2 Классификация огнеу1порных материалов

тетраметоксилантетраэтоксилан				.Однако,		другиеалкоксиды,такие
как		алюминаты,		титанаты	и бораты,		такжешироко
используются в золь – гель процессах,					часто смешанныеТЭОС.
Внастоящеевремянакб плентеоретическийльшой
практматериалческийсследованпроходящихпроцессов, при
синтезекварцевыхстзолькол				-гельме	тодом.Вкачествеисходных
компонентовиспоалкоксидыьзуютсякремнразличногосостава,я
выражаобщфорейSi(ORмогоулой					4),гдеR	– алкильнгруппа: я
CH3 , C2H5, C3H7.Дляполучениягомогенногораствалк раксиды
должныбытьрастворсмесисп(лртамы						идругогорастворителя)
иводывызывающей( гидролиз).
Получегельногокварцевогостиевключаетследующие
этапы:гидролизтетраэтилортосиликатаТЭОС( )втрехкомпонентной
системеТЭОС		– Н20 – НСl вофтореактореопластовомлопастной
мешалкойвтечение			30мин...дополучения40золя;добавзольение
тонкодиспкремнаэросила( )удельнойрсногоземаповерхностью
175м	2/гиегомеханичудиспеУЗ(скоергирование						– активация);
введсолилегндобавкирующееетщательноеп йремешивание
втечениемин30			;центробсепартвчастицжнаярдыхция
примесейсков остиащенияцентрифуги3000об/минвтечение
60мин;нейтрализациязоль				-коллоиднойсистемыдорН=5,5			–6,5ед.
путвведениярастворамаммипримеханическомкаперемешивании
втеченлитье10мин;			жидкогошликеравквадратныеиликруглые
контейнерыизгидрофобнмат; риалалеобразованиего
герметичнозакрыкон;открывыхконтейнеровхиание
заливкагелейдистиллирводой;выдержкарасчетноеванной
время;сушкапромытыхгелвтермошй						кафувспециальном
конпритемпературейнереоколоС60°втечение2суток...в 5
зависиотгеометричеразмеровостигеля;спеканиексерогелейкихв

муфпенавоздухечильнойпопрограммепривыдержкепри

температуре1150Свтечение...1,51250°часов....

Преимущест:возможностьна асеидыаповерхностиния, получениетвёрдыхплён,процнеэнкессргозатратный,простота используеборудования,возможностьширокогорегулирования св-вплёнок.Недо:высокаястаткиоимоссырья,длительность

40.Ситаллы.основнполученияэтапыих .применение.
Главнаяособенностьситаллов				-ихтонкоз.Междурнистость
кристалламиостаюпрослойкисяекловифазы.Длясозднойания
ситалланеобходимоусловиядлянапрегавленной					улируемой
объемнойкристал.Пострлизацииебованиеднее					-равномерное
распределениеобразующихсякристалловповсемуобъемуисходного
тела.Н правленнпроцекристаллизацииобеспечиваетстьв
выделенужнойкристиеф.адлпревращениязылическойстекла
ситаллнеобходимыследующиеусловия:1Определенный. хим.
Составстекла.2объем. итонкодисперсныйхар					-р
кристаллиза.3регулиру. прокрицемость.исаллизации
Самопроизвольнаянеупк авляемаяисталлизация					-нежелательный
пр.онапривоцесскухудшениит				юсвойствзакристаллизованного
продукта.Управляяпроцессматериалыможнполучитьс
совершенноиннымисвойствами,чемисходноесте.Склонность
стеколкристаллизацииопределяетсяихсоставом,температурой
обраб,скоростьюохлождениятки.
41,42крист.			аллизациястеколгомогенное
зародыш.Гетекобразованиеогеннаяисталлизация.
Основноеусловиеприизготовситалениилов					-осуществление
объемнойкристалвысокойплотнизациизарнавойстьюдышей
фазы,благодарячемуформируетонкокристаллическаяся					-ра. есть
2мех -магомогенное:1.игетерог.			нное		Гомогенное- случайное
образованиезародышейновойфазы.Докритическзародышие
возникаютрезуфлукть.Флатеуацийктуация					-микроучасткив
объемежидкости,неимеющихповерхностиразд.М ла					-змвкл. 2
стадии:1.	обр.центровкрист		-ции.2рост.кристаллов.центры		-ции
представляютсобоймикрочастицыупорядоченнымхим.
Составом.имеющие, поверхнразделапр. опроцессатеканиюсть
зародышепрепятствует,чтонабразованияобразование
поверхностираздтр буетсла				язатратыэнергии.Поверхностная
энергиязаровноситдополнительышейвкладвеличинуый
свободнойэнергии.посколькузародышинемогутпоявитьсябез
повышениясвободнэнергиисистемы, ойзникаетнеобходимость
преодоленэнергетбарьеразародешеияческого					бразования.При
малыхзначенияхрадиусазародышсвободнойизменэнергииние
положительно.Дальнейшувеличрадиусазародышаеприводитние
котрицзнассумарнойтчениямльнымсвободнойэнергии
термодинамичестаб возрастльностьстемы.Главнуюк яет					роль
призарожденкристаллизациицентровиграетпереохлождение.
Примедленномохлождобразуетсялкозернистыйнииматериал,					-цияможет
прибысттром		-крупнозернистый.Спонтанная

происходитьтольковсильнопересыщенныхрастворах.Если
метастабильная областьрасположеннаянижетем				-рыплавления,
центрыкристалловнеобразуются.Другаяметастабильнаязона
находвзоненизкихтемпературтсяхар				-тсяоченьнизкойскоростью
образованияцентровкр			-ции. При	гетерогенном
зародышеобразованиизарождения				новой фазынет,надефектах
структуры,приместцеиповерхностяхтрахыхразфазд.елаля
гетерогенногозародышеобразованиянеобх,чтобып димоверхность,
котораяускооб.центровкристяет			-циисмачиваласьрасплавом.На
образованиецентровкрис			-цииоказывает	влиятакжениеутренняя
поверхностьпыль,(пр)идефектымеси.Введениемнебольших
количестввеществ		–катализаторовзародышеобразованияможно
вызватьпроцессвыделениязародышейвовсемобъемевысокой
скоростью.
43катализированн. кристеаллизация				кла. тализаторы
механизмихдействия.
Методкатализированнойкрис			-циистекладаетвозможность
превращстеклопределесоставовтьсовершенноныховые
материалы.Дляреализациипроцеспереходастеклав ит лл
необходимосначалаобразоватьобъеме				стекламногочисленные
центрыкрист,азанатемллэтцентивыхзацииракрхстить				-лы.
Центрыкр	-циимогутвознокатьсамопроизвольногомогенное( )или
появлятьсярезультавнесенияпосчастицороннихгетерогенное( ).
Катализаторы- вещ-ва,инициирующиепроц				ессзарожденияцентров
крис-ции.Требованияккатализаторам: Кат1.Должен. иметь
неоргастворимничприевысннуюклетемостьких				-рах.2кат.
долженобладатьнизкойэнергакт.иИоны3ейвили.атомыциикат.
Должныиметьповышеннуюскоростьдиффузии.				Главнаяроль
катализаторасозданиевысокоповерхностиразфазделаитой
объстекла. ме
Кат-ры:оксидные1 .металл2. . Фториды3. сульфидыческие.
Оксидные. TiO2, ZrO2, SnO2, Cr2O3,Fe2O3, P2O5, ZnO.
Диоксидтитана		-наиболееспользуемыйкат.Крис		-ции,прежде
всегоалюмосистемах.Основноеиликатныхдействиеего				-
способностьразвиватьявликвацииения.Ликвационныеявления
титаносодержащихстеклахимеютрядособенностей: Ликвация1.
хар-тсямалымразмеромкапель.2увеличение. сод.Кат.Приводитк
усилениюуменьшразмкапель. Ликвацияниюра3.стекла
протекаетпобинодальномеханиз.		му
Диоксидыцирконияоловасчитаютсяком,плохоонентами
растворсилрасикатныхмыми.Спонижениемлавахтем				-ры
расплараства		-сть , ZrO2	резкоснижаетсяон	выделявидется

Действие SnO2 анологичнодействию				ZrO2.это -одинизлучших
глушителей.
Cr2O3.Такжеобладаетслабойрастворимостью.Слабая					охлаждении
растворимостьспособствуетвыделенизрасплаваприю
хромсодержащихфаз.Вкачествекат.Крис					-ции Cr2O3	вводят
алюмосистекприналичоксикали. тиданыея
Оксиджелеза		.	Обычноисп	-тсякаккат	-рвбесчелочныхи
малощелочныхсистемах,новсочетании			елиды.Ониплохораств.Врасплавеи		Cr2O3 ,скот.Обр.
хроможелезистыешпин
выделяютсянастадииохлаждения.
Оксидфосфора.Типичныйстеклообразователь.Егоприменяют
дляглушениястекла.Измеконпозволяетцентрацииение
регулироватьстепеньглушения.Эффектглушенияобусловлен
образованиемту		гоплавкихсоединений.Нераств			-стьегоприводитк
глуш.такжонспособствуетниюликвации.
Оксидцинка.Применяюткакусиглительушенф ористымия
фосфатнымисоединениями.Еговводятсовместно					P2O5.
Металлическиекат.			Медьвводятчерез	Cu2O,варкуст		еклаведут
ввосстановительнсреде.Сильновосстановительныеусловияй
непригодны,ткмедьбудетобр.слишкомкрупныеагрегатывсяедб
должнаперейтиватомарнтояниесостекло. , .Медьлжно
оставатьсябесцветным.
Золото.	условиеваркинетребуетвос			ст.Режима.Золото,хор шо
раств-сявсвинецсодстеклаххужеб ржащихссвиновых..при
быстромохлаждениистелополучаетсябесцветным.Приповторном
нагреваниипроисходитагрегацияатомзолк втадоллоидных
размеров.онислужатцентрамикрис				-ции.
Фторидысульфиды.			Применяютвкачествеглушителей.В
стекдобытьлжное			Al2O3.Дляболеемелкозернистыйкрис			-ции.
44. фотонуклеация.
Фотонуклеацияэтозародышеобразованиеподдействие
облучения.Исх.Материаломдлполученияситаяв. лов
Фоточувствительныестекла.онисод.Диспергированныеионы
сенсибилизаиоры,котп слеблученкаталпроцессызируютя
гетерогенногозародышеобразования.Приоблучении
сенсибивыделяютэ ектризаи,котгруппиовокнрыругются
ионаметалла.Врезульповторногонагреваате					происходит
присоэлединектоб.нейтральныхоатомовние..
образующихсявстеклезародышейметаллическихчастицдолжно
хвататьнаформирзородышейновфазы.Основноеойание
преимуществофотонуклеационногомеханизмасостоиттом,что
обр.к истал	лическихзародышейнах.Впрямзависимостий

интенсоптическойтепловвнрстиобработки.. следующаяйкр				-
цияпроисхнаучастках, одитоблучениювергнутых.
45метастаст. ликвпроцессахциеерольв б крльная				-ции.
Приполученииситалловизстеко			лиместоявленияет
метастабильнойликвац.В .Л фазовоеквацииразделение
происходитпривысокихзначенияхвызк.Этообуславливаетсти
низкиескопроижидкостьстицессанеразденадвал, яетсяоя
представляетсобойтонкодисперсноераспреде			лениеоднойфазыв
другой.Взаимноераспоеделениефазвликвирующемсте.б.как
капельногох		-ратакиивзаимопро.Явлениякающие
метастабильнойликвацииспос бствуютявлениюразвитой
поверхнразделафазвовсемобъстистекла.этоприводитме
снижениюэнергетическбарьерануклеацииприз ожденииго
центровкрис		-ции.Приликврационномзделениивозможно
приближениехим.Составамиксоставурофазбудущихкристаллов.
Приизбикрательнисталлизацииоднойстеклофазйбр				-щиеся
кристаллымогутвызв		атьгетерогеннзародышвт реобразованией
фазы.Исх.Составыдляполученияситалловследуетвыбиратьпо
соответдиаграммсостоянтвующобликвацииа.стяхмм
46проектирование. ситаллов.выборосновных.Фазистал,
системобласоставов. ей
1Всит.	аллеосндобытьлжнавойтакрист.Фаза,которая
обеспечведущегоетреалисвойзацию.2выбор.системытва
обласонепосредственноавовейсязаныведущейкрист.Фазой
иполямиеекристаллизации.3проектируемые. составыжелательно
располнепосргать		едственноилиблизиобластейметастабильной
ликвации.4т.		-раваркистеколнедолжнапревышать1550		-1600С.5.
расплавытеколнедолжныбвтьагрресивнымипоотно.К
огнеупорам.6изменение. вязкостныхсвойствдолжноприводить
деформацииизделий.
47.определениережимовкристалтехнологкизациии
ситаллов.
Припроведениитермообработкиситалловогостеклаеережим
устанавливатак,чтобыобеспнеобходимыйфазтсячитьставвый
продуккристов		-циисмаксимавыдеведущейлкристмь.ным
Фазы.	Иполучитьтонкокристаллич		-уст=ру.Длясоздания
тонкокрист.Стр		-рысограничразмкристалловеннымром
необходимосозданапервойткрьадисти			-циибольшуюплотность
зародышейновойфазына,котпослебуродкристаллыу ,вии
тепроцессыбразован		ияцентровкрист	-циростаикрис	-овдолжны
бытьраздпотеленымп		-ре.празирежиаботкетермообработки

дляполученияситустановитьлловдо: Температуру1. первой

еепродолжительность			2Тем.	-руидлительностьпроведениявторой
ступенитермообрабо,соответсмаксимумулинейнойтвующейки
скоростиростакрис.Стеклоподвергаюталовградиенкрис ной							-ции.
Врезультатеопр.Температурнпоявлениеинтервалы
опалестенции,интеобр.тонкокрвала					исталлическойобъемнойстр		-
рыбездеформаобраз,оплав.ПоцовиилкривойучениеДТА.
ТочкаВотвемчает			-реразмягчениястекла,тем			-рапервойступени
термообработкидолжлежав нтАервалеь						-В.втораяступень
охватываетинтервалС			-Д.отвечающийтемпер		атураммаксимальной
скоростиростакристаллов.
48Технол. схемыполучениягситаллов.Стекольнаяские
технипорметодшковыйлгия.
Постекольнойтехнологприготовление: ших,варкас ,ыекла
формираваниеизделий,отжиг, рмообработкалий.
Термообработкаможетследоватьнепосредстзаформовеанноием
минуяотжиг.Термообрабосуществляетсястадии2,н тка
возможнакакодностадийнтермообработкатак3 я						-ёхстадийная.эта
технологияприменв случаях,когизделиеетсяможно
сформметовдатьми			литья,прессованиливытяг. ивания
Порошковыйметод:приготовлениеших,варкас ыекла
,гранулиров,помолстекла,приготшликерание, овлениеподрячее
давлен,выжиганиесвязки,термообработкаем +
спекание.стекломасвыливаенаводутонкойстаируейся							она
гранулируетсявысушиподвергаетсятонкомупомолу
шаровыхмельницах.ЗатемприготавливаетсяшликерС.80
Шликерпоступналитейныемашины,етгдеформируетсяизделие
метгорячеголитьядомвформеподдавлени.Похслождениям
шликервф	ормахзастываетиеговыталкизформ..затемидетвают
выжигВыжиганиепар. фактивноачинаетсяприС160
продотк400,лжаиздпривыжиганииелиетсвязкиможет
рассыпаться,этустадиютермообработосущевзасизыптвляюткие
глинозема.
49си. таллынаосновесистемы					MgO- Al2O3-SiO2.Основные
крист.Фазыихсв			-ва.Изменениефазовогос			-вакордиеритовых
ситалловпроцессетермообработки.
Основноезначениеимеютситаллыкордиерряда.Онх иртового							-
сявысокимидиэлектрическимисв				-митермостойк		остью.
Катаслоксизаторомужтитана.Режимдобработки..
одноступ.Дляулучшениянчатымхнологическихсвойств
кордиеритовыесостаиногдавводятщелочныеоксиды.						MgO-
Кристфразнзыллическкордиерит: образшпи, нельы
Al2O3,сапфирин4		MgO- 5Al2O3 2SiO2.муллит5				Al2O3 2SiO2.	Обр.

теоретическогопроисходвследствзамеионнаихынове
другие:	Al на Mg и Si.Коордиеритстеклапослетермовыеобработки
даютпрочныеситаллыхор			ошдимиэлектрическсвойствам. ими
Прочностьнаизгиб		-120-260мпа.Р кристалловзмерыот0,1		-20мкм.
основныекристфаллическиезы			-кордиеритрут.С таллы
обладаютвысокойтвердостьюиизносостойкос.Применяедля тьюся
изготовлкожуховант,длякуения			хоннойпосуды.
50сит. наосновеллысистемы			Li2O-	Al2O3-SiO2:фазовый
со,свойстватав,применение.
Составыстеколэтойси лужаттемыосновойдляполучения
ситасослабоположительнымлов,близкимнулюотрицательным
значенсистемеТКЛР.Вэтойполу			чаютвысокорасширяющиеся
ситаллыфотос.НанизкимталлыболеезначТКЛРобладаетнием
кварцеввысокотемпстекли о кварц.Такиситаллыературный
можнонагревиохлслюбаждатьско.основныеростьюй
кристф:аэвкриллическиезы,сподум,петалиттит, н				дисиликат
лития.Вданнойсистемевыделячютсяра структуройтворы
высокотемпкварца.Этиситаллынературногопрочные.Для
полученияпрочныхситакристалловствордолженсоста лять
неболее1/длиныволны4падающегосвета.Таккристаллы
выделяютсяприн темзких			-рахтермообработки.Вкачестве
основнойкристфвыделяюталличезытвердыераснатворыкой
основевысокотемкварца.Сочитапрочературногос иеости
высокойтермостойкостьюдаетвозможностьприменятьдля
изготоленияизделий,работающихв			условиивысокихтемператур
(смотровые,кнапанелиплит, ).
51прозрачные. ситаллы.Особенностиихполучения.
Воптическипрозрачныхси вердыеалларастворыбета				-кварца
можнополучитьприоптимальномрежитер какеообработки
единственнуюкристаллическу			юфазу.Стеклокристаллические
материалынаосноветвердыхрастворовбета				-кварцаотличие
стеклокристаллическихмасс,гденовнойф ллическойзой
являетсясподумен,позволяетлегкодостигнутьусловийдля
полученияпрозрачностивструктуре. мета				стабильныхтвердых
растворовбета		-кварцаионылитиямогутбытьчастичнозамещены
ионмагнияцинками.Прозрситаллможнополучитьчнсые
малымилиотрицательнмогутТКЛРвследствиеонибыть
нечувствитктепловымудара.Т льным			-термообработки		не
вышеС.900Особенностьэтихталлсоствтом,чтоитв
нагреваниедоболеевысокойт м			-рыприводиткпотерепрозрачности
.оптическиепрозрачнприменениесит ллышливастрооптике
дляизготовленияастро.ониготовленыеркдиаметром6,10

м.горяч уюотливкуохлождаютмес3..затемпо впечьещают кристаллизацииобрабатываюттечнениисколькихмес.

52Сит. наосновесистемллы			MgO- СаО-SiO2		и MgO- СаО -
Al2O3-SiO2 .фазсоисвовыйтавситаллов.ства				истеме MgO- СаО-
Общеесв	-во –высокаяизно.Востойкость
SiO2 осн.крист.фазы	-диопсидпироксены.Областиситаллизациив
этойсистемеобычновыбдираютоп,олетаксидовомчто
выделяющейсяфазой.б.диопсидилитвердый				-рпироксен.
Всистеме	MgO-	СаО	-Al2O3-SiO2 спомощьюкаиализатора
диоксидацирконполучетвердизяныосостойкие
стеклокристаллическиематериала,заменяющиеприродныйагат.
Основныефазы	-анортит,сфен.Высокиемех.Св			-васитдалловют
возможностьприменеразличныхко ,сиягдетребуетсяукциях
высокаяпрочностьтвердо,		сть.
53пироксеновые. сита.Шлаколы				-ипетроситаллы.
Шлакопредсобойистаеквлляетокристаллический
материалнаосновеметалургическихшлаков.технситаллыческие
получаютнаосновеискусственнеыхминеральныхсмесей.Шлаковые
ситаллыизготавливают		отходовпромышленно.Производствои
шлакоситвкл. этап2: Получе1.астеклалланосшлаканиове
изготовлнегоизд.2термическая.лниобработкайизделий,
приводящаяккристалстекла..использованииизациикат.
MnS+FeS шлакоситаллполучаютсер				овато-чернцвета.пвидуого
основнойкристфшлакллическзымподразделитьжнситаллый
наслед.Типы: волост1 шлакосит.нитовыеОсн.Кр.Фазаллы					-
волостанитПироксеновые2. шлакоситаллы				-твердые -рынаоснове
диопсида. Анортит3шлак. .оснфситаллывые					аза-анортит.
Характернойособенностьюшлакоситалловявл.Их
мономине.Благодаряобтв альность				-ровсоставр	-ров
вовлекаюпрактическивсе.этобеспечивается нывысокую
износоустойчивостьмехпрочность.
Петр.Наосновеситаллыразличныхгорныхп					ород-базальт,
диабаз,глины,коалиныполучаютпетроситаллы. У
закристалбазарасплаваьтизбыливыделеныованногокрист3
фазы:магнетит,авгит,плагиоклаз.петроситобладаютменьшейллы
пористостьюиповышенмехпроч.увеличенопрочстьюйностиие
связаностонкозернистой			-ройтктам, меньшедефект.другойв
причинойувеличепрочявлуменьшениеразностиияТКЛР
кристалфазостаточнойстеклофазы.
54Биоситаллы.
Биоситаллыбиологическиактмат				-лыспособныеоброчную

тка.Оиспнидляполучекостэндопротезовиыхимплонтантовя
новогопоколения.Материериалубиологическогоназначения
предъяалрядтребован:1нетоксичность2йологическая
совместимость. химустойчивость3 физио				логическойсреде
органиизмапрочные4 хар		-кидбблизкикостидляпротезирования.
испуглеродныеметаллы,кермат			-лы.Ноэтиматериалы
биоинер,котимчетграницуюткуюныеразделасживойтканью.
Приразработкеситн ллибольшейбиологичактивностью				будут
облкальцийдать		-фосфатныематериалы.Выдследкристфазы:
Ca3(PO4), Ca5(PO4)3F-фторапатит.изделиебиоситалловполучают
постеикольнойерамтех		-гиипор. бистыеоситаллыменеепрочн,
ноонилучшесростаютсякозатьючетпроросткостткан				ивпоры
материала.Биоситаллыуступкер,нонеусютмикеживойупают
ткани.
55Ситаллоцементы. .
Ситаллоцементыприменяюдляполучеплотныхспаевдлясяия
получениядиэлектпок.Стеклоцементырытийическихвпроцессе
термообработкикрист		-сявобъеме,но	степенькрис	-цииневысокая.К
такиммат	-ламследтребования: Согл1. пТКЛРсование
спаевымимат	-ми.2высокие. диэлектрическиесв			-ва.Материалыисп.

Впорошковомвиде.Приобжигед.обеспеченполныйспай.