Получение и применение стекла. Ситаллы. Стеклопластика - Основы химии

Обычное стекло можно получить сплавлением кварцевого песка (SiO2), технической соды (Na2CO3) и мела (CaCO3). При нагревании сода и мел разлагаются с выделением углекислого газа:

Na2CO3 => Na2O + CO2 и CaCO3 => CaO + CO2.

Далее кислотный оксид кремния (IV) начинает реагировать с основными оксидами натрия и кальция с образованием аморфной полимерной структуры, которая при застывании образует прозрачное, хрупкое и химически инертное вещество со свойствами изолятора - это и есть обычное стекло. Хим. формулу такого стекла можно записать по-разному:

6 SiO2 + Na2O + CaO => Na2СaSi6O14 или 6 SiO2 + Na2O + CaO => Na2O*CaO*6SiO2.

Важно помнить, что при этом образуются полимерные силикатные анионы состава Si6O14(4-). Сегодня использование стекла настолько широко, что трудно себе представить, как можно было обходиться без него много лет тому назад. Из стекла делается сегодня не только ответственная часть окон, но и аксессуары для одежды, мебель и другие предметы интерьера. Стекло активно используется в промышленности, различных сферах народного хозяйства. Свойства стекла научились использовать даже в условиях, несовместимых с его применением. Всем известно, что стекло обладает большой хрупкостью. От механических воздействий и вибрации оно может трескаться и разбиваться. Поражение осколками - очень опасно для здоровья человека. Но специальные меры обработки и использования предполагают безопасное его использование в различных условиях. Ситаллы (от "стекло и кристаллы") - стеклокристаллические (микрокристаллические) материалы, состоящие из одной или нескольких кристаллических фаз, равномерно распределенных в стекловидной фазе. Главная особенность ситаллов - тонкозернистая равномерная стеклокристаллическая структура. От неорганических стекол они отличаются кристаллическим строением, а от керамических материалов - более зернистой и однородной микрокристаллической структурой. Получают путем направленной (катализированной) кристаллизации стекол специальных составов, протекающей в объеме заранее отформованного изделия. Различают технические ситаллы (изготовляемые на основе искусственных композиций из различных химических соединений - оксидов, солей), петроситаллы (из горных пород - базальтов, диабазов и др.) и шлакоситаллы (из металлургических или топливных шлаков). Стеклопластики - вид композиционных материалов - пластические материалы, состоящие из стекловолокнистого наполнителя (стеклянное волокно, волокно из кварца и др.) и связующего вещества (термореактивные и термопластичные полимеры). Из стеклопластиков производят следующие изделия: дверные, оконные и другие профили, бассейны, купели, водные аттракционы, водные велосипеды, лодки, рыболовные удилища, таксофонные кабины, кузовные панели и обвесы для грузовых и легковых автомобилей, диэлектрические лестницы и штанги для работ в опасной близости от конструкций под напряжением.

Похожие статьи




Получение и применение стекла. Ситаллы. Стеклопластика - Основы химии

Предыдущая | Следующая