Неорганические материалы в полиграфии

внешний вид  стекла не изменяется. Процесс кристаллизации происходит при повторном нагревании изделия.

Термоситаллы получаются из стекол систем MgO — А1₂O₃ — SiO₂,

СаО - А1₂O₃ - SiO₂ и др. с добавкой ТiO₂ , FeS и т. п. нуклеаторов. Кристаллическая структура ситалла создается только в результате повторной

термообработки  предварительно отформованных изделий.

Структура ситаллов многофазная, состоит из зерен одной  или нескольких

кристаллических фаз, скрепленных между собой  стекловидной прослойкой. Содержание кристаллической фазы колеблется от 30 до 95%. Размер кристаллов обычно не превышает 1—2 мкм. По внешнему виду ситаллы могут быть непрозрачными и прозрачными (количество стеклофазы до 40%).

Шлакоситаллы  получают на основе доменных шлаков и  катализаторов

(сульфаты, порошки  железа и др.); вводятся соединения  фтора для усиления

ситаллизации.

В отличие от обычного стекла, свойства которого определяются в основном его химическим составом, для ситаллов решающее значение имеет

структура и  фазовый состав. Причина ценных свойств  ситаллов заключается

в их исключительной мелкозернистости, почти идеальной поликристаллической структуре. Свойства ситаллов изотропны. В них совершенно отсутствует всякая пористость. Усадка материала при его переработке незначительна. Большая абразивная стойкость делает их малочувствительными к поверхностным дефектам.

Плотность ситаллов лежит в пределах 2,40-2,95 г/см3, прочность при

изгибе σ_изг= 7 - 35 кгс/мм² (и даже 56 кгс/мм²), σ_в =11,2 - 16,1 кгс/мм²,

σ_с = 70 - 200 кгс/мм², модуль упругости (8,4-14,1)*10³ кгс/мм². Зависимость

механической  прочности ситалла от температуры  показана на рис.4.

Рисунок 4. Зависимость предела прочности  при изгибе ситаллов (пирокерама) от температуры

До температуры 700 —780°С прочность материала уменьшается незначительно, при более высоких температурах быстро падает. Жаропрочность ситаллов под нагрузкой составляет 800 —1200°С. Максимальная температура размягчения t_pазм =1250 -1350°С. Ударная вязкость ситаллов выше, чем у стекла (а = 4,5 - 10,5 кгс*см/см²), однако они относятся к хрупким материалам. Твердость их приближается к твердости закаленной стали (микротвердость 700-1050 кгс/мм²). Они весьма износостойки (f_тp=0,07 - 0,19). Коэффициент линейного расширения лежит в пределах от 7*10^-7 до 300*10^-71/°С. По теплопроводности ситаллы в результате повышенной плотности превосходят стекла [λ=7,4 - 16,9 ккал/(м*ч*°С)]. Термостойкость высокая (Δt = 500 - 900°С). Стеклокристаллические материалы обладают высокой химической устойчивостью к кислотам и щелочам, не окисляются даже при высоких температурах. Они газонепроницаемы и обладают нулевым водопоглощением.

Применение ситаллов определяется их свойствами. Из ситаллов изготовляют подшипники, детали для двигателей внутреннего сгорания, трубы для химической промышленности, оболочки вакуумных электронных приборов, детали радиоэлектроники. Ситаллы используют в качестве жаростойких покрытии для зашиты металлов от действия высоких температур. Их применяют в производстве текстильных машин, абразивов для шлифования, фильер для вытягивания синтетических волокон. Из ситаллов могут быть изготовлены лопасти воздушных компрессоров, сопла реактивных двигателей, они используются для изготовления точных калибров и оснований металлорежущих станков.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Научные основы материаловедения : учебник для техн.ун-тов и вузов / Под пед.Б.Н.Арзамасова. - Москва : Издательство МГТУ, 1994(неорганические материалы)

2.  Материаловедение : учеб. пособие для студентов немашиностроит. специальностей вузов / В. В. Плошкин. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : Юрайт, 2011. - 463 с. : рис., табл. - (Основы наук). - Библиогр.: с. 406(общие свойства стекол,применение стекол)