Üveg fő tulajdonságai és jellemzői
Hosszú ideig ablakokat használtak a világításhoz és a lakótér megismeréséhez. Az üveghez hasonló támadások ritkaságot jelentettek, majd más anyagokat használták. Szerencsére manapság az üveg nem ritka: mindenütt és különböző célokra használják. És nem csak a közönséges ablaküvegeket lehet megvásárolni, hanem az ólomüveg gyártására is.
Minden szilárd anyag kristályos és amorf. Az utóbbiak elég magas hőmérsékleten olvadnak. A kristályos testektől eltérően, csak kis mennyiségű rendezett ionokkal rendelkeznek, ezek a szakaszok egymáshoz kapcsolódnak oly módon, hogy aszimmetriát képeznek.
A tudományban (kémia, fizika) az üveg minden olyan amorf testre utal, amely az olvadék túlhűtése következtében jön létre. A viszkozitás fokának fokozatos növekedése miatt ezek a testek a szilárd anyagok minden jelével rendelkeznek. Ezek szintén fordított átmenet szilárd vagy folyékony állapotba kerülnek.
A mindennapi élet üvegét átlátszó, törékeny anyagnak nevezik. Attól függően, hogy egy adott komponens a készítmény tartalmazhat a kiindulási üveg, az iparban a következő típusú üveg: szilikát, borát, boroszilikát, alumínium-szilikát, boroalyumosilikatnye, foszfát és mások.
Mint minden más fizikai testhez, az üveg számos tulajdonsággal rendelkezik.
Az üveg fizikai és mechanikai tulajdonságai
A szemüvegek sűrűsége az összetételüket alkotó komponensektől függ. Így az üvegméz, amely nagy mennyiségben tartalmaz ólom-oxidot, sűrűbb, mint az üveg, amely többek között lítium-, berillium- vagy bór-oxidokból áll. A szemüvegek átlagsűrűsége (ablak, konténer, rendezés, hőálló) általában 2,24 × 10 kocka - 2,9 × 10 kg / m3 kocka. A kristály sűrűsége némileg nagyobb: 3,5 x 10-es kocka - 3,7 x 10 kg / m3 kocka.
Ebben az esetben az adott típusú üveg szilárdsága függ a készítmény összetevőjétől.
A kalcium- vagy bór-oxidokat tartalmazó üvegek tartósabbak. Az ólom és az alumínium-oxid szemüvegek kis szilárdságúak.
Az üveg szakítószilárdsága csak 35-100 MPa. Az üveg szakítószilárdsága nagymértékben függ a felszínén kialakult különböző hibák jelenlététől. Különféle károk (repedések, mély karcolások) jelentősen csökkentik az anyag erejét. Az erő indexének mesterséges növelése érdekében egyes üvegáru felületét szilikonfóliával borítják.
Friability - a testek mechanikai tulajdonsága, hogy összeomlik a külső erők hatása alatt. A mennyiségű üveg törékenység elsősorban nem függ a kémiai összetétele Az összetevő komponensek, és nagyobb fokú homogenitást az olvadt üveg (alkotóelemét kell adalékolatlan, tiszta) és üvegáruk falvastagsága.
A keménység egy anyag mechanikai tulajdonságát jelzi, hogy ellenálljon a másiknak, szilárdabbnak. Határozza meg a keménységi foka egy anya is keresztül külön táblázatban léptékű tulajdonságait visszatükröző bizonyos ásványi anyagok, amelyek úgy vannak elrendezve emelkedő sorrendben, kezdve a kevésbé merev, talkum, keménységű úgy vesszük, hogy az egység, és befejezve a szilárd - gyémánt keménysége 10 hagyományosan elfogadott egység.
Gyakran az üveg keménységét "csiszolással" méri, az úgynevezett csiszoló keménység meghatározásával. Ebben az esetben annak értéke az üvegáruk egy felületének a csiszolás bizonyos körülményei között meghatározott mértékétől függ.
Egy adott üvegtípus keménységének foka főleg az összetevők kémiai összetételétől függ. Így az ólom-oxid használata üvegmassza létrehozásakor jelentősen csökkenti az üveg keménységét. Éppen ellenkezőleg, a szilikát üveg meglehetősen nehéz gépelni.
A hőkapacitás azt jelenti, hogy a testek tulajdonságai bizonyos mennyiségű hőt fogadnak és tárolnak minden folyamatban az állapot megváltoztatása nélkül.
Üvegáru gyártásakor nem szabad megfeledkezni arról, hogy az alacsony hőkapacitással rendelkező amorf anyagok sokkal lassabban lehűlnek, mint a nagy hőteljesítményűek. Az ilyen testek szintén növelik a hőkapacitás mennyiségét a külső hőmérséklet növekedésével. A folyékony állapotban ez a mutató némileg gyorsabbá válik. Ez jellemző a különböző típusú szemüvegek esetében.
Hővezetés. A természettudomány ilyen természete azt jelenti, hogy a testek tulajdonságai áthaladnak önmagán keresztül az egyik felszínről a másikra, feltéve, hogy az utóbbiak különböző hőmérsékletűek.
Ismeretes, hogy az üveg rosszul melegíti az energiát (egyébként ezt a tulajdonságot széles körben használják az építőiparban). Hővezetőképessége átlagosan 0,95-0,98 W / (mxK). Ráadásul a legmagasabb hővezetési indexet a kvarcüvegben megfigyelték. Ha a szilícium-oxid részaránya csökken az üveg teljes tömegében, vagy más anyagra cseréli, a hővezetőképesség szintje csökken.
A lágyulás kezdetének hőmérséklete az a hőmérséklet, amellyel a test (amorf) kezd lágyulni és megolvadni. A legkeményebb kvarc üveg csak 1200-1500 ° C hőmérsékleten kezd deformálódni. Egyéb típusú szemüvegek már lágyulnak 550-650 0С hõmérsékleten. Ezek a mutatók fontosak ahhoz, hogy figyelembe vegyék az üveggel történő munkavégzés során: a termékek fújásakor, a termékek éleinek feldolgozásakor, valamint a felületek hőpolírozásakor.
A fajták és üvegtípusok olvadásának kezdeti hőmérsékletét az összetevők kémiai összetétele határozza meg. Így a szilícium vagy alumínium tűzálló oxidjai növelik a lágyulás kezdetének hőmérsékletét, és az alacsony olvadáspontú (nátrium- és kálium-oxidok), éppen ellenkezőleg, alacsonyabbak.
Hőkifejtés. Ez a kifejezés a test dimenzióinak kiterjedésének jelenségét jelöli a magas hőmérséklet hatására. Ez az érték nagyon fontos, ha figyelembe vesszük, hogy üvegfelületeket gyártunk különböző felülettel. A befejező anyagokat úgy kell megválasztani, hogy a hőtágulási értékük megegyezzen a fő termék üveg tömegével azonos értékkel.
A szemüveg hőtágulási együtthatója közvetlenül a kezdeti tömeg kémiai összetételétől függ. Minél több alkáli-oxid van az üvegben, annál magasabb a hőmérséklet-expanziós index, és ezzel ellentétben a szilícium, az alumínium és a bór jelenléte az üvegben csökkenti ezt az értéket.
A hőállóság határozza meg az üveg ellenálló képességét a korrózió és a pusztítás következtében a külső hőmérséklet hirtelen megváltozása miatt. Ez az együttható nem csak a tömeg kémiai összetételétől, hanem a termék méretétől, valamint a felszíni hőátadástól is függ.
Az üveg optikai tulajdonságai
A fény visszaverése - így a tudományban a fénysugár irányának változását nevezzük át, ahogy két átlátszó médium határán halad át. Az üvegfény refrakcióját jelző nagyság mindig nagyobb, mint egy.
A fény visszaverődése a fénysugár visszatérése, ha két olyan médium felületére esik, amelynek különböző törésmutatói vannak.
A fény diszperziója egy fénysugár bomlása egy spektrumba, amikor megtörik. Az üveg fény diszperzió nagysága közvetlenül függ az anyag kémiai összetételétől. A nehéz oxidok jelenléte az üveg tömegében növeli a diszperziós indexet. Ez a tulajdonság megmagyarázza a kristálytermékekben az úgynevezett fényeloszlás jelenségét.
A fény abszorpciója meghatározza egy vagy másik közeg azon képességét, hogy csökkentse a fénysugár áthaladásának intenzitását. Az üveg fény abszorpciós együtthatója alacsony. Csak az üveggyártás során növekszik, különböző színezékek felhasználásával, valamint a késztermékek feldolgozásának speciális módjai.
A fényszóródás a fénysugarak eltérő irányú eltérése. A fényszórási együttható az üvegfelület minőségétől függ. Tehát egy durva felületen áthaladva a gerenda részben szétszóródott, és ez az üveg átlátszónak tűnik. Ezt a tulajdonságot általában üveglámpák gyártásához használják lámpák és lámpaernyők rögzítésére.
Az üveg kémiai tulajdonságai
A kémiai tulajdonságok között hangsúlyozni kell az üveg és az abból készült termékek kémiai ellenállását.
A vegyi ellenállás a tudományban a test azon képességét jelenti, hogy a víz, a sóoldatok, a gázok és a légköri nedvesség nem érinti őket. A vegyi ellenállás mutatói az üveg tömegétől és az anyagtól függenek. Így az üveg, amely nem esik korrózióval a víz hatása alatt, lúgos és sóoldatok hatására deformálódhat.