Материалы для конструирования защитных покрытий. Максимов С.В - 122 стр.

UptoLike

которых стеклах до 25 %). Подбором химического состава стекла предопре-
деляют смесь оксидов, называемую шихтой.
Шихту приготавливают из различных сырьевых материалов, содержа-
щих необходимые оксиды. К ним относятся кварцевый песок, сода или суль-
фат натрия, поташ, известняк или мел, доломит, пегматит, каолин, полевой
шпат и др. Вводятся в составы в малых количествах стеклянный бой, краси-
тели (оксиды меди, хрома, кобальта, марганца и др), осветители (триоксид
мышьяка, силитра и др). Перемешивание измельченных компонентов в стро-
го отдозированных количествах согласно расчетам производят в смесителях
барабанного или тарельчатого типа. Готовую шихту загружают в ванную
печь-бассейн, сложенную из огнеупорных брусьев. Бассейны больших ван-
ных печей вмещают до 2500 т стекломассы. Стекломасса - пластичный рас-
плав шихты, образующихся при температурах свыше 1000°С.
При нагревании шихты до температуры 1100 ... 1150 °С происходят хи-
мические процессы силикатообразования, а при дальнейшем повышении
температуры - стеклообразования. Шихта превращается в однородную
(гомогенную) стекломассу, но со значительным содержанием в ней газовых
включений (Н
2
О, СО
2
и др.). Осветление и дальнейшая гомогенизация стек-
ломассы осуществляются при температурах 1500 ... 1600 °С с переводом её в
состояние подвижности (с вязкостью порядка 10 Пас), которое облегчает
удаление газовой фазы. Последний этап варки стекла - охлаждение, или
студка стекломассы. Обычно производится сравнительно быстрое охлажде-
ние расплавленного вещества, что сопровождается и быстрым возрастанием
его вязкости. Молекулы и атомы вещества не успевают образовать зародыши
кристаллической фазы и кристаллическую решетку. Они остаются закреп-
ленными в тех случайных положениях, в которых их застало резкое повыше-
ние вязкости. Понятно, что чем медленнее происходит охлаждение стекло-
массы, тем большая вероятность перехода ее в кристаллическое состояние. С
увеличением температуры синтеза новых силикатных соединений и длитель-
ности выдержки при ней наблюдается постепенное снижение степени микро-
неоднородности стекла, повышение энергии активации образования центров
кристаллизации и устойчивости стеклообразного состояния. Чем выше ско-
рость охлаждения стекломассы, тем более высокой температуре соответству-
ет «замороженное» состояние структуры.
Практически формовка стекла, отобранного из печи, может производит-
ся при вязкости его в пределах не менее 100 Пас (если вязкость ниже, то
стекломасса слишком жидкая). К концу формовки вязкость стекла доходит
до 10
8
Пас . У различных стекол характер зависимости вязкости
г\
от
температурыразличен (рис.4.5). Очевидно, что стекло легче для обработки,
если характер изменения его вязкости с температурой соответствует кривой
1, когда высокая вязкость обеспечивается при сравнительно медленном
охлаждении; труднее - при кривой 2. Стекла с пологой зависимостью
r\(t)
называются