2 Классификация огнеу1порных материалов

32. ПолировстеклФакт. ние			оры,влияющиенапроцесс
полирования
П. – этосложныйф.		-х.процесс.П	-емстеклаудаляются
шероховатнаповерхностистекладразмеровсть,меньшихдлин
волнвидимогосвета0,4		– 0,7мкм.Приэтомповерхностьстекла
становитсягладкой,зеркальнойнерасс			еиваетпадающийсвет.При
П.рабочиминструментомявл.поли,наовальникиабочую
поверхностькоторыхнанесены:смолаилипенополеуритан.Приисп.
полиурпроизПтана.вышеодительность.Точностьобработкивыше
при.смоляныхпполиров.Междувращльников			-ся
полировастекпомещаетсялполировальныйьниками
тонкодисперсныйпорошок.
Удалениепов	-ныхслоевидетпослнамолекйно		-омуровне.При
П.ис.полсусирующполученьзполяр( енз)Полярит. инат
основеоксиредкозеэлементов.Такжеполиельных			рующ.
спосимеютоксидыбность		Fe(111), Zr, Al,изприродныхматериалов
– трепел,пемза.Полирующаясуспенз.имеет			pH=4-6.
Принаблюдуменьшениестеклаетсяссы.При.наблюд.
постепенноеснятиевыпукостейр льефногослоя.
Подвоздействиемкислойсре		дынаповерхностистеклаобр. з
гелеобразкремнезем.плеПленка. снимаетсяаяполирующим
порошкпридвиженииолим,сразуобразуетсяовальникавновь.
д.
При.оптическихдетаполированияйствоопределяется
классомшереи(х14)иточоватости		ностьюобработки

33. Хим.обраб.стек:полира				-еиматирование.
1Травление. пов		-тистекла
2Химполирование. .
Реакционнаяспособ			-тьпов	-тистеклавысока.чтосвяз, .присутсв.
ионовщелочных				-зем.Менапов		-ти,присутствием
немостиковыхионов			ислороданестрадикаловб: льных					Si – O- и
Si+ .Этирадикалыназ			-ютсилан.Вовлальтмосфережнойыми
поисх.реакции			Si – O-	+ H2OàSi – OH
			Si+	àSi – OH
Гр. Si-OH химическинеустойчива.ИонН					+	можетзамениться
другимсоедин	ением,апри1200			0Сначинаетсяотделениемолекулы
водысобраз	-емосткислородакового			, =>взаимод		-епов	-тистекла
реагентамивсегдапроисхучастиводнымводимыкитеннор								-
рамстекустойчивоболее.
Силикатныестёкласлаборе минеральгруют						нымик	-микроме
H3PO4и	HF.
Привзаимодействии			HF спов -юстекла:
	SiO2*nH2O + 4HF à SiF4 + (2+n)H2O
	SiO2*nH2O + 6HF à H2SiF6 + (2+n)H2O
Возмпро: теканиежно			H2SiF6 à SiF4 +2HF
Т.о.втравильном			-реприсутствует HF и H2SiF6.
HF взаимод-етсоксидамиг2				руппы(	PbO, CaO,ZnO),а			H2SiF6
взаимод-етсоксидамищелочныхМе,врез						-теприобработке
хрусталяполучают:			PbO + 2HF à PbF2 + H2O
			CaO + 2HFà CaF2 + H2O
			K2O + H2SiF6 à K2SiF6 + H2O
		Na2O + H2SiF6 à Na2SiF6 + H2O
Дляпроведенияполированияполировальнуюсм						есьдобавляют
сернуюк	-ту.Этосвязанотем.чтообразуютсяфтоик идыемний
фторидыМе	– этомалоитруднораствсоли,к. римыеседаютна
пов-тисозд.эффектматовости.К				-таобесп.перкомпонентовводч
враствфопормуённую			-циям:
			PbF2 + H2SO4↔ PbSO4 + 2HF
		K2SiF6 + H2SO4↔ K2SO4 + H2SiF6
Ониобратимы,конечныепродзависятотусловиякты
проведенияпроцес.Дляхрустапользя					-ся40%	HF и93%		H2SO4.
Наполированиевлияют:
1. технологич.параметры
2. химсостав. (			Pb-содержащиестёкпол		ируютсябыстреечем
бариевые)Чем. <		SiO2темнижехим.устойчивостьболееактивно

Матированием.б.достигнутоприобработкесоединениямифтора,
т.е.травлени.Лучшиспользоватьнем				HF,акислыефториды
аммоникал.Х.римяя			-циитаки еже,чтооиприполи.Приовке
этомнапов		-тьстеклаоседаюткристаллыфтокремнийидов
фторидовМеобеспеч			-сяэффектрассветаеивания.Использ			-ся
жид.р	-рыипастообразныереагентыкпорошку( фторидадобавл.
крахмаливоду)Прирегулировании. концент				рации		-раилипасты
получ.пов	-тиразнойфактуры.
Недхим.остатокбраб.:образ1)				-сябольшекол		-вокислых
сточныхвод; выброс2)атмосфепарообраз.кислотныхеагентову.
Этотребуеторганизациисист.				очисткивоздуха,ней.стрализочных
вод известковымолоком.
34Химичесобработкасте.Способыупрочнениялаая:
травле,ионныйобмен. ие
Неорганическинертстеклаотносятсядостаточнымо
химическиустойчивымматер.Однприазвестныхламкоусловиях
проявляетсяповышеннаяфизико				-химическаяактив	ность
поверхнстёкол,залвсамойстиженнаяихприроде.Стекло,обычно
содержащеещелк мпчные,втойилиинойнентымере
гидролизуютсяоб			разованнаповерхностиемланольных(			—Si0Н)
идругихреакционноспособгрупп,стимулирующихпоявлениена ых
поверхэнергеости			тичнеуравновешенныхскихемосорбционных
центров.		травления стеклаоснсвойствеованфтористого
Процесс
водородаактивновзаимодействоватьнетолькосощелочными
компонентами (N20,К 2О, Li2O) идругимимодификаторамиСаО(,
МgО, ВаО,Р		bО и ZnО), нотакже,чтоособенноважно,оксидом
кремния,. образующимстру				ктурныйкаркасбольшинства
неорганическстёкол.ВрезультатетакоговзаиНхмодействия						F
разрушструктурныйаинаступаетркасбыстроеразложение
стекла — травление.Большинство				фторидов,фтористыйводород,а
такжесвободныйфтолькор				в присутпаровводыствовииупают
взаимодейсощелочнымсиликатнымст,екломвиеобразуя
фтокр,истыйемнийфторидыкальция,натрияпореакции
Na2O·CaO·6 SiO2+28HF→6				SiF6+CaF2+2NaF+14H2O		раН F одни
Т.о.	, в процессетравлпомощьюпанияилироваство
компонентыстеклараствоипереходятяются				в растворпроцессе
травле,образующиенияераствмалорсолияастворимые
отлагаютсяипрочноудерживаютсянаповерхностистекла,придавая
ему матовость.			Высокаяконцентрациятравильного
раствускоряпроцесстравл,атувеличениемн я
егопродолжительностивозрастаютколи				чество

Обычнотравлениепродолжаетсяотмнескольких1
часовпри18	—20С.На°ускорениепроцессатравления
такжевлияетдвижентравилье			ногораствора,
препятствующееосаждениюнаповерхностистеклапло				хо
раствпродуреакцииримых.Поверхностьтовстекла,
котораянедолжнаподвергатьсятравлению,защищают,
нанакиосяее	слотоупорныепокрытия:лаки,смолы,
животныйирастительныйвоскжиры.Области
применениятехнологияхимическоготравлении
определяютсяконечнымэффекдостигаемым, входе
такойобработкистекла.Вчастности,различают
применениехимическоготравле			ниястекладля
полирования,матилидекорированияего
поверхности,атак		жесасльюупрочнениястекла.
Упрочнениетравлеосновываесущественномиемулучшенияся
состоянияповерхностистеклаудтемлизалечивания«ения»по				-
верхностныхдефекто		вприобрабоповерхностиендаке
разлхимическимичнымиреагентами.Наибольшийэффект
упрочнениястекладо		стигаетсяяри	во1м0жи0	болееводномудаления
поверхностногодефект		ногослобычно( наяглубину50		—150мкм)в
резульегораствореате		ниитравлени(	я)агрессивнодействующимина
стеклорастворам*кис		лотящелочейОбычнодлитой«целиорчек
«ютрастворыплавиковойкисеесмесейотысерной,азотной
илифосфорнойкислотами.
Характериинтенсивудаледефектногослояостьия
поверхностистекла,		аследова,возможнаятеувпельличенииь
егопрочноститермическойстойкозавиотхимтиитческой
прирстекла, одыста		ваиконцентрациигран слотныхльных
реагеитон,времеглуби		нытравлстеклан ниямпературы
растворов.
Ионныйобменип		оверхностномслоепроисходитклацелью
упрочнен,атакжевидодругихфизикозменения				-химических
свойствповереимущественнохностищелочесодержащихстекол.
Посредстдиффузииноныповерхностногоомслоястекла
замешаютсяионамиреагента,кото			рыймо жетконтактироватьсо
стеклразличном,нахводясьфазостояния:вомрасплавленном,
твердомилигазообразном.
Высокотемпературный ионныйобмен				состоитвзамеионове
стеклачащевсего	Na+ , K+ илиобоихвместенак			атионы Li+ из
реагентарас(	пл,гавазов	ойфазы)приосуществленииданного
процессаввысоко	темперобласти(500турной			—700"С)сцелью
увеличенияподв ффужнионов.стидирующих				Про-

видастеклареагениколеблется20доа24			0мин.		В результате
замодифицированены		ныйтакимпутемповерхностныйслойстекла
приобретаетменьшийко		эффициенттермическоюрасширения.При
высокотемпературномионномобменепрочностьстеклаувели					-
чив2ается -2,5разатермостойкость			— в1,8 —2раза,		повышается
химическаяустойчивостьповерхности			(к кислотам)		ее
электросопротивление.
Низкотемпературный ионныйобменсводитсякзамещению
щелочныхионовстекщелионамиебольшегочными
радиуса,т.е.встек		лах,содержащихнатрий,последний
замещаетсянаК,		Rb идр.,	a всодержащих	Li последний
замещаетсяна	Na, К, Rb идр.
Нарядусизменениемхарактеравзаимодиффузииионов
вповерх нослояхтныхстеклапроцессосуществляется
болеенизкойт мпера		турнойобласти(400		—450),т.е.ниже
тем,приературы		которвстеклевозможнарй лаксация
напряжений,образующихсяприионномобмене.
Образованапряженийданномслучаеобусловленоие
увеличениемплотностиупакионовобменномвкислое,
кото,стреый	мясьвсвязиэтимувеличитьсвой
удельныйобъем,одна		ко,лишенэтойвозможности,
посколькусвязанвысоковязкимивнутреннимислоя					ми
(жесткойматрицей),невозможностьдеформацииних
условныхповерхностногослояслужитисточникомего
переходавнапряженсостояни. ое
Принизкотемпионномобменературном					образуется
сравнинебольшойьнопот лщинесжатыйслой
(порядка20	—40мкм),одвнейразвиваютсяако
интенсинапряжениясжатияврезультате, ныечего
эффектупрочнендостигаетсястекланамногобольший
(в3 —7разаиболее),чемпривысокотемпературном
процессе.
Сростомтемпературыскоростьдиффузииионов
глубинаихпро	никаниявстеклоувеличиваются, днако
приэтомусиливаетсярелак			сациянапряжений,т..их
значениеупрочняющеедействиеснижа				ются.
Ионобменв ыйастоящеевремявсешир
используетсядлярегу		лированиятребуемом
направлениипрочности.

35Модифицированиеповерхностистеклаплёночными
покрытиями.В назначениедыплёнок.
Вназначениедыплёнок.Изменениеспектральных,
прочностных,элеки.д.рических			характеризделийвозможностик
путёмнанесенияплёночныхпокрытий.Пообластиприменения
основнымхар	-кампокрытиялассиф.:Спектральные1. оптические( )
– декоративные,теплоизоляционныенизкоэмиссионные( ),
теплопогл,просветляющие, щающиелупрозрачны			е,зеркальные,
антибликов; Защитн2. ые			– упрочняющие,хим.Стойкие.
Гидрофобные,самоочищающиеся,пожаростойкиебиозащитные; 3.
Функциональные – токопроводящ,антеннырадиопр.По иеёмников
хим.составу:металл;окс;нитридныеческие,полимерные.
Плёнкинаоснове		SnO2, Fe2O3, Co3O4 могутвыполнятьфункции
теплозащитныхплёнок		SnO2 (Sb)или SnO2(N,F) – вып.функ.
теплоотражающих.Плёнкаиз			SnO2 и TiO2 бесцв.Попрочности
различаюттвёрдыемягкиепокрытия.
Методынанесенияплёнок:хим(пиролизческие			,металлизация
р-ров,золь	-гельметод),вакуумные(испарениеконденсация,

катодноеилимагнапылениетрон). ое Методыполученияпокрытий. 1метод. катоднраспоылениязволяетгонаноситьметаллические,

(металл),устанакатодеивсамлиявляетсяваетсякатодом.На
анодепомещаетсяизделие,создаётсятлразрядющий,поддействием
которого,инерткоторыйгаз, находитсявустановкеударяет
катодиматериалкатодараспыляется,затемоседаетнапо	верхность
изделия.Т.о.получаютмягкиеметаллическиепокрытия.Если
вводитсяреактивныйгаз,тополучаетпокрытиеинсос.готавая
Методмагнитногонапыяв.однимлизвариантовениякатодного
напыления,прикотсоздаётсяромэлектрическмагнитнполе ое	.

2метод. электротеиспа.Врмическогоения	-во,наносимоеввиде
плёнки,испаряется.Нагрев	-вадовысокихтемпературпроводят
различнымиспособами,именнометаллраспыляютпропусканием
черезнегоэлектричеток.Длянеметалловспользуюткий
электрическийлазерныйлуч.

36Хи. метическиеполученияплёночныхдыпокрытийна
стекле.
Металлизацияр	-ров. Рассмотримпроцессполучениязеркал
путёмсеребрениястекла.Процессхим.серебренияован
восстановлениисеребраизщелочно	-аммиачногор	-ра AgNO3 в
присутствиивосстановителя.
Металлизацияр	-ровтребуетособойподготовкиповерхности
стекла,..онинертнапоотношениюкметаллу.Поэтомуперед
серебрениемпроводсексповерхноститсябиллизация,например		-
ром SnCl2 .
Кромеэтогодляс	ниженияустойчивостисеребрильного	-ра

1спосхлорсвб.инцадом
1поверхностьстеклаповерхностьстеклаочищается
обезжиривается
2обработка0,1н	-ром SnCl2,приэтомнаповерхности
адсорбируютсяионы	SnO2
3наноситс яслойсеребрянного		-равтечении,от30секдо10мин
происходитосаждскрнаповерхностьбраниестек.Тослоящина
от0,1 -0,5мкм.
Повсеребрянойплёнкихностьнеобхзащититьотдимо
поврежденияокисления,поэтнам серебрянмууюплёнкую
наносятмедныйслойгальваничспособ,затслео.амсйкмаим
2способнансеребрянесениеаплёнкэмалейсосвинцовымую
суриком,затемзащитныйлак.
Методпиролиза.	Приданметнгомарячуюповерхностьде
стеклоизделийнаносятсолимет, примерхлорив
титана,алюминия,железа,кобальта.Соли,котмбытьрыегут
полученыввидер	-ранагорячповейрхности

Вприсутствпаровводыпрогисходитдролзасчётлизва последующихр -цийформируетсясл стоящийиз

Формирующиесяпокрытияимеютпрочнсцеплениестеклом науровнехимсвязейполучаются( твпокрытия)Такие. покрытия нанповерхнаосятеклотары,послееёформованиястьцелью упро.Засчобразованенияётплёнкиумедефектностььшаетсяия поверхностногосл оя,т.е.необразуютсямикротрещины.

Такимжеобразомогутнаноситьсятвпокрытияповерхность листсовогоекрегулированияцеьюегооптическихсв жеобр.изготавливаютсяплёнкисолейдругихметаллов,кромеэтого

могутиспользоватьсякрем неорганичдлянанесзащитныхескиения покрытий.

долова,

SnO2

-в.Таким

37Вакуумнметполученияплёночныхдпокрытийна
стекле
Вназначениедыплёнок.Изменениеспектральных,
прочностных,элеки.д.характеррическихизделийвозможностик
путёмнанесенияплёночныхпок			рытий.Пообластиприменения
основнымхар	-кампокрытиялассиф.:Спектральные1. оптические( )
– декоративные,теплоизоляционныенизкоэмиссионные( ),
теплопогл,просветляющие, щающиелуп,зе ,озрачныекальные
антибликов; Защитн2. ые			– упрочняющие,хим.	Стойкие.
Гидрофобные,самоочищающиеся,пожаростойкиебиозащитные; 3.
Функциональные – токопроводящ,антеннырадиопр.По иеёмников
хим.составу:металл;окс;нитридныеческие,полимерные.
Плёнкинаоснове		SnO2, Fe2O3, Co3O4 могутвыполнятьфункции
теплозащитныхплёнок		SnO2 (Sb)или SnO2(N,F) – вып.функ.
теплоотражающих.Плёнкаиз			SnO2 и TiO2 бесцв.Попрочности
различаюттвёрдыемягкиепокрытия.
Методынанесенияплёнок:хим(пиролметаллизация,ческие
р-ров,золь -гельметод),вакуумные(испарен			иеконденсация,
катодноеилимагнапылениетрон). ое
Методыполученияпокрытий.
1метод. катоднраспоылениязволяетгонаноситьметаллические,
оксидные,нитриднРаспыляемыйдр.покрытия. материал
(металл),устанакатодеивсамлиявляетсявается				катодом.На
анодепомещаетсяизделие,создаётсятлразрядющий,поддействием
которого,инерткоторыйгаз, находитсявустановкеударяет
катодиматериалкатодараспыляется,затемоседаетнаповерхность
изделия.Т.о.получаютмягкиеметаллическиепокрыт				ия.Если
вводитсяреактивныйгаз,тополучаетпокрытиеинсос.готавая
Методмагнитногонапыяв.однимлизвариантовениякатодного
напыления,прикотсоздаётсяромэлектрическмагнитнполе. ое

2метод. электротеиспа.Врмическогоения	-во,наносимое ввиде
плёнки,испаряется.Нагрев	-вадовысокихтемпературпроводят

черезнегоэлектричеток.Длянеметалловспользуюткий электрическийазерныйлуч.

38Золь -гельметодсинтезастё					колипокрытий.Основные
понятияреагенты.Сущностьзоль					-гельпроцесса.
Преинедосмущесмет,егоприменениеаткида.ва
Испоалкоксидовьзованиеметисхллвеществдляных
получениястекзо ьа			-гельмет,хоизвердо.Ошомсновноетно
преимуществопримеалкокс,ненпсравнениюримеродовя
солямиметаллов		–	высокаягомогенностьполучаемыхматериалов.
Онапозволяетначительноснизитьтемпературуспеканияили
форметаллооксированияпокрытийпорошковдных
необходимойкристаллическойструкт					урой.Вследствие
полимеризации,которособеннох рактернаядляалкоксидов
двухвалентныхметаалкоксидовилия ,синтезированных
использонизшихспиртов,неалкоксидысениемспособны
растворятьорганическрастворобя азованиемсходнтелях					ых
гомогенныхраств.Кр,изрмев					-завысокой
электроотрицательностиRO				-заместителейалкоксидыметаллов
чувствительныкдействвлагвоздуха,особенноюалкоксиды
циркон.Поэтомупрсозданиигельястеколнпервыйаыхплан
выходитсинтезкомплексов				сразлиганднымчнымокружением
центральныхатомовметаллов.Приэтомучитываетсяразличная
электроотрлиг,характндовихсвязицательностьметалламир
(моно -,би - илитридентатнаясвязь),такжеспецифическиесвойства,
обустроениеловленные				млигандов .
Алкоксидыметаллов				являютсянаиболеепопулярными,потому
чтоони	легкореагируют			с водой.	Наиболее широкоспользуются