Таблица веса стекла. Легко запомнить!
Наверх Меню- О компании
- Контакты
- Схема проезда
- Стекольная мастерская
- Производство
- Закалка стекла
- Триплекс
- Стеклопакеты
- Покраска стекла
- Резка триплекса
- Обработка стекла и зеркал
- Резка стекла и зеркал
- Изготовление фацета
- Пескоструйная обработка
- Фотопечать на стекле
- Гравировка на зеркале
- Гравировка на стекле
- Наклейка пленки на стекло
- УФ склейка стекла
- Скинали для кухни
- Продукция
- Стекло
- Закаленное стекло
- Осветленное стекло
- Стемалит
- Матовое стекло
- Стекло Мателюкс
- Тонированное стекло
- Стекло Джамбо
- Энергосберегающее к-стекло
- Светотеплозащитное стекло
- Прозрачное стекло Eurowhite
- Низкоэмиссионное стекло
- Антибликовое стекло 2 мм
- Стекло Лакобель Lacobel
- Зеркала
- Зеркало с фацетом
- Зеркало Серебро
- Матовое зеркало
- Зеркало Бронза
- Зеркало Clear Vision
- Закаленное зеркало
- Состаренное зеркало
- Зеркало Графит
- Стеклянные панели
- DECOR Glass
- ECO Glass Metal
- MARBLE Glass
- Стеклянные двери
- Стеклянные столы
- Стеклянные столешницы
- Фартуки для кухни из стекла
- Стекло для теплицы
- Зеркальная плитка с фацетом
- Зеркальное панно
- Стекло для аквариума
- Пленка EVA
- Стекло
- Цены на стекло
- Прайс-лист
- Способы оплаты
- Станки
npc-steklo.ru
Плотность стекла
В сознании большинства людей стекло ассоциируется с чем-то очень стабильным и постоянным. Чаще всего подобное представление основывается на личном впечатлении — за время своего существования ни оптические характеристики, ни плотность стекла практически не меняются. По крайней мере, геометрические характеристики и плотность оконного стекла за десятки лет службы в оконных рамах остаются такими же, как и много лет назад.
Реальная величина плотности стеклянной массы
В стекольном производстве существует несколько десятков марок стекла, у каждой из которых своя плотность. По сути, величина удельного веса используется в качестве одной из главных характеристик, позволяющих отличать одни стеклянные заготовки от других. Коэффициент преломления у стеклянной заготовки не измеришь, а зная, какая плотность у стекла, можно легко отличить качественный материал от проблемного.
Согласно справочнику, плотность стекла равна 2,2-7,5 г/см3. Разница более чем в три раза. Для примера можно привести несколько наиболее известных марок стеклянной массы и сравнить их плотность:
- Кварцевый монолит, плотность стекла 2,2 г/см3;
- Для оконного стекла этот показатель равен 2,56 г/см3;
- Оптические марки выпускаются как средней плотности, 3-3,5 г/см3, так и тяжелые флинты с удельным весом 4,5 г/см3.
К сведению! Особо малыми партиями изготавливают тяжелое стекло с плотностью до 7000 кг/м3.
Такие стекла практически не пропускают видимый диапазон света, но обладают прекрасным светопропусканием в ультрафиолете и инфракрасном диапазоне. Для обычного человека стекло с высоким удельным весом будет выглядеть, как камень, абсолютно непрозрачный, со стеклянным блеском.
Наиболее интересная категория оконных стекол на самом может отличаться по величине удельного веса, более точный показатель, согласно технологическим картам, составляет 2,45-2,56 г/см3. Это значит, что для наиболее распространенной толщины 4 мм плотность стекла составляет 2,5 г/см3. Но даже эти сведения не дают полного представления о свойствах стеклянной массы.
На что указывает удельный вес стекла
Для того чтобы изменить плотность и структуру стеклянного листа, установленного в оконный проем или используемого в биокамине, необходимо два основных условия:
- Высокая температура, выше температуры плавления стеклянной массы на 150-200оС. Только в таких условиях стекло начинает существенно менять свои основные свойства, в том числе плотность;
- В стеклянную массу должны быть добавлены особого рода присадки, чаще всего это окислы металлов. Чтобы увеличить плотность стекла, добавляют оксиды свинца, магния, бария, железа и тяжелых металлов.
Чем выше плотность стекла, тем больше его светопропускание и оптическая плотность. Оконное стекло со стандартной величиной удельного веса способно выдерживать нагрев без последствий до 90оС, более легкие кварцевые могут нагреваться до 600оС, закаленное тяжелое стекло выдерживает до 250- 300оС.
Плотность – показатель качества
Процесс производства стекла всегда был очень сложным, стекломасса, перед тем как будет залита в форму, варится и перемешивается при большой температуре. Делается это для того, чтобы выдавить максимальное количество пузырьков воздуха и газа, растворенных в лаве.
Если стекло варится по ускоренной технологии, то его плотность может быть меньше даже показателей, приведенных в справочнике. Китайское легкое стекло имеет удельный вес в пределах 2,33-2,38 г/см3. Если стеклянный лист отечественного производства толщиной 4 мм весит 10 кг, то китайский четырех миллиметровый вариант может потянуть на 60-70 г легче.
С одной стороны, казалось бы, более легкий вариант стекла обладает ценными преимуществами:
- Ниже нагрузка на оконную раму или стеклопакет;
- Меньше теплопроводность стекла, а значит, при пониженном удельном весе меньше потери тепла через стеклянную поверхность.
К сведению! Теплопроводность стекла стандартной плотности находится в пределах 0,86-0,88Вт/м*Со. Для кварцевого листа этот показатель примерно вдвое выше.
Более низкая плотность легкого оконного стекла обусловлена не использованием особых добавок или технологии, а обычным дефектом – наличием большого количества растворенных в стеклянной массе микропузырьков, Из–за малых размеров их практически не видно невооруженным глазом, и определить можно только на специальной аппаратуре или по плотности материала.
Единственным плюсом материала с низким удельным весом является более высокая шумоизоляция, примерно на 10% выше, чем у стекла с обычной плотностью.
Снижение удельного веса — не единственное следствие образования дефектов. Такой материал обладает достаточно низкой механической прочностью и, главное, – обрабатывать его резаньем очень сложно, так как линия реза из-за неоднородности и различной плотности материала «виляет» на разных участках листового стекла. Через 4-5 лет дефектное стекло, уложенное в стеклопакет, может стать причиной выхода из строя целого окна.
Второй проблемой стекол с небольшим удельным весом является снижение светопропускания. Для стандартного оконного материала толщиной в 4 мм коэффициент потерь света составляет всего 8-9%, для премиум марок с плотностью 2,56 г/см3 показатель светопропускания может достигать 95%. У легких стекол с плотностью 2,37-2,4 г/см3 светопропускание на уровне 6-ти миллиметрового материала. По внешнему виду может иметь зеленоватый оттенок, а если смотреть под углом к поверхности, то внутренняя структура начинает опалесцировать подобно опалу.
Специальные виды стекол
Добиться высокого уровня теплоизоляции с помощью стекла с пониженным удельным весом практически очень сложно, мало того, такое стекло в большей части непригодно для изготовления стеклопакетов, считающихся на сегодня наилучшим способом сохранить тепло. Из-за многочисленных дефектов стекла газ, закачанный в полость между листами, быстро набирает стандартную влажность уличного воздуха. В результате стеклопакет из стекла с низким удельным весом оказывается на 30-35% холоднее обычного.
Для повышения энергоэффективности используются стекломатериалы особой структуры. Простейший вариант – теплозащитное стекло с увеличенным содержанием окислов металлов. Такой материал приобретает сероватый оттенок и увеличенную плотность матрицы, что обеспечивает снижение количества тепла, проникающего с солнечными лучами, на 10-15%. Более сложные по структуре и плотности виолевые марки стекла используются для увеличения количества ультрафиолета, проникающего с солнечным светом в помещение.
Современные способы борьбы с потерями тепла заключаются в использовании так называемого I — стекла. Такой материал изготавливается из двух стекол, с разными значениями удельного веса и разной пропускной способностью. Внутренний слой с высокой плотностью выпускает коротковолновое излучение, теплые длинные лучи отражаются внутрь помещения. Наружный дополнительно покрывают полимером с высоким удельным весом. Помимо того, что появляется возможность регулировать степень отражения излучения низкой плотности, уменьшаются теплопотери за счет снижения конвективной теплоотдачи.
Более современная версия теплосберегающего К-стекла изготавливается из двух слоев с пониженным удельным весом, между которыми находится слой металлизированного покрытия. Стекло в большей мере выполняет функцию теплоизолятора, внутреннее напыление отражает тепловые лучи, при этом направленность зависит от температуры воздуха.
При низких температурах наружная поверхность низкой плотности пропускает тепло вовнутрь помещения, второй слой отражает инфракрасное излучение обратно в дом. В жаркое время направление перепуска меняется на противоположное. В этой ситуации главным фильтром работают внутренние слои К-стекла.
Самыми легкими считаются глухие стекла с минимальным удельным весом с наполнителем из оксида титана. В данном случае плотность снижается не за счет внутренних дефектов, а за счет легкого окисла металла. В результате удается получить хороший уровень затенения без снижения прочности стеклянного листа.
Заключение
Величина удельного веса стекломатериала косвенным образом позволяет судить о том, насколько соответствуют заявленные в документах характеристики реальным показателям, таким как светопропускная способность и прочность материала. Наличие в стекле 1,1% внутренних дефектов в виде газовых включений и пузырьков снижает прочность и долговечность полотна на 10-15%. Для небольших окон это несущественно, а для огромных витрин или стеклянных дверей всегда критически важно.
bouw.ru
Характеристика безопасного закаленного стекла, применяемого в конструкции козырька
Конструкции цельностеклянных козырьков, согласно европейских норм, должны изготавливаться из термически упрочненного ламинированного стекла.
Термически упрочненное стекло имеет прочность на изгиб в 3-4раза выше, чем у сырого стекла и обладает особенным свойством: при разрушении разбивается не на мелкие кусочки, а на большие сегменты. Эта особенность позволяет козырьку в разбитом состоянии сохранять свою форму и продолжать нести нагрузку.
Компания «Гласс Дизайн А» использует стекло Optilam (это торговая марка ламинированного стекла компании Pilkington) для решения обеспечения безопасности при ударах. Такое стекло разбивается, но не рассыпается, удерживаемое пленкой, что уменьшает вероятность получения травмы. В России данный вид стекла еще известен под названием «триплекс».
Триплекс изготавливается путем соединения двух или более листов стекла с одним или более промежуточными слоями. Промежуточный слой — это поливинилбутиральная (PVB) пленка, с помощью которой «склеивают» листы стекла под воздействием температуры и давления в заводских условиях.
Применяется многослойное стекло толщиной 10.4.10 мм прозрачные термически упрочненные(TVG).
Закаленное стекло соответствует требованиям российских и международных стандартов:
- ГОСТ 30698-2000 «Стекло закаленное строительное»;
- ГОСТ 5727-88 «Стекло безопасное для наземного транспорта. Общие технические условия».
Преимущества закаленного стекла
- Закаленное стекло является безопасным по отношению к человеку в момент своего разрушения: при разрушении такого стекла образуется множество мелких безопасных осколков с притупленными краями. Применяется в конструкциях остекления, к которым предъявляются требования безопасности, например, в детских садах, школах, местах общественного пользования.
- Закаленное стекло обладает высокими прочностными характеристиками. Оно способно выдерживать значительные статические или ударные нагрузки с большими прогибами без разрушения. Поэтому изделия из закаленного стекла используют для эксплуатации с определенными нагрузками, например, окна, витрины с большой ветровой нагрузкой, стекла стеклянных крыш, зенитных фонарей, которые должны выдерживать снеговую нагрузку и падение случайных предметов.
- Закаленное стекло выдерживает значительные изменения температуры. Когда разница температур в стеклянной пластине составляет 40°С, вероятность разрушения равна 20%. При разнице температур 55°С, вероятность разрушения достигает 50%, иначе говоря — половина стекол может разрушиться. И наконец, когда разница температур превышает 90°С, все обычные прозрачные строительные стекла разрушаются.
- Изделия из закаленного стекла используются при значительных изменениях температур эксплуатации, например, в духовых шкафах газовых и электроплит с температурой до 300°С, или в конструкциях остекления зданий, которые подвергаются нагреванию в результате прямого солнечного до 100°С (например, при применении тонированного стекла, имеющего повышенную, больше 25%, теплопоглощающую способность).
4. Эстетические свойства стекла во много раз превосходят пластики.
Технические характеристики закаленного стекла
Плотность | 2,5 кг/ дм3 |
Масса на 1 мм толщины | 2,5 кг/ м2 |
Удельная теплопроводность | 0,93 Вт/ м×К |
Термическое сопротивление | 0,00534 м2 К/ Вт |
Коэффициент упругости при изгибе | 66 000¸73 500 МПа |
Прочность на растяжение при изгибе | 200 МПа |
Разрушающие напряжения | 507 МПа |
Фурнитура(крепеж),применяемый в конструкции козырька
Для крепления стекла используются шарнирные узлы из нержавеющей стали компании SADEV.
Фиттинги прошли испытания в CSTB(институт исследования зданий и сооружений).
Конструкция цельностеклянного навесы над въездом в паркинг. Здание апарт-отеля ул. Хо Ши Мина 14(Санкт-Петербург)
Конструкция навеса над паркингом. Объект: Морской пр-т д. 28 (Санкт-Петербург)
Конструкция навеса над въездом в паркинг. Объект: Морской пр-т д. 28 (Санкт-Петербург Крестовский остров)
Конструкция навеса над выездом из паркинга. Элитный жилой комплекс «АЙНО» пр-т КИМа д.1,литер. А(Санкт-Петербург В.Остров)
glassdoors.ru
Плотность и механические свойства стекол
Плотность — отношение массы тела к его объему ρ = m/V, кг/м3.
Плотность технических стекол в зависимости от их химического состава колеблется в довольно широких пределах: 220…6300 кг/м3. Плотность стекол, применяемых для изготовления сортовой посуды и декоративных изделий из стекла, кг/м3: бесцветных и цветных натрий-кальций-силикатных — 2490…2520, свинцовых хрусталей — 2400…3200, бариевых хрусталей —2700…2900.
Плотность стекол уменьшается с повышением температуры (например, от 20 до 1300 °С — на 6… 12 %). Плотность отожженных стекол больше, чем закаленных. Это связано с тем, что закаленное стекло имеет более «рыхлую» структуру, так как при закалке в стекле «замораживается» высокотемпературная структура. При отжиге структура «уплотняется». Плотность хорошо и плохо отожженных стекол различается на 20…30 кг/м3.
Плотность стекол изменяется в зависимости от химического состава. Например, значительно повышают плотность оксиды тяжелых металлов PbO, ВаО, ZnO, в меньшей степени — СаО и MgO. Эта зависимость используется для контроля химического состава стекла, особенно при механизированном производстве изделий.
Степень постоянства плотности и, следовательно, химического состава стекла в различных точках образца или изделий характеризует однородность стекла. Однородность определяют чаще всего методом разделения порошка стекла по плотности и оценивают температурным интервалом между началом и концом всплывания частиц стеклянного порошка в жидкости при центрифугировании: чем меньше этот интервал, тем выше однородность стекла. Для сортовых и художественных стекол однородность характеризуется интервалом до 3°С.
Упругость — способность тела возвращаться к своей первоначальной форме после устранения усилий, вызвавших деформацию тела.
Упругость характеризуется модулем упругости. Модуль упругости — величина, равная отношению напряжения к вызванной им упругой относительной деформации. Различают модуль упругости при осевом растяжении — сжатии (модуль Юнга, или модуль нормальной упругости) и модуль сдвига, характеризующий сопротивление тела сдвигу или сколу и равный отношению касательного напряжения к углу сдвига.
В зависимости от химического состава модуль нормальной упругости стекол колеблется в пределах 4,8·104…8,3·104, модуль сдвига —2·104—4,5·104 МПа. Модули упругости и сдвига несколько повышаются при замене SiO2 на СаО, B2O3, Al2O3, MgO, ВаО, ZnO, PbO.
Твердость — сопротивление материала местной пластической деформации, возникающей при внедрении в него более твердого тела — наконечника (индентора). В большинстве случаев твердость оценивают по размерам отпечатка, оставшегося на поверхности материала. Твердость различных стекол 400… 1200 МПа.
Твердость стекла зависит от его химического состава: наиболее мягкие — многосвинцовые силикатные стекла, наиболее твердые — кварцевые, а также некоторые боросиликатные стекла с содержанием B2O3 до 12 %.
Повышенная твердость стекла затрудняет его механическую обработку. Для снижения твердости в состав стекла вводят щелочные оксиды и оксиды свинца.
Хрупкость — способность твердых тел разрушаться при механических воздействиях без заметной пластической деформации.
Хрупкость материала при ударных нагрузках называется ударной хрупкостью.
Хрупкость зависит от структурного состояния материала и условий испытаний: при увеличении скорости нагружения, понижении температуры, повышении степени концентрации напряжений и запаса упругой энергии хрупкость увеличивается.
Хрупкое разрушение стекла обычно начинается с поверхности вследствие образования и роста микротрещин. Хрупкость стекла зависит от состояния поверхности, толщины образца, степени отжига и химического состава. Из компонентов стекла в наибольшей степени уменьшает хрупкость B2O3, увеличение содержания в стекле SiO2, Al2O3, MgO уменьшает хрупкость на 5…20 %, влияние остальных оксидов на хрупкость стекла незначительно.
Прочность — свойство материалов, не разрушаясь, воспринимать те или иные воздействия (нагрузки, температурные, магнитные, электрические поля, неравномерное протекание физико-химических процессов в разных частях тела и т. п.).
В зависимости от разрушающих усилий различают прочность на разрыв, сжатие, изгиб, удар. Стекло обладает сравнительно высокой прочностью на сжатие и низкой — на удар.
Прочность стекла зависит от состояния его поверхности, химического состава, степени отжига, однородности, размера испытываемых образцов, окружающей среды и температуры.
Предел прочности массивного стекла, МПа: при разрыве или изгибе в зависимости от состава и состояния поверхности —25, сжатии — 500…800, ударном изгибе — 15…20. В то же время теоретическая прочность стекол намного превышает эти значения. Основная причина такого расхождения — трещины, царапины, неоднородности, при этом решающее влияние оказывает состояние поверхности стекла.
Такие оксиды, как SiO2, Al2O3, B2O3, MgO, ВаО, TiO2, увеличивают прочность, щелочные оксиды, PbO — уменьшают.
Температурная зависимость прочности стекла имеет сложный характер вследствие физико-химического воздействия атмосферной влаги. Минимальная прочность стекла — в интервале 150…200°С. Увеличение прочности стекла при более высоких температурах вызвано уменьшением поверхностного поглощения влаги и уменьшением опасных перенапряжений у микротрещин.
К способам повышения прочности изделий относятся воздушная закалка, ионообменное упрочнение в расплавах солей, нанесение поверхностных покрытий.
www.stroitelstvo-new.ru
Пром-СТ :: Стекло закаленное (безопасное)
Закаленное стекло представляет собой листовое стекло, подвергнутое специальной термической обработке (разогретое до температуры примерно 650°С и быстро охлажденное до комнатной температуры с помощью воздуха, поступающего из системы воздуходувок под большим давлением) с целью создания заданного распределения напряжений по объему стекла. Это приводит к тому, что значительно (в 5 — 10 раз) возрастает прочность стекла на удар, возрастает в 2 — 3 раза прочность стекла на изгиб, возрастает в 3 — 4 раза термостойкость стекла (с 40°С до 180°С). Испытания на удар мягким телом выдерживает закаленное стекло толщиной 4 мм.
При превышении предела прочности все стекло распадается на мелкие осколки (размеры осколков от 1 до 10 мм), которые выпадают из рамы (см.фото)
Закаленное стекло обладает самым высоким коэффициентом пропускания света, самым низким сопротивлением теплопередаче, самой низкой звукоизолирующей способностью среди вариантов остекления, безопасного при эксплуатации. Во многих развитых странах, в том числе и в России, стандартами и нормативными документами предусматривается обязательное применение безопасного стекла внутри общественно-административных зданий, в школах, больницах, кинотеатрах, спортивных сооружениях. То есть тех местах, где вероятность прямого контакта человека со стеклом наиболее высока.
По сравнению с обычным стеклом у закаленного:
Технические характеристики закаленного стекла:
|
promsteklo.ru
Физические свойства стекла ― Стекольная Компания
Свойства стекла
Силикатные стекла отличаются необычным сочетанием свойств, прозрачностью, абсолютной водонепроницаемостью и универсальной химической стойкостью. Все это объясняется спецификой состава и строения стекла.
Плотность стекла зависит от химического состава и для обычных строительных стекол составляет 2400…2600 кг/м3. Плотность оконного стекла — 2550 кг/м’. Высокой плотностью отличаются стекла, содержащие оксид свинца («богемский хрусталь») — более 3000 кг/м3. Пористость и водопоглощение стекла практически равны 0 %.
Механические свойства. Стекло в строительных конструкциях чаще подвергается изгибу, растяжению и удару и реже сжатию, поэтому главными показателями, определяющими его механические свойства, следует считать прочность при растяжении и хрупкость.
Теоретическая прочность стекла при растяжении — (10…12)•103 МПа. Практически же эта величина ниже в 200…300 раз и составляет от 30 до 60 МПа. Это объясняется тем, что в стекле имеются ослабленные участки (микронеоднородности, дефекты поверхности, внутренние напряжения). Чем больше размер стеклоизделий, тем вероятнее наличие таких участков. Примером зависимости прочности стекла от размера испытуемого изделия служит стеклянное волокно. У стекловолокна диаметром 1…10 мкм прочность при растяжении 300…500 МПа, т. е. почти в 10 раз выше, чем у листового стекла. Сильно снижают прочность стекла на растяжение царапины; на этом основана резка стекла алмазом.
Прочность стекла при сжатии высока — 900… 1000 МПа, т. е. почти как у стали и чугуна. В диапазоне температур от — 50 до + 70° С прочность стекла практически не изменяется.
Стекло при нормальных температурах отличается тем, что у него отсутствуют пластические деформации. При нагружении оно подчиняется закону Гука вплоть до хрупкого разрушения. Модуль упругости стекла Е= (7…7,5) • 104 МПа.
Хрупкость — главный недостаток стекла. Основной показатель хрупкости — отношение модуля упругости к прочности при растяжении E/Rp. У стекла оно составляет 1300…1500 (у стали 400…460, каучука 0,4…0,6). Кроме того, однородность строения (гомогенность) стекла способствует беспрепятственному развитию трещин, что является необходимым условием для проявления хрупкости.
Твердость стекла, представляющего собой по химическому составу вещество, близкое к полевым шпатам, такая же, как у этих минералов, и в зависимости от химического состава находится в пределах 5…7 по шкале Мооса.
Оптические свойства стекла характеризуются светопропусканием прозрачностью), светопреломлением, отражением, рассеиванием и др. Обычные силикатные стекла, кроме специальных (см. ниже), пропускают всю видимую часть спектра (до 88…92 %) и практически не пропускает ультрафиолетовые и инфракрасные лучи. Показатель преломления строительного стекла (п = 1,50…1,52) определяет силу отраженного света и светопропускание стекла при разных углах падения света. При изменении угла падения света с 0 до 75° светопропускание стекла уменьшается с 90 до 50 %.
Теплопроводность различных видов стекла мало зависит от их состава и составляет 0,6…0,8 Вт/(м•К), что почти в 10 раз ниже, чем у аналогичных кристаллических минералов. Например, теплопроводность кристалла кварца — 7,2 Вт/(м•К).
Коэффициент линейного температурного расширения (КЛТР) стекла относительно невелик (для обычного стекла 9•10-6 К-1). Но из-за низкой теплопроводности и высокого модуля упругости напряжения, развивающиеся в стекле при резком одностороннем нагреве (или охлаждении), могут достигать значений, приводящих к разрушению стекла. Это объясняет относительно малую термостойкость (способность выдерживать резкие перепады температур) обычного стекла. Она составляет 70…90° С.
Звукоизолирующая способность стекла довольно высока. Стекло толщиной 1 см по звукоизоляции приблизительно соответствует кирпичной стене в полкирпича — 12 см.
Химическая стойкость силикатного стекла — одно из самых уникальных его свойств. Стекло хорошо противостоит действию воды, щелочей и кислот (за исключением плавиковой и фосфорной). Объясняется это тем, что при действии воды и водных растворов из наружного слоя стекла вымываются ионы Na+ и Са++ и образуется химически стойкая пленка, обогащенная SiO2. Эта пленка защищает стекло от дальнейшего разрушения.
www.glass-work.ru
Физические свойства стекла
Плотностьстекла зависит от его химического состава. Считается, что минимальную плотность имеет кварцевое стекло — 2200 кг/м3. Менее плотными являются боросиликатные стекла; и, напротив, плотность стекол, содержащих оксидысвинца,висмута,танталадостигает 7500 кг/м3. Плотность обычных натрий-кальций-силикатных стекол, в том числе оконных, колеблется в пределах 2500 — 2600 кг/м3. При повышении температуры с комнатной до 1300°С плотность большинства стекол уменьшается на 6 — 12%, т.е. в среднем на каждые 100°С плотность уменьшается на 15 кг/м3. Табличным значением плотности стекла является диапазон от 2400 до 2800 кг/м3.
Модуль Юнга(модуль упругости) стекол также зависит от их химического состава и может изменяться от 48*103до 12*104МПа. Например, укварцевого стекламодуль упругости составляет 71,4*103МПа. Для увеличения упругости оксидкремниячастично замещают оксидамикальция,алюминия,магния,бора. Напротив, оксидыметалловснижают модуль упругости, так как прочность связей МеO значительно ниже прочности связи SiО.Модуль сдвига20 00 — 30 000 МПа,коэффициент Пуассона0,25.
Прочность: У обычных стеколпредел прочностина сжатие составляет от 500 до 2000 МПа ( у оконного стекла около 1000 МПа). Предел прочности на растяжение у стекла значительно меньше, именно поэтому предел прочности стекла при изгибе измеряют пределом прочности при растяжении. Данная прочность колеблется в пределах от 35 до 100 МПа. Путем закаливания стекла удается повысить его прочность в 3 — 4 раза. Также значительно повышает прочность стекол обработка их поверхности химическими реагентами с целью удаления дефектов поверхности (мельчайших трещин, царапин и т.д.).
Твердостьстекла, как и многие другие свойства, зависит от примесей. Пошкале Моосаона составляет 6-7 Ед, что находится между твердостьюапатитаикварца. Наиболее твердыми являются кварцевое и малощелочное боросиликатное стекло. С увеличением содержания щелочных оксидов твердость стекла снижается. Наиболее мягкое — свинцовое стекло.
ХрупкостьВ области относительно низких температур (нижетемпературы плавления) стекло разрушается от механического воздействия без заметной пластической деформации и, таким образом, относится к идеально хрупким материалам (наряду с алмазом и кварцем). Данное свойство может быть отражено удельной ударной вязкостью. Как и в предыдущих случаях, изменение химического состава позволяет регулировать и это свойство: например, введениебромаповышает прочность на удар почти вдвое. Для силикатных стекол ударная вязкость составляет от 1,5 до 2 кН/м, что в 100 раз уступаетжелезу.
Теплопроводностьстекла весьма незначительна и равна 0,0017—0,032 кал/(см*с*град) или от 0,711 до 13,39 Вт/(м*K). У оконных стекол эта цифра равна 0,0023 (0,96).
Улучшение свойств стекла
Основной недостаток обычных стёкол — хрупкость. Для того, чтобы расширить сферу применения стекла, его подвергают закалке (закалённое стекло), создают многослойныекомпозиты(триплекс). Армирование, вопреки распространенному мнению, ослабляет стекло, делает его более хрупким по сравнению с таким же монолитным стеклом.
Керамика
Керамика— изделия из неорганических материалов (например,глины) и их смесей с минеральными добавками, изготавливаемые под воздействием высокой температуры с последующим охлаждением.
В узком смысле слово керамика обозначает глину, прошедшуюобжиг.
Самая ранняя керамика использовалась как посуда из глины или из смесей её с другими материалами. В настоящее время керамика применяется как индустриальный материал (машиностроение, приборостроение, авиационная промышленность и др.), как строительный материал, художественный, как материал, широко используемый в медицине, науке. В XX столетии новые керамические материалы были созданы для использования в полупроводниковой индустрии и др. областях.
Современные высокотемпературные сверхпроводящие материалытакже являются керамикой.
studfiles.net