Ситаллы представляют собой стеклокристаллические материалы, полученные из стеклянных расплавов путем их полной или частичной кристаллизации. По структуре ситаллы представляют собой композиционные материалы со стекловидной аморфной непрерывной фазой — матрицей, наполненной мелкими кристаллами стекла.
Средний размер кристаллов в ситаллах 1-2 мкм, а толщина прослоек стеклофазы не превышает десятых долей микрона. Объем кристаллической фазы в ситаллах достигает 90-95%. Сырьем для производства ситаллов являются те же природные материалы, что и для стекла, но к чистоте сырья предъявляются очень высокие требования.
Кроме того, в расплав вводят добавки, катализирующие кристаллизацию при последующей термообработке. В качестве катализаторов кристаллизации применяют соединения фторидов или фосфатов щелочных и щелочноземельных металлов.
Технология производства изделий из ситаллов не отличается от технологии производства изделий из стекла, требуется лишь дополнительная термическая обработка стекла в кристаллизаторе. Обладая поликристаллическим строением, ситаллы, сохраняя положительные свойства стекла, лишены его недостатков: хрупкости, малой прочности при изгибе, низкой теплостойкости.
Что такое ситаллы и как они применяются в повседневной жизни? Лекция химика Георгия Шахгильдяна
По своим физико-техническим свойствам ситаллы выдерживают сравнение с металлами. Твердость ситаллов приближается к твердости закаленной стали. Термостойкость изделий из ситалла достигает 1100°С. Ситаллы обладают высокой стойкостью к воздействию сильных кислот (кроме плавиковой) и щелочей. Отдельные виды ситаллов отличаются жаростойкостью и способностью паяться со сталью.
Прочность ситаллов при сжатии — до 500 МПа.
В строительстве ситаллы используются для устройства полов промышленных цехов, в которых могут быть проливы кислот, щелочей, расплавов металлов, а также движение тяжелых машин. Высокую технико-экономическую эффективность дает применение ситаллов для изготовления химической аппаратуры и труб для транспортировки высокоагрессивных сред и теплообменников. По внешнему виду ситаллы могут быть темного, серого, коричневого, кремового, светлого цветов, глухие и прозрачные.
Шлакоситаллы
Шлакоситалл — это стеклокристаллический материал, получаемый путем управляемой гетерогенной кристаллизации стекла, сваренного на основе металлургического шлака, кварцевого песка и некоторых добавок и характеризуемый мелкозернистой кристаллической структурой. Листовой шлакоситалл производят белого и серого цветов с гладкой или рифленой поверхностью.
При необходимости поверхность шлакоситалла шлифуют, полируют и фрезеруют. Шлакоситалловые листы можно окрашивать в различные цвета путем нанесения на их поверхность керамических глазурей.
Шлакоситалл обладает высокой химической стойкостью, износостойкостью, водонепроницаемостью, отличается повышенной механической прочностью и твердостью по сравнению со стеклом и каменным литьем. Физико-механические свойства шлакоситалла характеризуются следующими данными: плотность — 600..-2700 кг/м3, прочность при изгибе — 65. 110 МПа, прочность на сжатии — 250.
СИТАЛЛ или НАНО СИТАЛЛ ? Что ЭТО такое ??? И с чем его ЕДЯТ ?? Ювелирная Энциклопедия🪐ЛеДи СаМоЦВеТ
550 МПа, удельная ударная вязкость — 0,3. 0,35 МПа/см, потеря в массе при истирании — 0,03. 006 г/см2, термостойкость образца размером 30X30X4 мм — 100. 150°С, кислотостойкость в 96%-ной H2S04 — 99,1. 99,9% и шелочестойкость в 35%-ной NaOH — 80.
85%.
Производство листового шлакоситалла отличается высокой степенью механизации и автоматизации. Шихту для белого шлакоситалла приготовляют на обычном оборудовании стекольного производства. Стекло для шлакоситалла варится в ванной печи непрерывного действия. Изготовление листового шлакоситалла осуществляется на непрерывно действующей поточно-механизированной линии.
Сваренная масса подается на формование в прокатную машину, рассчитанную на получение непрерывной ленты шириной 1,6 м, толщиной 7. 10 мм. Отформованная лента стекла подвергается теплообработке в печи-кристаллизаторе непрерывного действия с газовым обогревом, в результате чего стекло превращается в мелкозернистый стеклокристаллический материал. На открытой части рольганга печи-кристаллизатора производится поперечный и продольный автоматический раскрой ленты на изделия заданных размеров.
Шлакокристаллы могут быть получены любого цвета, а по долговечности они конкурируют с базальтами и гранитами. Сочетание физических и механических свойств шлакоситаллов обусловливает возможность их широкого использования в строительстве: для полов промышленных и гражданских зданий, декоративной и защитной облицовки наружных и внутренних стен, перегородок, цоколей, футеровки строительных конструкций, подверженных химической агрессии или абразивному износу, кровельных покрытий отапливаемых и неотапливаемых промышленных зданий, облицовки слоистых панелей навесных стен зданий повышенной этажности.
Экономический эффект использования изделий из шлакоситаллов обусловливает дальнейшее расширение номенклатуры изделий. Все более широкое развитие получает производство пеношлакоситаллов, обладающих малой плотностью 300. 600 кг/м 3 , прочностью при сжатии до 14 МПа, теплопроводностью 0,08. 0,16 Вт/(м*°С) и рабочей температурой до 750°С
Ситаллопласты
Ситаллопласты представляют собой материалы, получаемые на базе пластических масс (фторопластов) и ситаллов. Ситаллопласты обладают высокой износоустойчивостью и химической стойкостью. Они находят применение в качестве антифрикционных и конструктивных материалов, а также могут использоваться в промышленности, где ни ситаллы, ни пластмассы, отдельно взятые, не удовлетворяют требованиям высокой пластичности, износоустойчивости и химической стойкости. Для изготовления ситаллопластов ситаллы измельчают до получения порошка заданного гранулометрического состава. Дальнейший процесс отличается от технологии изготовления пластмасс, разница лишь та, что с добавкой ситалла усадка пластмассы будет меньше.
Источник: studbooks.net
Ситаллы. Химический состав, строение, применение
Выдающимися свойствами обладают новые конструкционные материалы — ситаллы (термин образован из слов стекло и кристалл), получаемые путем кристаллизации неорганических стекол на основе некоторых оксидов.
Ситаллы — это частично закристаллизованные стекла. Они получаютсярегулируемой кристаллизацией стекла при повышенных температурах. В ходе этого процесса в объеме материала формируются микрообласти кристаллического строения размером до 1 мкм. Концентрация таких областей в ситаллах может превышать 50% по объему.
По химическому составу ситаллы отличаются от стекол тем, что в них добавляют катализаторы (затравки) кристаллизации. В качестве катализаторов кристаллизации используют микрочастицы золота, серебра, платины, меди (сотые доли процента) или оксиды титана, циркония, цинка, хрома, ванадия и др.
По структуре ситаллы занимают промежуточное положение между обычными стеклами и керамикой. В связи с этим ситаллы иногда называют стеклокерамикой. Ситаллы — многокомпонентные, гетерогенные, многофазные системы, обладают очень высоким уровнем свойств: высокой механической прочностью, твердостью, химической и термической устойчивостью, малым термическим расширением и другими полезными свойствами. Например, ситалл, известный под названием «пирокерам», прочнее прокатанного стекла, высокоуглеродистой стали, легче алюминия, а по коэффициенту термического расширения и термостойкости не отличается от кварца.
При превращении стекла в ситалл вначале стекло проходит стадию варки (температура Тm) , затем стекло формируется в изделие и охлаждается до температуры Тn — температуры образования центров кристаллизации. При этой температуре cтекло выдерживают около 1 ч. В результате в объеме материала образуются мелкие кристаллы и становится возможным повысить температуру до Tg. При температуре Tg происходит рост кристаллов, материал теряет прозрачность. Время выдержки стеклоизделия при Тg составляет 4-6 ч.
Источник: studopedia.ru
Ситаллы. Свойства ситаллов. Технология ситаллов
Ситаллы – искусственный материал микрокристаллического строения, полученный методом катализированной кристаллизации из стекла и обладающий по сравнению со стеклом более высокими физико-химическими свойствами.
Производство ситалловых изделий включает следующие основные технологические пределы:
— получение стекольной шихты с добавкой катализаторов;
— варка стекла при температуре 1300-1700оС;
— формование стекла литьем, прокатом, вытягиванием с отжигом изделий.
Кристаллизация ситаллов осуществляется по режиму(рис)
Рис. Температурный режим кристаллизации ситаллов.
ЛСК – линейная скорость роста кристаллов; ЧЦК – число центров кристаллизации. Вначале стекломасса охлаждается до температуры tчцк, отвечающей интенсивному зародышеобразованию. После выдержки масса вновь нагревается до tлск, обеспечивающей максимальную линейную скорость роста кристаллов. Регулируя продолжительность выдержки при этих температурах можно в широких пределах управлять кристаллической структурой материала. Ситаллы производят двух типов: технические ситаллы (литий, свинецсодержащие фотоситаллы); ситаллы на основе промотходов (шлакоситаллы) и горных пород (петроситаллы)
Характерные особенности микроструктуры:
— тонкозернистое поликристаллическое строение. Размеры кристаллов 1-0,02 мкм, что более чем в 100 раз меньше размеров кристаллов в керамике; отсутствуют поры; переходные области между кристаллами – аморфны; расположение кристаллов беспорядочное.
По фазовому составу ситаллы представляют собой закристаллизованное стекло. Стекольная матрица по объему занимает от 1 до 50%.
Свойства ситаллов зависят от их состава:
— плотность 2290 кг/м3 для ситаллов Na2O-Al2O3-SiO2-F
— плотность 6000 кг/м3 для ситаллов PbO-Al2O3-SiO2-TiO2.
-прочность при сжатии от 1 до 1000 МПа, при изгибе 30-260 МПа;
— модуль упругости 74-140 ГПа;
— коэффициент линейного расширения (-38,7-160)·10-7 ·С-1;
— химическая стойкость в кислых и щелочных средах.
Область применения: теплотехническая, химическая, атомная промышленность, оптика, строительство, электротехника.
ситаллы, свойства ситаллов, технология ситаллов – статья на сайте “студент строитель.ру”
Посмотрите также:
Минеральная вата и изделия на ее основе – это основной и наиболее эффективный теплоизоляционный материал. Производство минваты и изделий на.
Дисперсное армирование Известно, что строительные материалы из минерального сырья (керамика, бетоны, растворы) имеют хрупкое разрушение. Еще с древних времен, для.
Насос битумный Для перекачивания битума на асфальтобетонных заводах и битумных заводах и битумных базах используют объемные шестеренчатые с внешним и.
Источник: student-stroitel.ru
Ситаллы. Строительные материалы на основе стекла
В строительстве и других отраслях промышленности широко применяют ситаллы (закристаллизованные стекла), которые называют стеклофорами, пирокерамом, силиталями и др. Стеклокристаллические материалы, полученные по особой технологии, обладающие высокой механической прочностью, твердостью, небольшим коэффициентом теплового расширения, высокой сопротивляемостью к ударам, называются ситаллами.
Их получают введением в расплавленное стекло различных катализаторов кристаллизации при особом температурном режиме, при этом стекло из переохлажденной жидкости становится механически упрочненным микрокристаллическим телом, сохранившим прозрачность для световых лучей, но потерявшим хрупкость. Применяя различные катализаторы и разные способы термообработки, можно получать материалы с заданными свойствами. Микрокристалличность придает ситаллам особые механические свойства и позволяет получать материалы, сочетающие свойства металлов, легкость, коррозионную стойкость в различных средах, большую механическую устойчивость.
В качестве катализаторов применяют различные вещества, получая ситаллы с разными свойствами. При использовании соли серебра(1), золота(1), меди(1) можно получать светочувствительные стекла в системе «оксид лития—оксид алюминия—диоксид кремния». Применяя диоксид титана (как катализатор кристаллизации), получают ситаллы, характеризующиеся высокими физико-механическими свойствами. Введение разных добавок позволяет получать окрашенные ситаллы. Для получения ситаллов используют различные шлаки, что позволяет утилизировать отходы разных производств.
Примером ситаллов является пирокерам, который в 9 раз прочнее прокатанного стекла, тверже углеродистой стали, легче алюминия, а по термостойкости нс уступает кварцу.
В настоящее время технология производства ситаллов находится в стадии интенсивного развития. Из-за ценных свойств ситаллы находят широкое применение в строительстве.
Стеклообразные силикатные материалы применяют в производстве различных строительных материалов, например пеностекла. Его получают введением в шихту (смесь для получения стекла) добавок, выделяющих большое количество газов. Эти добавки вводят на стадии твердения стекла. Образуется прочная высокообъемная масса с большой пористостью, малой плотностью, высокой коррозионной стойкостью, малой теплопроводностью и высоким звукопоглощением. Пеностекло применяют как звуко- и теплоизоляционный строительный материал.
В строительстве широко используют стекловолокно, получаемое из особых сортов смешанных силикатов путем вытягивания различного типа нитей из расплава стекла. Эти нити используют для изготовления разных материалов. Из очень тонких нитей получают стекловату, применяемую как теплоизолятор в тепловых сетях или как материал для заполнения мелких пустот в строительных конструкциях. Более толстое стекловолокно используют для армирования различных стеклопластиков (полимерных материалов, армированных стекловолокном). Кремнийсодержащие стекла используют в производстве эмалей и глазу- рей.
Легкоплавкие непрозрачные белые или окрашенные стекла, нанесенные на поверхность стального или чугунного изделия, а также изделий из других металлов и сплавов, называются эмалями. Они придают эстетический и товарный вид продукции и являются способом защиты металлических изделий от коррозии в различных средах.
Глазурями называют тонкие стеклянные покрытия, нанесенные на поверхность керамических изделий с целью придания им высокоэстетического вида и устойчивости к воздействию водных растворов. Они позволяют создавать высокохудожественные изделия, красивую керамическую посуду, игрушки и детали для украшения интерьеров.
Источник: studme.org