Стекла кристаллизация

Процесс кристаллизации осуществляется следующим образом. Из расплавленного стекла определенного химического состава (в присутствии катализаторов — для создания центров кристаллизации) получают изделия, которые при охлаждении имеют стеклообразное состояние. При повторном нагревании до температуры стеклования (400—600° С) в стекле возникают центры кристаллизации (кристаллы катализатора), которые растут до определенных размеров, становясь центрами кристаллизации других фаз, выделяющихся при дальнейшем нагревании изделий. В результате такой термической обработки изделие приобретает кристаллическое строение (до 95% кристаллической фазы) с размерами кристалликов от 40 нм до 2 мкм. Термическая обработка проводится за две стадии — при 500—700° С и при 900— 1100° С. При этом изделия не размягчаются и не деформируются. [c.395]

При нагревании в аморфных металлах происходят структурные изменения. В отличие от обычных стекол (оксидных), которые при нагреве размягчаются и переходят в расплав, а при охлаждении расплава снова образуется стекло, металлические стекла при повышении температуры кристаллизуются. Эта особенность обусловлена металлическим типом связи. Температуры кристаллизации, (Тк) аморфных металлических сплавов в твердом состоянии достаточно велики. Например, для сплавов переходных металлов с металлоидами Тк превышает (0,4- 0,6) Тил-372 [c.372]

В принципиальном смысле этим веществам также свойственна кристаллическая структура, но в обычных условиях они не находятся в равновесном состоянии. Например, стекло по истечении нескольких сотен лет кристаллизуется. В пластмассах процесс кристаллизации сильно затруднен перепутыванием между собой образующих их длинных молекул. [c.332]

Есть еще одна причина образования микротрещин в стеклянных нитях. Стекло не имеет кристаллической структуры, но некоторую склонность кристаллизоваться в твердом состоянии все же сохраняет. И порой эта склонность может себя нет-нет да и проявить. Начало же всякой кристаллизации связано с местным изменением объема. Возникает микротрещина, что и проявляется в том, что выдержка нити снижает ее прочность так же, как и неизбежное соприкосновение с соседними нитями или с окружающими предметами. [c.374]

Необходимой предпосылкой образования центров кристаллизации является склонность стекла к расслоению на две стекловидные фазы. [c.139]

Стекло, выдержанное 2 ч в градиентной печи, до 480 °С сохраняет свою первоначальную прозрачность, выше 480 °С и до 550 °С покрывается кристаллической коркой. Температурная область объемной мелкодисперсной кристаллизации стекла составляет 550—760 °С, а в области температур 760—870 °С происходит грубая кристаллизация стекла. Выше 870 °С расплав стекла гладко растекается по лодочке. [c.124]

Важное значение для использования стекла в качестве связки стеклокерамического покрытия имеет его кристаллизационная способность. Данные рентгеноспектрального анализа стекла А показали, что уже в исходном стекле отмечается появление мелких кристаллов. В образцах, прошедших термообработку при 830 °С, кристаллизация отмечается после часовой выдержки, средний размер кристаллов 0.16+0.02 мкм. Увеличение продолжительности обжига приводит к росту кристаллов, сначала постепенному, а затем достаточно быстрому [c.131]

Термообработка стекла А при 910 °С даже в течение 1 ч вызывает интенсивную кристаллизацию в образце, наблюдаются поля кристаллизации, отдельные кристаллы достигают 7 мкм. Данные рентгенофазового анализа стекла А после термообработки при температуре 720, 830 и 910 °С в течение 1—5 ч показали, что происходит образование а- и р метасиликатов кальция й/п, А 3.20, 2.79, 2.46 и 2.97, 3.08, 3.31, 3.22), а также небольшого количества ортосиликата стронция й/п, А 2.80, 1.65, 2.29). Длительная выдержка при 850 °С в течение 24 и 48 ч стекол состава А и С приводит к образованию тех же кристаллических фаз. [c.131]

При определенном соотношении содержания кремния, кислорода и других элементов очень трудно предупредить зарождение и рост кристаллов. Кристаллизация или расстекловывание с образованием крупных кристаллов отрицательно влияет на прочность и прозрачность стекла. Кристаллизацию предупреждают подбором химического состава стекла и условий его варки. Напряжения в стеклянных изделиях из-за различия плотности в разных участках устраняют нагревом, достаточным для перестройки элементов структуры и выравнивания плотности. Из стекол специального состава при помощи контролируемой кристаллизации получают ситаллы, или стеклокристаллические материалы. Структура си-таллов представляет собой смесь очень мелких (0,01-1 мкм), беспорядочно ориентированных кристаллов (60 - 95 %) и остаточного стекла (5 — 40 % ). Исходное стекло по химическому составу отличается от остаточного стекла, в котором накапливаются ионы, не входящие в состав кристаллов. Такая структура создается в стеклянных изделиях после двойного отжига (первый нужен для формирования центров кристаллизации, второй — для выращивания кристаллов на готовых центрах). Для образования кристаллов в стекла вводят Li2 0, Ti02, AI2O3 и другие соединения. [c.45]

Л е=1.574 и А о = 1.578, нлотность 2.66 г/см . При 1507 + 2° берилл плавится инконгруэнтно с разложением на фенакит, хризоберилл и жидкость. Фенакит присутствует до 1523°. Полное нлавление наступает при 1627°. Первичной фазой при кристаллизации расплава является хризоберилл. Стекло бериллового состава имеет показатель светопреломления 1.525. Авторы предполагают наличие ликвации бериллового стекла. Кристаллизация берилла из стекла происходит только в присутствии зародышей — внесенных мелких кристаллов берилла. [c.171]

Прочность при растяжении стеклянного волокна зависит от его состава и диаметра (табл. 9-2 и рис. 9-1). Наибольшей прочностью обладают непрерывные волокна из кварцевого и бесщелочного магнийалюмосиликатного стекла. Повышенное содержание щелочей в стекле резко снижает прочность стеклянных волокон. Прочность высоконагревостойких, каолиновых и кремнеземных волокон несколько ниже прочности волокна из плавленого кварца и бесщелочного алюмоборосиликатного стекла. Кристаллизация стекла и присутствие в стекломассе мелких газовых включений понижает прочность стеклянного волокна на 25—30%. [c.410]

Общая теория кристаллизации жидкостей допускает возможность такого сильного переохлаждения расплавов, при котором число центров и скорость роста кристаллов становятся равными нулю (см. рис. 29) и жидкость, загустевая, превращается в стекло, не претерпевая кристаллизации. Долгое время достичь такого состояния в металлах не удавалось, и многими высказывались сомнения относительно получения такого состояния. Однако затвердевание металлов и их сплавов подчиняется общим закономерностям теории кристаллизации, и это указывает на то, что в принципе такое состояние получить возможно и, что наконец, в последние годы удалось получить аморфные металлы. [c.640]

Ситаллы отличаются от стекла минералогически.м составом и микрокристаллическим строением. Ситаллы получают из горных пород и отходов стекольного производства в результате полной или частичной кристаллизации. [c.395]

В качестве катализаторов кристаллизации применяют Ag, Си, Аи, Р1 (в коллоидно-дисперсном состоянии), выделяющиеся в стекле вследствие облучения изделий проникающей радиацией (фотоситаллы) а [c.395]

В состав стекла вводят нуклеаторы — вещества, образующие центры кристаллизации. Раньше в качестве нуклеаторов применяли коллоидные частицы Си, Ag, Аи, которые становились зародышами кристаллизации в результате облучения изделия проникающей радиацией (фотокерамы). Сейчас дорогой фотохимический процесс исключен в качестве нуклеаторов применяют сульфиды железа, окись титана, фториды и фосфиды щелочных и щелочноземельных металлов. [c.191]

Для получения аморфных металлов (металлические стекла) нужны скорости охлаждения порядка миллионов градусов в секунду. Такие скорости о.хлаждения достигаются при разбрызгивании мелких капель жидкого металла на хорошо отполированную поверхность быстро вращающегося холодного медного диска. Толщина пленки аморфного металла достигает нескольких микрометров (до 60 мкм) и ширины 200 мм или проволоки диаметром 0,5-20 мкм. Другой вариант - прокатка тонкой струи расплава между двумя массивными медными валиками, расплющиваюшими капли жидкого металла. При нагреве аморфный металл может реализовать свое стремление к кристаллизации и при достаточной подвижности атомов образуется кристаллическое строение. [c.44]

Твердые вещества, получаемые охлаждением расплава ниже температуры плавления, в зависимости от соотношения между скоростями охлаждения и кристаллизации расплава обладают либо кристаллической, либо некристаллической структурой. Понижение температуры расплава вызывает резкий рост его вязкости, что затрудняет перестройку атомов материала в кристаллическую решетку. Если скорость охлаждения невелика, атомы успевают сгруппироваться в кристаллическую решетку до того, как увеличивающаяся вязкость расплава ограничит возможность их взаимного перемещения. При больших скоростях охлаждения вязкость возрастает значительно раньше, чем образуется кристаллическая решетка, и взаимное расположение атомов в образовавшемся твердом теле остается близким к их расположению в расплаве, т. е. образуется некристаллический материал (стекло). [c.11]

Ситаллы -кристаллические стекла получают путем сплавления стекольной шихты специального состава с добавкой нуклеаторов (катализаторов). В качестве нуклеаторов применяют соли светочувствительных металлов Ап, Ag, Си, Р1 и др1, ТЮ2. Они имеют кристаллическую решетку, подобную выделяющимся из стекла кристаллическим фазам, и образуют центры кристаллизации. [c.136]

Особым видом материала, получаемого на основе стекла, является разработанный сравнительно недавно ситалл, получаемый при помощи специальной термообработки, приводящей к кристаллизации изделий, полученных обычными способами 4>ормования он состоит из кристаллических мелких зерен, скрепленных стекловидной прослойкой. В стекломассу при ее варке вводят специальные добавки, являющиеся при термообработке изделий центрами кристаллизации. Ситаллы получают на основе стекол разных рецептур. [c.244]

К ситаллам относят материалы, получаемые, подобно стеклу, сплавлением неорганических окислов но подвергаемые затем управляемой кристаллизации. Таким образом в этих системах содержится как аморфная, так и кристаллическая фаза. Помимо обычных окислов в их. состав предварительно вводят тонкодисперсные примеси, служащие для образования зародышевых центров, вокруг которых вырастает астрономически большое количество микроскопически малых кристаллов название с и т а л л происходит от слов стекло и кристалл. Кристаллизация такого стекла может быть обусловлена ф о т о х и -. м и ч е с к и м и и каталитическим и процессами. В первом случае в так называемых фотоситаллах, распределенные в объеме примеси солей металлов под действием света или иного облучения, становятся металлическили- частицами. Обычно используют ультрафиолетовое облучение с длиной волны Я = 260 360 ммкм] появляется скрытое изображение для его проявления стекло прогревают. Термическая обработка стекла сопровождается образованием и ростом ультратонких разветвленных неметаллических кристаллов. вокруг металлических частиц. Если облучать не всю поверхность изделия, а лишь определенные участки, то будут закристаллизованы лишь соответствующие объемы. Оказалось, что закристаллизованные непрозрачные участки значительно легче растворяются в кислотах, чем примыкающие к ним прозрачные участки. Это позволяет травлением получать в изделии отверстия, выемки и т. п. [c.138]

Процессы второго рода — каталитической кристаллизации позволяют получить стеклокристаллическую структуру, ие применяя фотохимические методы. В состав шихты вводят тоикоизмель-чеииый катализатор, который растворяется при варке стекла далее обычными методами получают изделия. При охлаждении начинают выпадать субмикроскопические частицы катализатора, образуя центры кристаллизации. Число (коиценФрация) центров должно быть достаточно велико, порядка 10 Мсм . [c.139]

Ситаллы применяются для изготовления ответственных изделий. Помимо хороших электроизоляционны.х свойств, важную роль играют высокая механическая прочность и пониженная (по сравнению со стеклами) хрупкость, возможность широкого варьирования значений а , высокая точность размеров изделий. Особую область применения имеют фотоситаллы после воздействия на заготовки из светочувствительного стекла (возможно по определенному рис-сунку, сквозь отверстия в трафарете) ультрафиолетового облучения и кристаллизации засвеченной заготовки последняя может подвергаться травлению в кислоте, причем менее кислотостойкая закристаллизовавшаяся часть изделия растворяется таким образом, получается изделие сложной формы, которое вновь подвергается всестороннему облучению и дополнительно кристаллизуется уже при более высокой температуре. [c.168]

Как известно, при хрупком разрушении аморфннх тел, например, стекла, характерно появление раковистого излома. Подобный же характер излома наблюдается и для ряда кристаллических материалов, в том числе и корунда. Но это возможно при хорошей их спайности или кристаллизации из расплавленного состояния и отсутствия разрыхленной микроструктуры. Рис. 2 и 3, на которых виден раковистый излом зерен А12О3, свидетельствуют о том, что по крайней мере, отдельные частицы окиси алюминия, [c.243]

На начальной стадии окисления, при непосредственном доступе кислорода к поверхности дисилицида происходит реакция образования окислов компонентов (ЗЮа и УОз), которые образуют эвтектическое стекло, затрудняющее доступ кислорода к поверхности. Это приводит в дальнейшем к основной реакции преимущественного окисления кремния и образованию под окисной пленкой низшего силицида W6Siз. Скорость этой реакции при малых толщинах окисной пленки, по-видимому, зависит от скорости диффузии атомов кремния в решетках дисилицида и низшего силицида. Испарение окисла вольфрама приводит к изменению состава окисной пленки и к кристаллизации избытка ЗЮ2. [c.310]

Первичная кристаллизация, меняя состав остаточной стеклофазы, влияет на фазообразоваиие при дополнительной термообработке. По сравнению с исходным стеклом в частично закристаллизованном [c.78]

Стеклосилицидные покрытия. Получены на основе высоковязкого, устойчивого к кристаллизации алюмоборо-кремнеземного стекла с высоким содержанием кремнезема (до 80 мае.%) и дисилицида молибдена. Покрытия формируются в воздушной и защитной (аргон) средах при температуре выше 1300 °С. Кислород воздуха оказывает благоприятное влияние на формирование покрытия. Однако в температурном интервале 450—700 °С кислород вызывает интерметаллический распад Мо312. Поэтому в процессе формирования покрытия на воздухе в этой области обеспечивается быстрый подъем температуры [8]. [c.79]

Для определения температурного режима термообработки стекла подвергали принудительной кристаллизации и дериватографическому исследованию (см. рисунок). [c.124]

Существует большое количество материалов, у которых одновременно сочетаются кристаллическая и стеклообразная формы. К таким материалам, получившим широкое применение в электронике, относятся, в частности, керамика и ситаллы. В керамике в качестве кристаллической фазы используются природные и искусственные минералы (корунд, рутил, кристоболит и др.)-в качестве стекловидной — различные стекла. Ситаллы получают частичной кристаллизацией стекол. С этой целью в стекло вводят небольшие добавки веществ, способные образовывать зародыши при кристаллизации, равномерно распределеииые в объеме стекла. При соответствующих условиях из этих зародышей вырастает огромное число мелких кристалликов (0,1—1 мкм), сросшихся друг с другом через тонкие аморфные прослойки стекла. [c.9]

На рис. 1 представлены кривые ДТА стеклопорошков. Как видно, кристаллизационная способность стекол находится в прямой зависимости от дисперсности порошка. Об этом свидетельствуют два экзотермических пика в интервале температур 705—720 и 815—850° С, интенсивность которых возрастает по мере увеличения дисперсности. Это также подтверждается электронномикроскопическими снимками спеченных образцов, предварительно изготовленных полусухим прессованием (рис. 2, см. вклейку). Образец из порошка зернистостью 100—200 мкм представляет собой стекло с единичными замкнутыми порами, тогда как из порошков зернистостью менее 100 и менее 40 мкм получены при тех же условиях образцы в закристаллизованном виде с довольно значительной степенью кристаллизации. По технологическим соображениям [c.117]

Для получения более четкой картины процессов, происходящих при термообработке цинкборосиликатного стекла, был применен метод ИК-спектроскопии. Это позволило наблюдать динамику процесса кристаллизации, фиксируя соединения и модификации структур, существование которых ограничено во времени. [c.120]

Таким образом, можно с уверенностью сказать, что при термообработке, начиная с 670° С, происходит кристаллизация стекла с образованием кристаллической фазы типа ZnO BjOg [17]. [c.122]

Исходя из стехиометрического соотношения окислов в исследуемом стекле, можно ожидать, что при максимальной степени кристаллизации стекла после образования ZnO BjOg и 2ZnO SiOj остается некоторый избыток окиси цинка, которая может выкристаллизоваться в виде цинкита ZnO. Вероятно, полосы поглощения 515 и 550 см соответствуют колебаниям Zn — О этой фазы. [c.123]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...