Свойства стекла. Оптические, электрические, механические
Свойства стекла
Свойства стекла(размягченного и расплавленного):
— вязкость динамическая ?[пуаз] и кинематическая ? [сткс — см2/с];
— поверхностное натяжение ? [Н/м];
— плавкость скорость размягчения стекла.
Молярный объем Vст [см3/моль] и плотность;
Оптические свойства стекла.
— дисперсия и показатель преломления – способность стекла преломлять свет, падающий на него;
— рефракция – величина, связывающая показатель преломления и плотность вещества;
— двупреломление – наблюдается при прохождении луча через стекло неоднородной структуры, либо через стекло, находящееся в напряженном состоянии;
— пропускание, поглощение, отражение.
Относительная прозрачность или пропускание стеклом видимого света и невидимых электромагнитных лучей подчиняется закону Ламберта:
T=l/l0=e-kl=10-kl
где I0 и I – интенсивность потока в начале и в конце пути длиной l; К – натуральный показатель поглощения.
Магнитные, магнитооптические и электрооптические свойства стекла.
Обычные стекла слабодиамагнитны, т.е. их магнитная проницаемость µ<1.
Под воздействием магнитного, а также сильного электростатического полей стекло становится двояко-преломляющим, наблюдается магнитно-оптический или электро-оптический эффекты.
Электрические свойства стекла.
Электропроводность – твердые силикатные стекла обладают обычно отличными электроизоляционными свойствами и относится к числу типичных диэлектриков.
Для силикатных стекол свойственна ионная проводимость. Электронная проводимость играет существенную роль лишь в полупроводниковых стеклах, в частности, халькогенидных.
— диэлектрическая проницаемость (относительная) E – характеризует способность диэлектрика снижать напряженность электрического поля по сравнению с вакуумом;
— диэлектрические потери – характеризуются тангенсом диэлектрических потерь – tg?.
— электродный потенциал стекла ? — возникает на границе раздела поверхностей стекла и раствора, в который оно погружено. Возникновение потенциала вызвано обменом ионов.
Диффузионная подвижность ионов – вызвана выравниванием концентрации ионов в стекле твердом , это означает перескоки их из одних мест в другие, которые энергетически более выгодны.
Механические свойства стекла.
— упругость – для стекла важными характеристиками являются величины модуля нормальной упругости E и коэффициента Пуассона µ – они входят в формулы, выражающие внутренние напряжения в двухслойных стеклах и в слоях стекла с металлами, керамикой.
— внутреннее трение – стекло способно поглощать механические, а именно, ультразвуковые и звуковые колебания. Внутреннее трение твердого силикатного стекла обусловлено колебаниями Si-O каркаса и тех или иных структурных элементов и ионов между стабильными положениями равновесия.
— прочность – удельная прочность стекла, которая зависит от размеров сечения образцов, от состояния поверхности и режима термообработки этих образцов (закалка, обжиг, термовыдержка), в большей степени, чем от состава.
-твердость – измеряется микротвердость стекла:
Hp=(1854?P)/l2 [кгс/мм2]
где Р – нагрузка в граммах (до 200 г); L – длина диагонали в микронах квадратной алмазной пирамиды с углом между гранями 136о.
— хрупкость – судят по ударной вязкости при изгибе, которая характеризуется удельной
ударной вязкостью aн :
aн =(2-25 кгм/см2) – сталь,
aн =(0,01-0,02 кгм/см2) – стекло – типичное хрупкое тело.
Термические свойства стекла.
Термическое расширение – оценивается истинным ?Т, либо средними ??Т коэффициент термического расширения.
где l – длина образца; dl, ?l – изменение длины.
— удельная теплоемкость – истинная Ст и средняя С?Т определяются количеством тепла Q, которое требуется для нагревания одной единицы массы стекла на 1оС:
— теплопроводность:
-термостойкость – мерой служит разность температур ?Т, которую выдерживает образец при температурном толчке без разрушений.
Химическая устойчивость – силикатные стекла обладают высокой химической устойчивостью по отношению к различным агрессивным средам.
свойства стекла, оптические свойства стекла, механические свойства стекла – статья на сайте “студент строитель.ру“