Скло

Скло не має визначеної температури плавлення чи затвердіння. Ці процеси проходять у деякому температурному інтервалі. При охолодженні розплав переходить з рідкого в пластичне, а потім у твердий стан, тобто протікає процес скловання – поступовий перехід переохолодженої рідини в склоподібний стан. Навпаки, при нагріванні скло з твердого стану переходить у пластичне, а при більш високій температурі – у рідке (розм'якшення скла).

Властивості скла визначаються не тільки їхнім хімічним складом, але також температурою, при якій відбувалося варіння скла, і швидкістю охолодження розплаву, тобто так називаним «тепловим минулим». Т.е. скло того самого хімічного складу може мати різні властивості і структуру в залежності від його наближення до рівноважного. Тому так важливо дотримувати температурні і тимчасові параметри виробництва скла.

Основоположником наукового склоробства в Росії є М.В. Ломоносов, що організував у 1748 р. першу наукову лабораторію по хімії і технології скла.

Основні гіпотези будіви склаТеорії будови скла – немає, але є гіпотези, що пояснюють структуру і властивості скла. Гіпотези будови скла відбивають етапи розвитку структурних уявлень про будову склоподібних речовин і умови склоутворення. Серед них центральне місце займають гіпотези Д.І. Менделєєва, А.А. Лебедєва, Захаріасена, Таммана.

Властивості скла у твердому стані

Властивості скла звичайно підрозділяють на механічні, електричні, оптичні і хімічні. Ми розглянемо тут коротко лише ті властивості, що мають практичне значення при використанні листового скла. Механічні властивості скла характеризують відношення скла до хімічних впливів, до них відносяться: твердість, крихкість, щільність.

Під твердістю розуміється властивість скла пручатися що дряпає і ріже зусиллям. Від цієї властивості залежить тривалість усіх видів механічної обробки скла, а також його придатність до такою умовою служби, при яких скло працює на стирання (буддеталі, частини приладів, годинні камені і т.п.).

У залежності від способу виміру твердості скла розрізняють твердість царапання, мікротвердість, твердість шліфування і вдавлення.

Мікротвердість визначається шляхом вдавлення в скло під навантаженням алмазної піраміди.

Мікротвердість стекол коливається від 480 до 1000 кг/мм2. Твердість скла залежить від його складу. Самі тверді стекла – кварцові високоглиноземні боросилікатні. Самі м'які стекла – багатолужні і свинцеві. Звичайні промислові стекла характеризуються середнім значенням твердості. По шкалі Маоса твердість усього селікатного скла лежить у межах від 5 до 7.

Мірою твердості скла служить або ширина подряпини, наносимой на скло при визначеному тиску, або величина тиску, при якому на склі утвориться подряпина визначеної ширини.

Абразивна твердість виміряється кількістю скла, зішліфованого з поверхні випробуваного зразка скла за певних умов його обробки: чим більше його кількість за даний відрізок часу, тим менше твердість скла.

Крихкість

Тендітними називаються матеріали, що раптово руйнуються при невеликому перевищенні межі міцності. Звичайно крихкість скла виражають межею його міцності при ударі, причому за ударну міцність скла приймають сумарну роботу ударів, віднесену до одиниця об'єму зразка. Крихкість скла залежить від його товщини: зі збільшенням останній міцність скла при ударі зростає.

Значний вплив на ударну міцність скла робить його термічна обробка. Міцність загартованих зразків скла в 5-7 разів більше міцності таких же, але нормально відпалених зразків. Однак установлено, що надмірно тривалий обпалювання скла приблизно в 2-2,5 рази збільшує його ударну міцність.