ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Без швов и заклепок из "Композиты " Основной возможный соперник металла — стекло. Оно не ржавеет, Хрупкость стекла не является результатом его молекулярной структуры, она вызывается наличием поверхностных трещин. [c.94] в преддверии XX века, он был совершенно прав. Сегодня это его высказывание полностью устарело. [c.94] С помощью стекла мы по-новому увидели мир. Стекло приблизило к нам небо, оно помогло микробиологам сделать множество открытий. Сравнительно недавно мир узнал о новом виде волокна — из стекла. Без этого волокна невозможно строить современные реактивные самолеты, спутники земли, капсулы для космонавтов. [c.95] Стекло создало новую архитектуру — архитектуру света жилые комплексы, заводы, вокзалы, аэропорты, Дворцы апорта, пронизанные светом этажи, крыши, сквозь которые видно небо. [c.95] Человек придумал различные способы для того, чтобы подчеркнуть специфические свойства стекла, заставить его играть всеми цветами радуги, ласкать взор богатством красок, совершенство м форм и гармонией линий. [c.95] Переход из жидкото стеклообразного состояния в твердое совершается в интервале температур, который зависит от химической природы стекла. Каждой температуре соответствует определенное для данного стекла значение вязкости. [c.95] Менделеев рассматривал структуру силикатных стекол как сложную систему, различая в ней две составные части — главную, неизменчивую, и изменчивую. Под главной он подразумевал кремнеземистый каркас. Как при металлическом сплаве главные его свойства определяются качеством и количеством сплавленных металлов, так и при кремнеземистых соединениях качество их зависит от окислов, соединенных с кремнеземом, от количества каждого из составных окислов ,—писал Д. И. Менделеев о стекле. [c.95] В стекле атомы расположены более беспорядочно по отношению друг к другу, чем в поликристалличе-ских металлах. Оно обладает жесткостью твердых кристаллических тел, но не имеет правильной кристаллической структуры. Изучение стекол обнаруживает микронеоднородности их структуры. В стекле нет полного хаоса и в то же врегля нет решетки, которая сопутствует кристаллическим веществам. Существует несколько гипотез строения стекла. Так, ионная теория предполагает ионный тип связей в стекле, в то время как полимерная теория исходит из преимущественно ковалентного характера химических связей. Ученые ищут концепцию, пригодную для всех видов стекла. Что же касается механизма деформации сдвига, то в стекле он диффузионный, в отличие от реальных кристаллов, где он дислокационный. [c.96] Теоретическая прочность стекла в зависимости от его состава может равняться 1000—2500 иг/мм . Микротрещины и атмосферная влага снижают теоретическую прочность обычного промышленного стекла до 5—10 кг/мм . Наиболее распространенные методы упрочнения стекла основаны на изменении состояния его поверхности. А если, пользуясь плавиковой кислотой, вернее, парами фтористого водорода, удалить поверхностный слой стекла В этом случае лолоску стекла толщиной в 1,5 мм можно без опасения сгибать в полуокружность. [c.97] Выражение хрупко, как стекло вошло в поговорку. Однако теперь его можно уравновесить выражением прочно, как стекло , потому что появилось закаленное стекло, лист которого как бы одет в невидимую броню, что придает ему необычайную прочность. Природа этой прочности иная, чем у закаленной стали. Если при закалке стали благодаря образованию промежуточной структуры (мартенсита) повышается главным образом твердость, то закалка стекла способствует образованию на его поверхности сжатых слоев. Закалка стекла заключается в его нагреве и последующем охлаждении воздушным лото-ком. Процесс этот схож с холодной обработкой металлов, создающей на его поверхности сжатые слои. Вот почему термин закалка по отношению к стеклу применяется чисто условно. [c.97] Если в поверхностном слое стекла ионы натрия заменить меньшими по размеру ионами лития, то на глубине около 0,1 миллиметра возникают сильные напряжения сжатия. Прочность стекла, обработанного в расплавленной соли лития, повышается до 50—1(Ю кг/мм . [c.98] Комбинированные способы упрочнения стекла (закалка в полиорганосилоксаиовых жидкостях и в рас-плава с легкоплавких металлов, метод ионного обмена и т. гП.) позволяют получать листовое стекло невиданной прочности. Для испытания одного из таких стекол толщиной всего в миллиметр с высоты более 3 метров был сброшен, стальной шар весом около четверти килограмма. Шар отскочил от стекла, не повредив его. Из такого стекла делают трамплины в плавательных бассейнах, его вставляют в окна космических кораблей. Ему не страшны вибрация, удары, резкие перепады температуры. [c.98] Разработан способ получения листового стекла без шлифовки и полировки. Из стекловаренной печи стеклянная лента попадает на поверхность расплавленного олова. Такое стекло характеризуется высокой прозрачностью и очень точной плоскопараллель-ностью. [c.98] Нельзя не сказать подробней о фототролном стекле, которое мы уже упоминали. После варки, осветления и формования стекло подвергают специальной термообработке, благодаря которой выделяются микрочастицы бромистого серебра размером 100— 200 ангстрем, окруженные стекловидной фазой. Под воздействием ультрафиолетового и видимого света из бромистого серебра выделяются микрочастицы металлического. серебра, препятствующие прохождению света. Интенсивность падающего на стекло излучения уменьшается. Это способствует рекомбинации микрочастиц серебра и брома и восстановлению прозрачности стекла. Введение фототропной пленки в многослойное стекло или нанесение ее на внутреннюю поверхность стеклопакета позволяет получать строительные материалы с переменной прозрачностью. [c.99] Огромная скорость, сообщаемая стекломассе при выходе лз фильеров стеклоплавильного сосуда, увеличение поверхности стекла при образовании волокна вызывают явление, аналогичное закалке металлов на воздухе. Продолжительность охлаждения стеклянных волокон не превышает 10 секунды. С уменьшением диаметра волокна уменьшается и количество дефектов— внезапное замерзание препятствует их появлению. [c.99] Стекловолокно- стало одним из компонентов многих композиционных материалов. Возьмем, к примеру, синтетические полимеры. Они отличаются низким удельным весом, устойчивостью против коррозии и, к сожалению,. невысокой прочностью, которая более чем в 10 раз уступает прочности мягкой стали. Как повысить их прочность с тем, чтобы использовать их в строительстве и в производстве. Армировать их Но металлы не могут быть арматурой пластмасс — такая арматура для них дорога, тяжела, неудобна, да и коэффициенты теплового расширения у пластмасс и металлов различны. [c.100] Когда удалось соединить пластмассы со стекловолокном, был получен совершенно новый композиционный материал, названный стеклопластиком. Он быстро нашел дорогу в авиационную, автомобильную, судостроительную и другие отрасли промышленности. [c.100] Преимущество стеклопластиков перед металлами продемоистрировала американская фирма Локхид , изготовив два корпуса ракетного двигателя диаметром 6,6 метра и длиной 30,5 метра—один из стеклопластика, а другой — из мартенситностареющего ни-келькобальтомолибденового сплава. Первый весил 58,6, второй — 76,9 тонны. [c.101] Сейчас из стеклопластиков изготовляют такие предметы, которые до сих пор делали только из металлов и дерева крыши над платформами, мебель, цистерны для воды, бензина и масла, трубопроводы, легкую броню, лыжи, удилища и многое другое. [c.101] Вернуться к основной статье