 5-7% извести (CaO). , 6-12% оксида магния (MgO), триоксида бора (B 2 O 3 ) среди других катионов.

Свойства алюмосиликатного стекла

Ниже приведены некоторые основные свойства алюмосиликатного стекла:

Высокая прочность и устойчивость к царапинам Алюмосиликатное стекло

известно тем, что используется в мобильных устройствах, его свойства идеально подходят для защиты от царапин, которые часто встречаются на мобильных устройствах .

Высокое содержание щелочи в алюмосиликатном стекле делает этот материал прочным. Механические характеристики данного стеклопакета при 20 ° C следующие:

  • Твердость по Виккерсу = 480 – 670 HV
  • Твердость по Кнупу = 500 – 640 HK2
  • Модуль сдвига = 26-31.7 МПа

Устойчивость к высоким температурам

При температуре отжига до 800 ° C и температуре размягчения по Вика до 1010 ° C алюмосиликатное стекло имеет относительно высокое термическое сопротивление по сравнению с другими подобными стеклянными материалами. Фактически, его термостойкость сравнима с керамикой.

  • Температура стеклования = 620-790 ° C
  • Теплопроводность = 0,91 – 1,1 Вт / (м · К) при 20 ° C

Высокое тепловое расширение

Его коэффициент теплового расширения 9.8×10 -6 1 / K (при 300 ° C) ставит материал в один ряд с материалами, используемыми в электродах. В результате алюмосиликатное стекло может также использоваться в качестве герметизирующего материала в горячих системах и оборудовании.

Стойкость к химическому разложению

Химическая стойкость алюмосиликатного стекла подтверждена исследованиями. Скорость растворения этого материала низкая и составляет 10 -4 г / (м 2 · день) в условиях насыщения.

Производство и обработка

Алюмосиликат встречается в природе как цеолит, микропористый минерал, который обычно используется для адсорбции и в качестве катализаторов.Однако из-за растущего спроса на алюмосиликатное стекло необходимо массовое производство этого материала.

Процесс производства алюмосиликатного стекла сложнее, чем боросиликатного стекла, но его превосходные свойства более чем компенсируют затраты и усилия при производстве.

Стеклянный материал может быть переработан в широкий спектр продуктов, в основном в сочетании с другими соединениями, которые улучшают или улучшают его внутренние свойства:

  • Е-стекло образуется при добавлении оксида бора к щелочноземельному алюмосиликатному стеклу.В результате получается композитное стекло с более высоким удельным электрическим сопротивлением, показателем преломления и плотностью.
  • Алюмоборосиликатное стекло – это модифицированная версия боросиликатного стекла, в которой некоторые атомы бора заменены алюминием.
  • Gorilla Glass – это марка алюмосиликатного стекла, которое химически упрочняется посредством процесса ионного обмена. Во время производства стекло погружается в расплавленную калиевую соль с температурой 400 ° C, из которой атомы натрия в стекле замещаются калием. В результате получается стекло с повышенной поверхностной прочностью, а также устойчивостью к трещинам и царапинам.

Применение алюмосиликатного стекла

Стеклянный экран для мобильных устройств

Одно из самых популярных применений алюмосиликатного стекла в последнее время – в индустрии мобильных устройств из-за его химически усиленных и небьющихся свойств, при этом сохраняя гладкий внешний вид стекла по сравнению с пластиком. Достижения в производственном процессе позволили изготавливать стекло в виде тонких листов и служить отличным проводником между нашими пальцами и устройством на сенсорных экранах.

Высокотемпературные системы

Обладая высокой термостойкостью, этот материал нашел применение в нескольких высокотемпературных применениях:

  • Стеклянный патрон для галогенных ламп : алюмосиликатное стекло нашло свою нишу в стеклянных колбах и патронах для галогенных ламп.
  • Трубка термометра для высокотемпературных систем : Обычное стекло может размягчиться или ослабнуть в очень высоких жидкостях, поэтому использование алюмосиликатного стекла в качестве материала для термометра может решить эту проблему.
  • Трубки зажигания : Материал может выдерживать значительные тепловые удары в системах зажигания.
  • Посуда и столовые приборы : Некоторые кухонные принадлежности содержат алюмосиликатное стекло, хотя и не в чистом виде по соображениям стоимости.

Заинтересованы в использовании алюмосиликатного стекла в своих изделиях? Найдите ведущих поставщиков и задайте им вопросы прямо сейчас.

Роль оксида алюминия в алюмоборосиликатных стеклах для использования в стеклоиономерных цементах

Роль оксида алюминия в алюмоборосиликатных стеклах для стеклоиономерных цементов

Стекла алюмоборосиликатные общего состава (0.14 – x /2,2) SiO 2 : (0,07 – x / 4,2) B 2 O 3 : (0,09 – x / 3,3) Na 2 O: 0,40CaO: x Al 2 O 3 (0,00 ≤ x ≤ 0,30) были синтезированы с использованием стандартных методов закалки расплава и проанализированы с помощью 11 B, 23 Na, 27 Al и 29 Si Спектроскопия твердотельного ядерного магнитного резонанса (ЯМР).Расчеты, основанные на соображениях электронейтральности, были использованы для проверки согласованности назначений ЯМР как для стекла, так и для цемента. Формирование стеклоиономерного цемента (GIC) было испытано со всеми приготовленными составами стекла, но только образцы с более высокими концентрациями Al 2 O 3 , x ≥ 0,20, дали устойчивые цементы. Прочность на сжатие (CS) цементов варьировалась от 66,7 до 74,2 МПа, хотя различия не были статистически значимыми.Выщелачивание алюминия из стекла в цементную матрицу варьировалось от 6 до 12 мол.%. Предполагается, что алюминий играет ключевую роль в стеклоиономерных цементах не только за счет выщелачивания ионов Al 3+ из стекла в матрицу цемента во время формирования, но также за счет усиления получаемого цемента остаточным стеклом. частицы, которые имеют высокое содержание оксида алюминия и придают большую механическую прочность.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

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 вашего браузера для приема файлов cookie

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

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, 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. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

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

Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Структурное исследование алюмоборосиликатных стекол лантана-натрия методом ЯМР

https: // doi.org / 10.1016 / j.matchemphys.2020.123492Получить права и контент

Основные моменты

•

Мы исследовали состав стекол с высоким содержанием редкоземельных элементов.

•

29 Si, 27 Al, 23 Na и 11 B MAS ЯМР был использован для описания стекловидной алюмоборосиликатной сетки.

•

Однородность стекол обсуждается в соответствии с влиянием замещения бора / алюминия.

•

ЯМР-спектроскопия дала лучшее понимание для обсуждения структуры в терминах Q n (mAl) и Q n разновидностей.

Реферат

Исследование структуры алюмоборосиликата лантана-натрия (55SiO 2 – (25-x) Al 2 O 3 -xB 2 O 3 –15Na 2 La 2 O 3 ) стекол. Структурная характеристика твердотельного ядерного магнитного резонанса обрисовала в общих чертах роль замещения алюминия / бора.Это исследование представляет особый интерес для таких приложений, как хранилище ядерных отходов стекла. Для герметизации были рассмотрены различные типы матриц: боросиликатная, алюмосиликатная и алюмоборосиликатная, причем последний с высокой способностью к содержанию редкоземельных элементов представляет особый интерес. Эта система будет рассмотрена в нашем исследовании с точки зрения простого пятиоксидного стекла, богатого TR 2 O 3 (TR = La), чтобы придать дополнительные элементы понимания модельным стеклам локализация ядерных отходов, имитирующая лантан, среди прочего, все лантаноиды, а также второстепенные актиниды, содержащиеся в отходах.В этой статье наша работа была сосредоточена на изучении влияния бора на структуру методом твердотельного ядерного магнитного резонанса (ЯМР). В частности, мы исследуем влияние замещения алюминия / бора в серии стекол с точки зрения структурных изменений.

Ключевые слова

11 B ЯМР

27 Al ЯМР

23 Na ЯМР

29 Si ЯМР

Алюмоборосиликатные стекла

Структура стекла

Рекомендуемые статьи (Цитирующие статьи) text

© 2020 Elsevier B.V. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Включение хрома и ванадия в сульфатсодержащее алюмоборосиликатное стекло натрия

  • 1.

    D.W. Харви, «История стоянки Хэнфорд: 1943–1990», PNNL-SA-33307, Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория. Ричленд, Вашингтон (2000). https://doi.org/10.2172/887452

  • 2.

    Дж. М. Лонерган, К. Лонерган, Дж. Сильверстайн, П. Чолсайпант, Дж. Макклой, Термические свойства боросиликатных стекол натрия в зависимости от содержания серы.Варенье. Ceram. Soc. 103 (6), 3610–3619 (2020). https://doi.org/10.1111/jace.17057

    CAS Статья Google ученый

  • 3.

    I.L. Пегг, Превращение ядерных отходов в стекло. Phys. Сегодня 68 (2), 33 (2015). https://doi.org/10.1063/PT.3.2687

    CAS Статья Google ученый

  • 4.

    A. Goel, J.S. Макклой, Р. Покорный, А.А. Крюгер, Проблемы остекловывания Хэнфордских высокоактивных отходов (ВАО) до боросиликатного стекла: обзор.J. Некристаллические твердые тела X 4 , 100033 (2019). https://doi.org/10.1016/j.nocx.2019.100033

    CAS Статья Google ученый

  • 5.

    J.D. Vienna, D.-S. Ким, И. Мюллер, Г.Ф. Пипель, А.А. Крюгер, К пониманию влияния состава отходов стекла с низкой активностью на растворимость серы. Варенье. Ceram. Soc. 97 (10), 3135–3142 (2014). https://doi.org/10.1111/jace.13125

    CAS Статья Google ученый

  • 6.

    Д. Годеке, М. Мюллер, К. Рассел, Высокотемпературная УФ-ВИД-БИК спектроскопия стекол, легированных хромом. Glastech. Бер. Glass Sci. Technol. 74 (6), 177–182 (2001)

    CAS Google ученый

  • 7.

    M.A. Hassan, F. Ahmad, Z.M. Абд Эль-Фаттах, Новая идентификация оптических переходов ультрафиолет / видимый Cr6 + / Cr3 + в боратных стеклах. J. Alloys Compd. 750 , 320–327 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.03.351

    CAS Статья Google ученый

  • 8.

    X. Фен, С. Танабе, Спектроскопия и анализ кристаллического поля Cr (IV) в алюмосиликатных стеклах. Опт. Матер. 20 (1), 63–72 (2002). https://doi.org/10.1016/S0925-3467(02)00048-4

    CAS Статья Google ученый

  • 9.

    M.H. Ланговски, Включение P, S, Cr, F, Cl, I, Mn, Ti, U и Bi в моделируемые стекла ядерных отходов: изучение литературы.PNNL-10980, Тихоокеанская Северо-Западная национальная лаборатория. Ричленд, Вашингтон (1996). https://doi.org/10.2172/208366

  • 10.

    P. Hrma, J.D. Vienna, B.K. Уилсон, Т. Плейстед, С. Хилд, Поведение фаз хрома в расплаве многокомпонентного боросиликатного стекла. J. Non-Cryst. Твердые тела 352 (21), 2114–2122 (2006). https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2006.02.051

    CAS Статья Google ученый

  • 11.

    J.G. Дараб, Х.Ли, Д.В. Матсон, П.А. Смит, Р. MacCrone, Химическое и структурное объяснение второстепенных компонентов в смоделированных стёклах Хэнфорда с низким уровнем активности. В Методы синхротронного излучения в промышленности, химии и материаловедении , изд. К.Л. Д’Амико, Л.Дж. Терминелло, Д.К. Shuh (Springer US, Бостон, Массачусетс, 1996), стр. 237–255

    Глава Google ученый

  • 12.

    Д.А. Маккеун, И. Мюллер, Х. Ган, З. Фенг, К. Вираг, И.Л. Пегг, Окислительно-восстановительное поведение ванадия и хрома в боросиликатных стеклах ядерных отходов. J. Non-Cryst. Твердые тела 357 (14), 2735–2743 (2011). https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2010.12.063

    CAS Статья Google ученый

  • 13.

    F.H. ElBatal, M.S. Селим, С.Ю. Марзук, М.А. Азуз, Поглощение в УФ и видимой областях стекла SiO, легированного переходным металлом 2 –B 2 O 3 –Na 2 O. Phys. В 398 (1), 126–134 (2007).https://doi.org/10.1016/j.physb.2007.05.004

    CAS Статья Google ученый

  • 14.

    A. Terczynska-Madej, K. Cholewa-Kowalska, M. Laczka, Влияние модификаторов силикатной сетки на цветовые и электронные спектры ионов переходных металлов. Опт. Матер. 32 (11), 1456–1462 (2010). https://doi.org/10.1016/j.optmat.2010.05.024

    CAS Статья Google ученый

  • 15.

    F. Farges, Определение хрома в соединениях оксидного типа: применение к минералам, драгоценным камням, водным растворам и силикатным стеклам. Phys. Chem. Шахтер. 36 (8), 463–481 (2009). https://doi.org/10.1007/s00269-009-0293-3

    CAS Статья Google ученый

  • 16.

    X. Лу, Р. Сан, Л. Хуанг, Дж. В. Райан, Дж. Д. Вена, Дж. Ду, Влияние добавления оксида ванадия на термомеханические свойства боросиликатных стекол: к разработке стекол с высокой стойкостью к трещинам для ядерных отходов утилизация.J. Некристалл. Твердые тела 515 , 88–97 (2019). https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2019.04.009

    CAS Статья Google ученый

  • 17.

    Р. Гальдер, П. Сенгупта, Г.К. Дей, В. Сударсан, К. Кошик, Исследование влияния добавки V 2 O 5 на боросиликатные стекла натрия и бария. AIP Conf. Proc. 1731 (1), 070005 (2016). https://doi.org/10.1063/1.4947837

    Статья Google ученый

  • 18.

    Д. Маккеун, И. Мюллер, К. Мэтлак, И. Пегг, Исследование поглощения рентгеновских лучей валентности ванадия и локальной окружающей среды в боросиликатных отработанных стеклах с использованием стандартов сульфида, силиката и оксида ванадия. J. Non-Cryst. Твердые тела 298 (2–3), 160–175 (2002). https://doi.org/10.1016/S0022-3093(02)00945-6

    CAS Статья Google ученый

  • 19.

    Г. Ори, М. Монторси, А. Педоне, К. Силигарди, Понимание структуры ванадийсодержащих стекол: исследование молекулярной динамики.J. Non-Cryst. Твердые тела 357 (14), 2571–2579 (2011). https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2011.02.002

    CAS Статья Google ученый

  • 20.

    Д. Манара, А. Гранджан, О. Пинет, Дж.Л. Дуссоссой, Д.Р. Невилл, Поведение серы в силикатных стеклах и расплавах: последствия для включения сульфатов в стекла ядерных отходов в зависимости от щелочного катиона и содержания V 2 O 5 . J. Non-Cryst. Твердые тела 353 (1), 12–23 (2007).https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2006.09.041

    CAS Статья Google ученый

  • 21.

    П. Сенгупта, К.К. Дей, Р. Гальдер, Т. Аджиткумар, Г. Абрахам, Р.К. Мишра, К. Кошик, Г. Дей, Ванадий в боросиликатном стекле. Варенье. Ceram. Soc. 98 (1), 88–96 (2015). https://doi.org/10.1111/jace.13303

    CAS Статья Google ученый

  • 22.

    М. Сузуки, Н. Умесаки, Т. Танака, Т. Окубо, Т. Какихара, Т. Хашимото, Х. Кавашима, Структурное поведение ионов ванадия в щелочно-боросиликатном стекле для хранения ядерных отходов. Soc. Glass Technol. (2018). https://doi.org/10.13036/17533562.59.4.027

    Статья Google ученый

  • 23.

    Д. Маккеун, Х. Ган, И. Пегг, Исследование молибденовой среды в боросиликатных отработанных стеклах с помощью рентгеновской абсорбции и рамановской спектроскопии.J. Nucl. Матер. 488 , 143–149 (2017). https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2017.03.012

    CAS Статья Google ученый

  • 24.

    Q. Lian, X. Zhang, H. Ji, P. Yu, X. Guo, W. Wan, H. Liu, K. Zheng, Y. Zhu, H. Wang, J. Huo, Влияние V 2 O 5 на склонность к кристаллизации и химическую стойкость Mo-содержащего алюмоборосиликатного стекла. Матер. Res. Экспресс 7 (4), 45201 (2020). https: // doi.org / 10.1088 / 2053-1591 / ab82ca

    CAS Статья Google ученый

  • 25.

    А.А. Крюгер и К.С. Мэтлак, «Тестирование состава стекла для увеличения включения сульфатов – Заключительный отчет VSL-04R4960-1, Ред. 0, 2/28/05, Лаборатория стекловидного тела, Католический университет Америки, Вашингтон, Округ Колумбия »США, 2012 г. doi: https://doi.org/10.2172/1035193.

  • 26.

    Зонд для EPMA . Юджин, штат Орегон: Probe Software Inc.

  • 27.

    Б. Лафуэнте, Р. Т. Даунс, Х. Янг и Н. Стоун, Сила баз данных: проект RRUFF ,. 2015.

  • 28.

    F. Menges, Spectragryph – программа для оптической спектроскопии , 2001.

  • 29.

    T. Jin, D. Kim, L.P. Darnell, B.L. Виз, Н. Canfield, M. Bliss, M.J. Schweiger, J.D. Vienna, A.A. Крюгер, Тигельный метод насыщения солью для определения растворимости серы в расплаве стекла. Int. J. Appl. Glass Sci. 10 (1), 92–102 (2019).https://doi.org/10.1111/ijag.12366

    CAS Статья Google ученый

  • 30.

    К. Уруга, Т. Цукада, Т. Усами, Механизм образования и метод предотвращения вторичной молибдатной фазы при стекловании отходов PUREX в керамической плавильной печи с жидкой подачей. J. Nucl. Sci. Technol. 57 (4), 433–443 (2020). https://doi.org/10.1080/00223131.2019.1691071

    CAS Статья Google ученый

  • 31.

    C.H. Скидмор, J.D. Вена, Т. Джин, Д. Ким, Б.А. Stanfill, K.M. Фокс, А.А. Крюгер, Растворимость серы в отходах стекла с низкой активностью и ее корреляция с толерантностью плавильного оборудования. Int. J. Appl. Glass Sci. 10 (4), 558–568 (2019). https://doi.org/10.1111/ijag.13272

    CAS Статья Google ученый

  • 32.

    D.R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics , 87-е изд. (Тейлор и Фрэнсис, Бока-Ратон, 2006 г.).

    Google ученый

  • 33.

    О. Виллен, Л. Галуази, Г. Калас, Спектроскопические и структурные свойства Cr 3+ в силикатных стеклах: Cr 3+ не исследует среднюю структуру стекла. J. Non-Cryst. Твердые тела 356 (43), 2228–2234 (2010). https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2010.08.028

    CAS Статья Google ученый

  • 34.

    Т. Цуджимура, X. Сюэ, М. Канзаки, М.Дж. Вальтер, Состав серы и сетевые структурные изменения в силикатных стеклах натрия: ограничения по данным ЯМР и спектроскопии комбинационного рассеяния. Геохим. Космохим. Acta 68 (24), 5081–5101 (2004). https://doi.org/10.1016/j.gca.2004.08.029

    CAS Статья Google ученый

  • 35.

    Д. Маккеун, И. Мюллер, Х. Ган, И. Пегг, К. Кендзиора, Рамановские исследования серы в боросиликатных отработанных стеклах.J. Non-Cryst. Твердые тела 288 , 191–199 (2001). https://doi.org/10.1016/S0022-3093(01)00624-X

    CAS Статья Google ученый

  • 36.

    А. Рахман, Г. Мариотто, Э. Каттаруцца, Ф. Гонелла, А. Каранта, Модификации структуры стекла, вызванные диффузией ионов хрома в силикатные стекла: исследование методом спектроскопии комбинационного рассеяния с углубленным профилированием . Ионика твердого тела 230 , 59–65 (2013). https: // doi.org / 10.1016 / j.ssi.2012.10.016

    CAS Статья Google ученый

  • 37.

    Д. Маниу, И. Арделеан, Т. Илиеску, Рамановские спектроскопические исследования структуры xV 2 O 5 · (1 – x) [3B 2 O 3 · K 2 О] очков. Матер. Lett. 25 (3), 147–149 (1995). https://doi.org/10.1016/0167-577X(95)00148-4

    CAS Статья Google ученый

  • 38.

    О. Аттос, М. Массот, М. Балкански, Э. Аро-Понятовски, М. Асомоза, Структура боровандатных стекол, исследованная методом спектроскопии комбинационного рассеяния света. J. Non-Cryst. Solids 210 (2), 163–170 (1997). https://doi.org/10.1016/S0022-3093(96)00596-0

    CAS Статья Google ученый

  • 39.

    G. Bartholomäi, W.E. Клее, Колебательные спектры пироморфита, ванадинита и миметита. Spectrochim. Acta A 34 (7), 831–843 (1978).https://doi.org/10.1016/0584-8539(78)80038-5

    Статья Google ученый

  • 40.

    S.A. Brawer, W.B. Уайт, Рамановское спектроскопическое исследование шестивалентного хрома в некоторых силикатных и боратных стеклах. Матер. Res. Бык. 12 (3), 281–287 (1977). https://doi.org/10.1016/0025-5408(77)-5

    CAS Статья Google ученый

  • 41.

    Васкова Х., Рамановское микроскопическое обнаружение соединений хрома.Веб-конференция MATEC. (2016). https://doi.org/10.1051/matecconf/20167605012

    Статья Google ученый

  • 42.

    М. Рой, С. Гош, М.К. Наскар, Солвотермический синтез нанокубов Cr 2 O 3 без темплатного пути. Матер. Chem. Phys. 159 , 101–106 (2015). https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2015.03.058

    CAS Статья Google ученый

  • 43.

    M.R. Cicconi, Z. Lu, T. Uesbeck, L. van Wüllen, D.S. Brauer, D. de Ligny, Влияние ванадия на оптические и механические свойства алюмосиликатных стекол. Передний. Матер. (2020). https://doi.org/10.3389/fmats.2020.00161

    Статья Google ученый

  • 44.

    J.B. Chlistunoff, K.P. Джонстон, УФ-видимое спектроскопическое определение константы диссоциации бихромата от 160 до 400 ° C. J. Phys. Chem. В 102 (20), 3993–4003 (1998).https://doi.org/10.1021/jp973429u

    CAS Статья Google ученый

  • 45.

    M.G. Брик, Н.М. Аврам, К.Н. Аврам, Анализ кристаллического поля структуры энергетических уровней антиферромагнетика Cr 2 O 3 . Твердотельная Коммунал. 132 (12), 831–835 (2004). https://doi.org/10.1016/j.ssc.2004.09.043

    CAS Статья Google ученый

  • 46.

    S.E. Чемберлин, Ю. Ван, К. Лопата, Т. Каспар, А. Кон, Д. Гамелин, Н. Говинд, П.В. Сушко С.А.Камеры, Оптическое поглощение и спектральная фотопроводимость в тонких пленках твердых растворов α- (Fe 1-x Cr x ) 2 O 3 . J. Phys. 25 (39), 392002–392002 (2013). https://doi.org/10.1088/0953-8984/25/39/392002

    CAS Статья Google ученый

    • Исследование натриевых алюмоборосиликатных стекол для применения стекла фотоумножителя в обнаружении нейтрино с использованием экспериментальных методов и методов молекулярной динамики

    Донгол, Рухил М.С.

    Аннотация:

    В этой диссертации мы представляем всестороннее исследование структурных, механических свойств и химической стойкости коммерческих и экспериментальных алюмоборосиликатных стекол с возможностью применения фотоэлектронных умножителей с использованием как экспериментальных, так и молекулярно-динамических (МД) методов. Механические свойства, измеренные с использованием вдавливания по Виккерсу и испытания на двухосную прочность на изгиб «кольцо на кольце» (R-O-R), показали схожие характеристики для двух коммерческих стекол PMT.Испытание на химическую стойкость в условиях моделирования нейтринного детектора выявило дещелоченный и деборированный слой на поверхности стекла. Кроме того, нормализованная потеря массы указала на поведение высвобождения ионов в зависимости от pH и температуры. Влияние высокочистой воды на прочность стекла на изгиб R-O-R было незначительным, поскольку в ходе испытания измеряется объемная прочность стекла. Кроме того, мы проверили высвобождение ионов гадолиния (Gd) в воду высокой чистоты из алюмоборосиликатного стекла, легированного Gd, которое можно было бы использовать в качестве управляемого источника Gd в будущих БТД для улучшения детектирования нейтрино.Завершены два проекта MD. В первом проекте изучалась взаимосвязь состава, структуры и свойств шестидесяти девяти различных многокомпонентных алюмоборосиликатных стекол в композиционном пространстве промышленных стекол PMT. Стекла моделировались с помощью классической МД. Были рассчитаны структурные и механические свойства, такие как расстояние связи, координационное число (CN), состав Qn, концентрация мостикового кислорода (BO) и немостикового кислорода (NBO), а также модуль Юнга (E).Стекла были дополнительно дифференцированы на стекла с низким и высоким E и подверглись моделированию температуры и давления. Рассчитанные значения плотности и E не показали статистических изменений для стекол, смоделированных при различных условиях температуры и давления. В смоделированных стеклах кремний был почти полностью четырехкоординированным, бор наблюдался в 3- и 4-координации, а алюминий – в 4- и 5-координации. Концентрация BO 93,4 ± 0,84% указывает на наличие высокополимеризованных искусственных стекол.Стекла с высоким содержанием E содержали более высокие концентрации BO и более низкие концентрации NBO по сравнению со стеклами с низким содержанием E. Кроме того, низкоэмиссионные стекла состояли из большего количества структурных единиц деполимеризованного стеклообразователя. На полимеризацию смоделированных стекол повлияло присутствие натрия, который играет несколько ролей иона, компенсирующего заряд для тетракоординированного Al и B, и модифицирует сетку стекла, создавая участки NBO в структурных единицах Si и B. Во втором проекте MD моделировались объемные и поверхностные структуры, а также реакции поверхности стекла с водой в алюмосиликатном стекле натрия с использованием комбинации классических потенциалов Букингема и реактивного силового поля (ReaxFF).При сравнении смоделированных структур стекла, созданных с использованием потенциалов ReaxFF и Букингема, наши результаты показали, что профили атомной плотности, рассчитанные для поверхностных структур стекла, указывают на зависимость распределения между валентными углами и более высокие концентрации NBO и ионов натрия на поверхности стекла. Кроме того, наши результаты показали образование силанольных разновидностей и диффузию молекул воды на поверхности стекла с использованием ReaxFF.

    Описание:

    Диссертация выполнена при частичном выполнении требований для получения степени доктора философии в области материаловедения и инженерии в Школе инженерии Инамори, Государственный колледж керамики Нью-Йорка при Университете Альфреда

    Влияние Al2O3 на структуру и свойства алюмоборосиликатных стекол

    [1] А.Эллисон и И. А. Корнехо: Междунар. J. Appl. Glass Sci. Vol. 1 (2010), стр.87.

    [2] Ф. Т. Валленбергер: Eur. J. Glass Sci Technol.A. Vol. 52 (2011), с.117.

    [3] М. Мельчер, Р. Визингер и М. Шрайнер: Acc. Chem. Res. Vol. 43 (2010), с.916.

    [4] М.М. Элкхоли и Л. М. Шараф Эль-Дин: Матер. Chem. Phys. Vol. 65 (2000), стр.192.

    [5] J. Krogh-Moe: Phys. Chem. Очки. Vol.3 (1962), стр.101.

    [6] У. Дж. Делл, П. Дж. Брей и С. З. Сяо: J. Non-Cryst. Твердые тела. Vol. 58 (1983), стр.1.

    [7] С.Ифтехар, Дж. Гринс и М. Иден: J. Non-Cryst. Твердые тела. Vol. 356 (2010), стр.1043.

    [8] Л. Буа, Н. Барре, С. Гильоп, М. Дж.Guittet, M. Gautier-Soyer, J. P. Duraud, P. Trocellier, P. Verdier и Y. Laurent: J. Nucl. Матер. Vol. 227 (2000), стр.57.

    DOI: 10.1016 / s0022-3115 (99) 00137-3

    [9] А.А. Алеми, Х. Седги, А. Р. Мирмохсени и В. Голсанамлу: Бюл. Матер. Sci. Vol. 29 (2006), стр.55.

    [10] Д. Сарита, Ю. Маркандейа, М.Салаграм, М. Витал, А. К. Сингх и Г. Бхикшамаиа: J. Non-Cryst. Твердые тела. Vol. 354 (2008), с.5573.

    DOI: 10.1016 / j.jnoncrysol.2008.09.017

    [11] ГРАММ.R. Chen, J. J. Cheng и W. Chen: J. Non-Cryst. Твердые тела. Vol. 220 (1997), с. 249.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *