23 Классификация стекол, их составы и области применения
По типу неорганич. соединений различают следующие классы стекол: элементарные; оксидные; галогенидные; халькоге-нидные; металлические; сульфатные; нитратные карбонатные; фосфатные и др.
23Элементарные, галогенидные и халькогенидные стекла
Элементарные стекла способны образовывав лишь небольшое число элементов: сера, селен, мышьяк. Стеклообразные серу и селен удается получить при быстром переохлаждении расплава; мышьяк — методом сублимации в вакууме; фосфор — при нагревании под давлением более 100 МПа; углерод — в результате длительного пиролиза органических смол. Промышленное значение находит стеклоуглерод, обладающий уникальными свойствами — он способен оставаться в твердом состоянии до 3700°С, имеет низкую плотность 1500 кг/м , обладает высокой прочностью, электропроводностью.
Галогенидные стекла получают на основе стеклообразующего компонента ВеР2. Многокомпонентные составы фторо-бериллатных стекол содержат также фторид алюминия, кальция, магния, стронция и бария. Фторобериллатные стекла находят практическое применение благодаря высокой стойкости к действию жестких излучений, включая рентгеновские и у-лучи, агрессивных сред — фтор, фтористый водород.
Халькогенидные стекла получают в бекислородных системах типа Gе - As-Х, Gе-Sb—X, Gе-Р—X, где X — 8, 8е;
они прозрачны в ИК-области спектра, обладают полупроводниковой проводимостью электронного типа, обнаруживают внутренний фотоэффект. Стекла применяются в телевизионных высокочувствительных камерах, в ЭВМ в качестве переключателей или элементов запоминающих устройств.
24Оксидные стекла
Оксидные Свекла представляют собой Обширный класс соединений. Наиболее легко образуют стекла оксиды: SiO2, GеO2, В2Оэ, Аl203. Большая группа оксидов — ТiO2, SeO2, МоОэ, W03, Vi203, А1203, Gа203, V205 — образует стекла при сплавлении с другими оксидами или смесями оксидов.
Л- |
В зависимости от основных стеклообразующих компонентов различают оксидные стекла:
силикй|ные | SiO2 | |
алюмосиликатньгё | А1203, SiO2 | |
боросиликатные | В203, SiO2 | |
бороалюмосиликатные | В203, А1203, SiO2 | |
алюмофосфатные | А1203, р205 | |
бороалюмофосфатные | В203, А1203, р205 | |
алюмосиликофосфатные | А1203, SiO2, р205 | |
фосфорванадатные | р205, v2o5 | |
Силикотитанные | Ti O2, SiO2 | |
силикоцирконатные | SiO2, Zr02. |
Промышленные составы стекол содержат, как правило, не менее 5 компонентов, а специальные и оптические стекла могут содержать более 10 компонентов.
Многокомпонентные оксидные стекла. Основу промышленных стекол — оконного, архитектурно-строительного, сортового, автомобильного, тарного и других — составляют композицию тройной системы Na20(К2О)—СаОSiO2 при массовых содержаниях: SiO2 — 60-80, СаО=0...10, ^О-Ю..^.
Промышленные составы силикатных стекол содержат МgO, который способствует снижению склонности к кристаллизации, и оксид алюминия А12О повышающий химическую стойкость стекол, сортовые стекла содержат РЬО, ZnO.