Теплоемкость. Температура начала размягчения

Температура начала размягчения

Термические свойства

Твердость

Твердость стекла, представляющего собой по химическому составу вещество, близкое к полевым шпатам, такая же, как у этих минералов, и в зависимости от химического состава находится в пределах 5…7 по шкале Мооса.

Микротвердость стекла обычно оценивается на приборе путем вдавливания в стекло под нагрузкой алмазной пирамиды. Микротвердость различных стекол составляет 400-1200 МПа.

Наиболее твердыми являются кварцевое и малощелочное боросиликатное стекло с содержанием В2О3 до 10-12%.. С увеличением содержания щелочных оксидов твердость стекла снижается.

Наиболее мягкими являются свинцовые стекла.

Часто пригодность стекол для изготовления того или иного прибора, работающего в определенном интервале температур, оценивают по термическим свойствам стекол: теплоемкости, теплопроводности, термическому расширению и термостойкости.

Температура начала размягчения — это такая температура, при которой тело (аморфное) начинает размягчаться и плавиться. В зависимости от состава стекла делятся на тугоплавкие и легкоплавкие. При работе первые приходится нагревать до ~1800°С и применять специальные паяльные горелки с подачей воздуха и даже кислорода в пламя, для обработки вторых иногда достаточно температуры пламени обычной газовой горелки. Самое твердое —- кварцевое — стекло начинает деформироваться только при температуре 1200-1500 °С. Другие типы стекол размягчаются уже при температуре 550-650 0С. Эти показатели важно учитывать при различных работах со стеклом: в процессе выдувания изделий, при обработке краев этих изделий, а также при термической полировке их поверхностей.

Величина температуры начала плавления того или иного сорта и вида стекла определяется химическим составом компонентов. Так, тугоплавкие оксиды кремния или алюминия повышают температурный уровень начала размягчения, а легкоплавкие (оксиды натрия и калия), напротив, понижают.

Теплоемкость материала равна отношению количества теплоты, сообщенной ему, к происшедшему при этом изменению температуры материала.

Различают удельную и мольную теплоемкость.

Удельная теплоемкость - это количество теплоты, которое необходимо сообщить единице массы материала, чтобы его температура изменялась на 1К. Удельная теплоемкость стекла зависит от его химического состава равна 334,9-1004,8 Дж/ кг∙К.

SiO2, Аl2О3, В2О3, МgО, Na2О и особенно Li2О (оксиды легких металлов) повышают теплоемкость стекла; оксиды тяжелых металлов РbО, ВаО значительно снижают теплоемкость. Влияние других оксидов выражено слабее.

При изготовлении стеклоизделий следует помнить о том, что аморфные тела, обладающие низкой теплоемкостью, остывают значительно медленнее, чем тела с высоким показателем теплоемкости.

Дата добавления: 2014-01-07