Влияние состава стекла на его свойства.

Свойства стекол определяются, прежде всего, составом стекломассы. Кремнезем (диоксид кремния) является одним из важнейших компонентов любого стекла. Он плавится при очень высокой температуре и его расплав имеет высокую вязкость, вследствие чего возникают оп­ределенные технологические трудности при получении стекол, в частности, затруднено удаление пузырьков воздуха. Для сни­жения температуры плавления и вязкости расплава диоксида кремния в состав стекломассы вводят ряд других оксидов (плавней).

Сочетание 75% диоксида кремния и 25% оксида натрия дает стекло, которое обладает низкой влагостойкостью. Введение СаО или СаО—MgO позволяет повысить влагостойкость стекла, но при этом повышается склонность его к расстекловыванию. При добавлении небольшого количества глинозема (А1₂0₃) склонность к расстекловыванию можно свести к минимуму, но при этом увели­чится вязкость расплава.

Модификация стекол различными оксидами, хорошо раствори­мыми в расплаве, дает возможность направленно регулировать их свойства, что широко используется на практике. К настоящему моменту накоплена обширная информация о влиянии различных оксидов и их сочетаний с другими ингредиентами на свойства сте­кол. Тщательно изучены процессы окисления и восстановления в стеклах, а также степень их кислотности. Эмпирический метод создания рецептур стекол ушел в прошлое. В настоящее время в распоряжении исследователей находится первоклассная аппара­тура для проведения анализа состава, структуры и оценки свойств стекол.

В таблице 15.2 перечислены оксиды, используемые в производ­стве стекол, и их влияние на свойства стекол в расплаве и в ус­ловиях эксплуатации.

Таблица 15.2 - Влияние оксидов, используемых в производстве стекла, на их свойства [1].

Оксид	Влияние оксида на свойства стекол:
	в расплаве	в застеклованном состоянии
Si02 (основной компонент любого стекла)	Плавится при очень высоких температурах и расплав имеет высокую вязкость. Это затрудняет удаление пузырьков воздуха	Обладает пониженным термическим расширением.
Na20,К20,Li20	Снижают вязкость, повышают текучесть	Повышают термическое расширение, снижают влаго­стойкость
CaO,MgO	Несколько снижают вязкость,повышают склон­ность к расстекловыванию	Повышают водо-, кислото- и щелочестойкость
B2O3	Несколько снижает температуру плавления и вяз­кость	Снижает термическое расширение
Аl2O3	Увеличивает вязкость	Повышает химическую стой­кость
Fe2O3	Несколько снижает температуру плавления, погло­щает ИК-излучение и влияет на теплопровод­ность расплава	Придает зеленоватый оттенок
ZnO	Слегка повышает вязкость	Повышает химическую стой­кость
PbO	Уменьшает вязкость	Повышает плотность, при­дает блеск, вызывает повы­шение термического рас­ширения
BaO	Несколько снижает вязкость	Повышает плотность, несколько повышает химиче­скую стойкость
ТiО2	Незначительно увеличивает вязкость	Повышает химическую стойкость особенно щелочестойкость

Для получения стекол с заданными свойствами можно использовать не только отдельные оксиды, но и их комбинации [1].