Стекла иенское и пирекс характеризуются большой устойчивостью по отношению к действию воды и кислот и малыми коэффициентами теплового расширения (особенно пирекс) и поэтому хорошо переносят нагревание

Стекла иенское и пирекс характеризуются большой устойчивостью по отношению к действию воды и кислот и малыми коэффициентами теплового расширения (особенно пирекс) и поэтому хорошо переносят нагревание. Из этих стекол делают высококачественную химическую посуду. Стекло типа пирекс отличается большой механической прочностью – из него делают не только предметы домашнего обихода, но и сосуды для промышленного проведения химических процессов. Кроме основных составных частей в состав большинства стекол входят примеси различных других элементов. Их разделяют на две группы.

  1. Примеси, которые случайно попадают вместе с исходными веществами.
  2. Примеси, которые вводят специально для придания стеклу тех или иных специальных качеств.

При кристаллизации некоторых стекол в определенных условиях получены материалы, которые характеризуются равномерной тонкозернистой структурой образующихся кристаллов, спаянных друг с другом пленками незакристаллизованного стекла – ситаллы. Ситаллы сочетают достоинства и стекла, и кристаллов. Они обладают очень высокой механической прочностью. При пропускании через жидкую стеклянную массу водяного пара под давлением получают стеклянную вату (отличный теплоизоляционный материал). При постепенном нагревании до 700-800°С смеси стеклянного порошка с мелкодисперсными способными выделять газы материалами формируется напитанная газом стеклянная губка плотностью 0,2-0,5 г / см3 — пеностекло, которое обладает высокими теплоизоляционными свойствами, звуконепроницаемостью и большой механической прочностью. Из стекла делают стеклянные нити диаметром до долей микрона. Из них выделывают ткани для технических целей и изготовления спецодежды. Стекловолокно обладает высокой удельной прочностью на разрыв, которая тем выше, чем она тоньше. Даже у толстых волокон (Ø 50 мк, что ≈ равно диаметру человеческого волоса) она превышает прочность и естественных (хлопок, шерсть), и искусственных (вискоза, капрон) волокнистых материалов. В сочетании с синтетическими полимерами стеклянное волокно дает легко формируемые при получении материалы – стеклопластики, которые примерно в четыре раза легче стали, но могут превосходить ее по прочности и практически не подвергаются атмосферной коррозии.

Читать также:  Поле шахты «Березовская»

Если стеклянная нить покрыта тончайшим слоем иного стекла со специально подобранным показателем преломления, то поступающий в нее с одного конца свет практически без изменения доходит до другого конца. Как бы нить не была изогнута, закручена, свет не может из нее «вырваться», так как постоянно испытывает полное внутреннее отражение. Пучки таких нитей образуют световоды. Основанная на световодах (стеклянных или пластмассовых), волоконная оптика является одним из важных достижений современной техники.

Из стекол общего типа хNa2O•уB2O3•zSiO2 кислотной обработкой могут быть вымыты окислы щелочного металла и бора. При этом образуется пористое стекло, сохраняющее форму исходного образца. Диаметр пор в таком стекле (состоящем после обработки на 96% из SiO2) может равняться 15-20 Å. Оно, подобно цеолитам, обладает сорбционной способностью и активностью.

Кварцевое стекло по химическому составу представляет собой почти чистый кремнезем (SiO2). Плотность кварцевого стекла ≈ 2,2 г / см3, т. е. она меньше, чем у всех кристаллических модификаций кремнезема. Выше 200°С кварцевое стекло начинает заметно пропускать водород и гелий, а выше 1000°С и другие газы. У плавленого кварца почти полное отсутствие упругого последействия, поэтому нити и спирали из него незаменимы в производстве ряда измерительных приборов. Наиболее ценным преимуществом кварцевого стекла по сравнению с обычным является примерно в 15 раз меньший и почти не изменяющийся с температурой коэффициент термического расширения. Благодаря этому, кварцевая посуда переносит без растрескивания весьма резкие изменения температуры. Ее можно, например, нагреть до красного каления и тотчас погрузить в воду. Кварцевое стекло почти не задерживает ультрафиолетовые лучи и поэтому применяется в оптических приборах. Если плавленый кварц окрасить солями никеля, то получится черное стекло, задерживающее все видимые лучи, но пропускающее ультрафиолет. Вода и кислоты (кроме HF, H3PO4) практически не действуют на кварцевое стекло, тогда как щелочи довольно легко его разъедают, и еще – он хрупок.

Оцените статью
Информационный блог
Добавить комментарий