Sitall st. Sital

Ime "keramično steklo", ki ga je tej snovi dal eden od njenih ustvarjalcev, je sestavljeno iz besed "steklo" in "kristal". Sital spada med steklokristalne materiale, po svojih lastnostih in strukturi je umetni obsidian. Toda med izboljšanjem tehnologije njegove proizvodnje je sitalno steklo pridobilo številne lastnosti, ki jih njegov vulkanski dvojček nima.

Zaradi lastnosti steklokeramike je to redek material v svoji vsestranskosti. Znal je zadovoljiti visoke zahteve področja, kot so nakit, raketna in letalska industrija, proizvodnja astronomske optike, mikroelektronike, laserske tehnologije in strojništva. In to je le kratek seznam panog, v katerih se je uporaba steklokeramike izkazala za upravičeno.

Dragocene lastnosti

Bolj pravilno bi bilo reči, da steklokeramika ni zaradi lastnosti samih, temveč zaradi nekaterih njenih edinstvenih kombinacij tako priljubljena.

To je osnovni komplet. Odvisno od namena izdelave vzorca ima sitalni kamen lahko druge lastnosti. Trenutno njegova proizvodna tehnologija omogoča, da svojim kopijam podeli naslednje lastnosti:

• Absolutna preglednost.
• Prisotnost lastnega magnetnega polja.
• Sposobnost prevajanja električnega toka (vendar omejeno, steklokeramika je lahko le polprevodnik).
• Sposobnost prenosa radijskih valov.

Pot steklokeramike: od talnih oblog do nakita

Prvič je material, podoben opisanemu, leta 1739 ustvaril Rene Reaumur, ki si je zadal cilj pridobiti toplotno odporno steklo. Izkušnja je bila uspešna, vendar ta zgodba ni dobila nadaljnjega razvoja. Šele dve stoletji kasneje se je znanost vrnila k poskusom ustvarjanja takšne snovi. Sitalno steklo je tokrat hitro našlo mesto v industriji.

Steklo, ki ga je izdelal Reaumur, je bilo neprozorno belo in bolj podobno porcelanu. To lastnost je mogoče razložiti relativno velika velikost mikrokristali, ki sestavljajo ta material. Znanstveniki 20. stoletja so uspeli ustvariti steklokeramiko s fino kristalno strukturo s povečanjem stopnje kristalizacije, ki se pojavi med taljenjem in pomnožitvijo števila njenih središč v obdelani masi. Da bi to naredili, so v bazo začeli dodajati posebne komponente - nukleatorje in pospeševalnike. Zahvaljujoč tej spremembi tehnologije ima steklokeramika značilnost prosojnosti.

Vendar so imeli prvi vzorci nepredstavljiv videz zaradi Nizka kvaliteta nečistoče - uporabljeni so bili odpadki iz metalurške industrije. Rezultat je bilo motno steklo sivih, močvirno zelenih odtenkov. Vendar pa sitalno steklo sprva ni bilo zamišljeno kot dekorativni material, največ, da bi ga lahko uporabili za dekoracijo tal v delavnicah. Po oceni njegove trdnosti, odpornosti na temperaturo in kemične vplive so za ta material našli več praktičnih uporab.

Čez nekaj časa so sitalno steklo začeli barvati s pigmenti. Kremeljske zvezde so na primer ulite iz keramičnega stekla rubinaste barve. A keramično steklo je bilo še daleč od popolne imitacije dragih kamnov, kot je postalo danes.

Težava je bila v tem, da te snovi ni bilo mogoče obarvati na enak način kot običajno steklo, ne da bi izgubila svojo prosojnost. Za obarvanost stekla med kuhanjem se dodajo majhne količine kovin. Te nečistoče, ki se raztopijo v bazi, ob ohlajanju kristalizirajo. Zaradi takšne enakomerne kristalizacije običajno steklo dobi odtenek. Toda kristalna faza stekla v steklokeramiki bistveno prevladuje nad amorfno. To pomeni, da število kovinskih kovinskih kristalov, potrebnih za barvanje takega materiala, ne more vplivati ​​na njegovo prosojnost.

Po številnih eksperimentih je bilo končno mogoče razviti tehnologijo, ki to omogoča. Kovine, dodane osnovi s to metodo, tvorijo drobne kristale. Nato pod vplivom temperature delujejo kot kristalizacijski centri, okoli katerih se zbirajo stekleni kristali, ki tvorijo krogle. Amorfno steklo drži te krogle skupaj.

Zaradi tega razvoja sta se za steklokeramiko odprli dve novi področji - optika in nakit.

Steklokeramika za nakit

Zdaj, ko sta se lahko barva in prosojnost steklokeramike spreminjali, je postalo mogoče z njo zamenjati večino dragih in poldragih kamnov – in še druge.

Izdelki iz tega materiala v mnogih pogledih niso slabši od naravnih analogov, v nekaterih pogledih pa ima steklokeramični kamen prednost pred njimi.

Najbolj mojstrske imitacije

London senca topaz. Ta aristokrat med topazi je neverjetno redek in enako veličastnega videza. Sitall natančno poustvari njen hladen, dimljeno moder odtenek in sijaj.

Ametrin – nenavaden ametist, katere barva združuje dve barvi - mehko lila in zlato oranžno. Sitall, zaradi nadzorovan proces kristalizacija, ki jo omogoča tehnologija njegove izdelave, natančno kopira kompleksen prehod tonov v globini tega kamna.

Smaragd - v naravi je redko najti to vrsto berila brez tujih vključkov in drugih napak. Sital, ki je umetni material, ima lahko čistost in brezhibnost najboljših predstavnikov smaragdov.

Paraiba turmalin je modro obarvan kamen, ki se zdi, da sveti od znotraj zaradi primesi bakrenih in zlatih delcev. Sitall zgledno posnema edinstvene barve tega kamna.

Morganit je redka vrsta berila. Ima prefinjeno bledo rožnato barvo s sijajem breskve, zahvaljujoč kateri se zdi, da se v globinah Vorobievita (drugo ime za ta kamen) širi zlati sijaj. V steklokeramiki je bilo mogoče prenesti celotno kompleksno "zorno" paleto tega kamna in morganit se je pridružil seznamu njegovih najboljših zmag v nakit.

V drugih panogah

Znanost se ni ustavila pri zmožnosti dati snovi želeno barvo. TO ta trenutek Obstajajo že načini za porazdelitev con z določenimi optičnimi lastnostmi v materialu. Ta lastnost v kombinaciji s trdnostjo in odpornostjo proti obrabi je naredila sitalno steklo idealen material za izdelavo kompleksne vesoljske optike.

Njegova odpornost na uničujoče dejavnike fizikalne, kemične in temperaturne narave ni mogla ne zanimati strokovnjakov na tistih področjih, kjer je potrebna visoka stopnja zaščite pred tovrstnimi vplivi.

Pri gradnji letal in raket se ta material uporablja za izdelavo prednjega dela letala, oklepa glave, ki je potreben za premagovanje zračnega upora in pospeševanje leta. Industrija rafiniranja nafte uporablja steklokeramične cevi. Pokrijemo s plastjo steklokeramike kovinski deli avtomobili. Steklokeramika se uporablja tudi pri izdelavi gospodinjskih predmetov - z njo pokrivamo električne štedilnike, ponve, lonce. Gradbeni materiali visoke trdnosti, kot je stekleni marmor, so ustvarjeni na osnovi steklokeramike. Iz njega izdelujejo zobne krone in kostne proteze.

Izboljševanje proizvodne tehnologije steklokeramike se medtem nadaljuje. Verjetno bo človeštvo v bližnji prihodnosti slišalo za njegove nove lastnosti.

Sitally Sitally

steklokristalni materiali, sestavljeni iz ene ali več kristaliničnih faz, enakomerno porazdeljenih v steklasti fazi. Visoka trdnost, trdota, kemična in toplotna odpornost, nizek temperaturni koeficient razteznosti. Obstaja tehnična steklokeramika (izdelana na osnovi umetne kompozicije iz različnih kemičnih spojin - oksidov, soli), petrositalov (iz skale- bazalti, diabazi itd.) in keramika iz žlindre (iz metalurške žlindre ali žlindre). Izdelki Sitall (plošče, cevi, električni izolatorji ipd.) so izdelani po stekleni ali keramični tehnologiji. Sitali se uporabljajo tudi za tesnjenje električnih vakuumskih naprav, v optiki itd.

SITALCI

SITALI (iz "steklo in kristali"), steklokristalni (mikrokristalni) materiali, sestavljeni iz ene ali več kristalnih faz, enakomerno porazdeljenih v steklasti fazi. glavna značilnost steklokeramika - drobnozrnata enakomerna steklokristalna struktura. Iz anorganskih stekel (cm. ANORGANSKO STEKLO) se razlikujejo kristalna struktura, in od keramični materiali (cm. KERAMIKA)– bolj zrnata in homogena mikrokristalna struktura. Pridobljeno z usmerjeno (katalizirano) kristalizacijo stekel posebne spojine teče v prostornini predoblikovanega izdelka. Obstaja tehnična steklokeramika (izdelana na osnovi umetnih sestavkov iz različnih kemičnih spojin - oksidov, soli), petrositali (iz kamnin - bazaltov, diabazov itd.) In žlindrna keramika (iz metalurških ali kurilnih žlindre).
Lastnosti
Za razliko od navadnih stekel, katerih lastnosti so določene predvsem z njihovimi kemična sestava, za steklokeramiko ključnega pomena imajo strukturo in fazno sestavo. Razlog za dragocene lastnosti steklokeramike je v njeni izjemni fini zrnatosti, skoraj idealni polikristalni strukturi, ki zagotavlja kombinacijo visoke trdote in mehanske trdnosti z odličnimi električnimi izolacijskimi lastnostmi, visoko temperaturo mehčanja, dobro toplotno in kemično odpornostjo. Lastnosti steklokeramike so izotropne. Nimajo nobene viskozne poroznosti. Krčenje materiala med obdelavo je nepomembno. Zaradi visoke abrazivne odpornosti so neobčutljivi na površinske napake. Gostota steklokeramike je v območju 2400-2950 kg/m3, upogibna trdnost 70-350 MPa, natezna trdnost 112-161 MPa, tlačna trdnost 7000-2000 MPa. Modul elastičnosti 84 – 141 GPa. Trdnost steklokeramike je odvisna od temperature. Njihova trdota je blizu trdote kaljenega jekla (V - 7000-10500 MPa). So zelo odporni proti obrabi (f tr = 0,07-0,19). Koeficient linearne razteznosti je v območju (7–300)10 -7 s -1 . Citali z majhnim koeficientom linearne razteznosti so zelo toplotno obstojni. Po toplotni prevodnosti steklokeramike posledično povečana gostota boljši od stekla. Toplotna odpornost je visoka v temperaturnem območju 50 -9000°C. Toplotno stabilnost steklokeramike zagotavljajo zelo majhni in včasih negativni (od -7,10 -7 do +3,10 -7) koeficienti toplotne razteznosti. Specifična volumska upornost 10 8 -10 12 Ohm.m, električna trdnost 25-75 MV/m, tangens dielektrične izgube pri 10 6 Hz (10-800).10 -4. Veliko steklokeramike ima visoko kemično odpornost na močne kisline (razen taljive kisline) in alkalije.
Optični kremenčevo steklo (cm. KVARČNO STEKLO) lahko nadomestimo s prozorno steklokeramiko, ki ima pred njo to prednost, da je zaradi nizkih koeficientov toplotne razteznosti neobčutljiva na toplotni šok. Transparentnost je povezana z velikostjo kristalov, ki je manjša od polovične valovne dolžine vidne svetlobe, in bližino njihovih lomnih količnikov steklasti fazi.
Zgodovina prejema
Prvič je polikristalni "porcelanski" izdelek, ki je sposoben prenesti visoke temperature brez deformacij, pridobil francoski kemik R. Reaumur iz kristalizacije stekla (cm. REAUMURE René Antoine) leta 1739. Ta ideja je ponovno oživela šele v poznih 20. letih. 20. stoletja, ko so v številnih državah nastajali steklokristalni materiali z dragocenimi tehničnimi lastnostmi. V ZSSR so bile najbolj intenzivne raziskave na tem področju izvedene na Moskovskem inštitutu za kemijsko tehnologijo. D. I. Mendelejev. Konec petdesetih let 20. stoletja. V ZDA so odkrili metodo za spodbujanje procesa kristalizacije stekla za pridobivanje novega dragocenih materialov iz »devitrificirane mase«. Od takrat je proces kristalizacije stekla, znan kot spontan (ali spontan) in povzroča velike izgube v proizvodnji, postalo mogoče nadzorovati. Prva uradna napoved o ustanovitvi nove industrije za predelavo stekla v finokristalno "steklokeramiko" je bila leta 1957 v ZDA. Nov material, imenovan "piroceram", je bil kristalni material, pridobljen iz nekristaliziranega stekla. Med prvim delom na steklokristalnih materialih so jim številni raziskovalci dali lastna imena. Modifikacije "pirocerama" so bile proizvedene pod imeni "piroflam", "centura", "photokeram" itd. V Angliji so uporabljali imeni "pyrosil" in "slagtzeram". Na Poljskem, odvisno od tehnologije izdelave - "silital", "quasi-ceram", "slag quasi-ceram". V ZSSR so takšne silikatne polikristalne materiale imenovali "sitale" ali "sitale iz žlindre". Poleg skupnih proizvodnih tehnologij je te materiale združevala tudi posebna kombinacija steklastih in kristalnih faz ter kemična narava silicij-kisik.
Od leta 1960, ko so se začela intenzivna iskanja najbolj racionalnih metod za proizvodnjo novega materiala, se je steklokeramika začela široko uporabljati v industrijskem obsegu.
Sorte
Steklokristalne materiale delimo na več vrst, med katerimi je najpomembnejša steklokeramika, pridobljena s tehnično čisti materiali, in žlindrna keramika, pridobljena iz poceni surovin - metalurške žlindre. Tehnologija žlindre-sitala je bila razvita v Sovjetski zvezi. Vsa dela v tej smeri temeljijo na raziskavah profesorja I. I. Kitaigorodskega (cm. KITAJGRADSKI Isak Iljič), ki je prvi uvedel v uporabo besedo keramično steklo in razvil koncept uporabe odpadkov iz različnih industrij, vključno s plavžno žlindro, za proizvodnjo nove vrste steklenega materiala. Prva žlindrana keramika je bila glede na čistost žlindrne surovine in njeno sestavo pridobljena v sivih, rjavih, zelenkasto rjavih tonih. Uporabljali so jih predvsem v tehniki in gradbeništvu (na primer v obliki plošč in ploščic za talne obloge v kemičnih trgovinah in civilnih zgradbah). Za pridobitev dekorativnih materialov iz njih je bilo treba razširiti barvno paleto. Na osnovi belega z uporabo barvil je mogoče ustvariti kakršne koli barvne materiale. Proizvodnja bele sorte žlindre keramike se je začela leta 1970. Plošče in plošče iz tega materiala z barvnimi dodatki so se začele uporabljati za oblaganje fasad.
potrdilo o prejemu
Tehnologija izdelave steklokeramike je sestavljena iz več operacij. Prvič, izdelki so narejeni iz steklene taline po enakih metodah kot običajno steklo. Nato je najpogosteje podvržen dvostopenjski toplotni obdelavi pri temperaturah 500-700 °C in 900-1100 °C. Na prvi stopnji pride do tvorbe kristalizacijskih jeder, na drugi - do razvoja kristalnih faz. Za zagotovitev enotne fine kristalizacije po celotnem volumnu sta bila razvita dva pristopa: homogena in heterogena nukleacija. Če nastanek kristalizacijskih središč med nukleacijo novo fazo snov v svoji drugi fazi poteka v odsotnosti tujih delcev, potem je tak proces definiran kot homogena kristalizacija. V nasprotnem primeru gre za katalizirano ali heterogeno kristalizacijo. S homogeno kristalizacijo dobimo rubin, opal in nekatera fotoobčutljiva stekla, z drugo tehnologijo pa steklokristalne materiale. Vsebnost kristalnih faz na koncu tehnološki proces doseže približno 95%, velikosti optimalno razvitih kristalov so 0,05-1 mikronov. Sprememba velikosti med kristalizacijo ne presega 1-2%.
Celotne lastnosti steklokeramike so odvisne od lastnosti in količinske vsebnosti njenih sestavnih delov - steklaste faze in kristalov, potopljenih v stekleno matrico. Vse tehnologije za proizvodnjo steklokristalnih materialov so temeljile na metodi usmerjene (katalizirane) kristalizacije stekla.
Tehnična steklokeramika se proizvaja na osnovi umetnih polnil tistih delov silikatnih sistemov, v katerih kristalizirajo faze z določenimi lastnostmi. Za toplotno obstojno steklokeramiko so takšne faze kordierit (cm. KORDIERIT), spodumene (cm. SPODUMENE) LiAlSi 2 O 6, evkriptit LiAlSiO 4; za visoko trdnost - spinel (cm. SPINEL (mineral), za dielektrike - kordierit, diopsid (cm. DIOPSID), volastonit (cm. WOLLASTONITE) itd. Lastnosti, kot so gostota, koeficient toplotnega raztezanja, toplotna prevodnost, modul elastičnosti in dielektrična konstanta, so odvisne od lastnosti faz in se aditivno spreminjajo s spremembami vsebnosti teh faz. Na fazno sestavo steklokeramike vplivajo majhni (do 1,5 %) dodatki modifikatorjev (Na, K, Ca, Ba itd.), oblikovalcev stekla (B, P itd.) in vmesnih oksidov, katerih vnos ne spremeni sestave glavnih faz, vendar opazno poveča ali zmanjša njihovo vsebnost.
Kot katalizatorji in kristalizacijska središča se uporabljajo dve vrsti katalizatorjev, ki povzročijo sproščanje velikega števila kristalizacijskih centrov v materialu med kasnejšo toplotno obdelavo in s tem ustvarijo pogoje za nastanek finokristalne strukture materiala. Prvi vključuje kovinski Au, Ag, Cu, Pt, Pd v količinah od stotink do desetink odstotka. Med kuhanjem se raztopijo v stekleni masi, pri nadaljnji toplotni obdelavi pa se sprostijo v obliki mikrokristalov, okoli katerih se oblikuje končna struktura stekla. Druga vrsta katalizatorjev so oksidi in soli različnih kovin: TiO 2, P 2 O 5, Cr 2 O 3, ZrO 2, ZnO; fluorid Na 3 AlF 6, Na 2 SiF 6, CaF 2 itd. (nujno skupaj z Al 2 O 3), žveplo ali sulfati z dodatkom koksa, sulfidi. Pri takšnih katalizatorjih stekla niso bila homogena, temveč ločena v faze različnih sestav. Eden od njih je tvoril kapljice v steklu, enakomerno porazdeljene v drugi fazi. Au, Ag, Cu v kombinaciji s senzibilizatorji se vnesejo v fotositale kot fotosenzitivni dodatki. Uporaba elementov platinske skupine (Pt, Re, Pd, Os, Ir) ne zahteva prisotnosti senzibilizatorjev. S spreminjanjem načina toplotne obdelave lahko regulirate velikost in sestavo sproščenih kristalov ter s tem lastnosti materialov. Vsi steklokristalni materiali so sestavljeni iz stekla in majhnih (ne več kot 1-2 mikronov) enakomerno porazdeljenih kristalov, vsebnost kristalne faze pa se je glede na proizvodno tehnologijo gibala od 30-50 do 90% ali več.
Z namenom pocenitve proizvodnje in celovite izrabe surovin za proizvodnjo steklokeramike smo uporabili: plavžno žlindro skupaj s kremenčevim peskom - za pridobivanje žlindrnega stekla; magmatske kamnine bazične sestave (bazalti (cm. BAZALT), gabro (cm. GABR), pasti (cm. TRAMPS)), metamorfne kamnine (tremolit in smukec skrilavci), sedimentne kamnine (loess ilovice, apnenčasta glina), koncentrat nefelina - za proizvodnjo petrositalov.
Za pridobitev fotositalov izdelke po žarjenju obsevamo z ultravijoličnimi, rentgenskimi ali gama žarki. Manifestacija latentne slike se pojavi, ko se steklo segreva v intervalu med temperaturama mehčanja in žarjenja 8 - 60 minut. Če ne obsevate celotne površine izdelka, ampak samo določene predele fotositala, lahko povzročite lokalno kristalizacijo v določenem volumnu. V steklokeramiki iz svetlobno občutljivih stekel dobimo neprozorne bele ali barvne tridimenzionalne slike. Različna topnost kristalne in prozorne steklaste faze odpira možnost pridobivanja konveksne slike in izdelave tehničnih izdelkov iz fotositalov z mrežo natančno izdelanih lukenj poljubnega prereza. Kristalizirana področja se veliko lažje raztopijo v fluorovodikovi kislini kot sosednja steklasta področja.
Toplotna odpornost, električna prevodnost in mehanska trdnost niso odvisne samo od lastnosti faz, ampak v večji meri od strukture in zato niso aditivne. Gosta mikrostruktura zagotavlja visoko trdoto in odpornost proti abrazivni obrabi. Povečanje stopnje kristalizacije poveča modul elastičnosti. Izboljšanje mehanskih, toplotnih, električnih izolacijskih lastnosti materiala in kemične odpornosti omogoča nizka vsebnost steklaste faze. Kontrolo fazne sestave in strukture zaradi drobnozrnatosti steklokeramike izvajamo predvsem z rentgensko fazno analizo in elektronsko mikroskopijo.
Aplikacija
Ker lahko sintezo steklokeramike izvedemo ob upoštevanju vnaprej določenih zahtev, se lahko steklokeramika razlikuje v eni glavni lastnosti, na primer mehanska ali toplotna trdnost, kemična odpornost, odpornost proti obrabi, prosojnost itd., ali pa ima kompleks potrebnih lastnosti. To je vnaprej določilo širok spekter uporabe teh kristalnih materialov.
Visoko zmogljive lastnosti steklokeramičnih izdelkov (trdnost in odpornost proti obrabi, kemična odpornost, sposobnost prenašanja visokih temperaturnih sprememb) zagotavljajo temu razredu materialov možnost široke uporabe v gradbeništvu kot obložni material, elementi laminiranih plošč v strukturah industrijske zgradbe. Žlindra-sitall se je dobro izkazala kot material za talne obloge industrijskih in civilnih zgradb, za obloge zunanjih in notranjih sten, za obloge (cm. PODLOGA) gradbene konstrukcije podvržene kemični vplivi in abrazivna obraba. Za razširitev barvni razpon keramika iz žlindre, njena površina je lahko okrašena s silikatnimi emajli.
Sitall ima visoko trdnost, trdoto, kemično in toplotno odpornost ter nizek koeficient toplotne razteznosti, zato podjetja v kemični, koksokemijski in naftni industriji uporabljajo izdelke iz steklokeramike (plošče, cevi, električni izolatorji itd.). .). Izdelani so s stekleno ali keramično tehnologijo. Sitali se uporabljajo tudi za tesnjenje električnih vakuumskih naprav, v optiki itd.
Stojnice s fotografijami so najdene široka uporaba v mikroelektroniki, raketni tehniki, vesolju, optiki, tiskarstvu in gospodinjski aparati: Photositall se uporablja za izdelavo perforiranih diskov, ki se uporabljajo v katodnih ceveh itd.
Steklokristalni premazi, naneseni na površino različnih kovin za zaščito pred korozijo, oksidacijo in obrabo med normalnim in povišane temperature. Področja uporabe steklokeramike postajajo vse širša elektronska industrija. Uporabljajo se kot dielektrična izolacija mikrovezij in medslojna izolacija tiskanih vezij na keramičnih in drugih podlagah. Sitale na osnovi kamnin (perlit in dolomit) priporočamo za izdelavo visokonapetostnih paličnih in čepnih električnih izolatorjev.
V vsakdanjem življenju je toplotno odporno steklo izdelano iz steklokeramike. gospodinjske jedi- lonci, pekači, enolončnice.

enciklopedični slovar. 2009 .

Oglejte si, kaj so "sitale" v drugih slovarjih:

Sitali- – materiali, pridobljeni z volumetrično kristalizacijo stekla ali žlindre. [Terminološki slovar za gradbeništvo v 12 jezikih (VNIIIS Gosstroy ZSSR)] Sitali - stekleno-kristalni materiali, anorganski materiali, ... ... Enciklopedija izrazov, definicij in razlag gradbenih materialov

Steklenokristalni materiali, sestavljeni iz ene ali več kristalnih faz, enakomerno porazdeljenih v steklasti fazi. Visoka trdnost, trdota, kemična in toplotna odpornost, nizek koeficient toplotnega raztezanja.… … Veliki enciklopedični slovar

steklokeramika- Materiali, pridobljeni kot posledica volumetrične kristalizacije stekla ali žlindre [Terminološki slovar gradbeništva v 12 jezikih (VNIIIS Gosstroy ZSSR)] Teme Gradbeni materiali drugo EN steklokeramikasitall DE Sitall FR sital … Priročnik za tehnične prevajalce

Ta članek nima povezav do virov informacij. Podatki morajo biti preverljivi, sicer so lahko vprašljivi in ​​izbrisani. Lahko ... Wikipedia

Sitali Enciklopedični slovar metalurgije

SITALCI- kristalizirana stekla so stekleno-kristalni materiali, pridobljeni z vnosom zarodka (katalizatorjev) v staljeno steklo. S spremembo sestave stekla oziroma katalizatorja in režima toplotne obdelave se steklokeramika z določene lastnosti … Metalurški slovar

Steklenokristalni materiali, anorganski materiali, pridobljeni kot rezultat volumetrične kristalizacije stekel (glej steklo) in sestavljeni iz ene ali več kristalnih faz, enakomerno porazdeljenih v steklasti fazi. Izbira ... Velik Sovjetska enciklopedija

- (steklokristalni materiali), anorganski. snovi pridobljene z usmerjeno kristalizacijo razč. stekla pri njihovi termični obravnavati. Sestavljen je iz enega ali več kristaliničnih delcev. faze V S. so fino razpršeni kristali (do 2000 nm) enakomerno porazdeljeni v ... Kemijska enciklopedija, Zverev Viktor Aleksejevič, Krivopustova Ekaterina Vsevolodovna, Točilina Tatjana Vjačeslavovna. Koncept »optičnih materialov« danes zajema veliko različnih optičnih medijev, ki se razlikujejo ne le po lomnem količniku in disperzijskem koeficientu, ampak tudi po prosojnosti za... Kupite za 1655 UAH (samo Ukrajina)

Izdelki, intarzirani s kamni, ostajajo priljubljeni med nakitom. Dragi in poldragi vložki so dragi. Za znižanje stroškov in nadomestitev redkih ali izginulih kristalov draguljarji uporabljajo sintetične ali umetno gojene kamne, vključno z nanokristali:

• hidrotermalno;
• sintetizirano;
• steklokeramika.

Nakit Sital

Analogi naravnih kamnov idealno posnemajo lastnosti dragih in poldragih vložkov v nakitu. Nestrokovnjaku je težko razlikovati umetni izdelek od naravnega dragulja.

Razvoj in obvladovanje proizvodnje nanokristalov sta potekala na Moskovskem raziskovalnem inštitutu s sodelovanjem ruske draguljarske družbe Formica Group of Companies pod vodstvom kandidata geoloških in mineraloških znanosti K. Avakyana. Osnova je bila na lastnostih obsidiana, vulkanske kamnine, ki vsebuje aluminosilikatno steklo in drobne zarodne kristale.

Umetni mineral – steklokeramični kamen. Kakšna je (izvor snovi), bo določila tehnologija izdelave nanokristalov. Proizvodnja temelji na izdelavi večkomponentne visokotemperaturne sestave na osnovi dveh oksidov: SiO2 in Al2O3, ki sta glavni sestavini mnogih dragih in poldragih kamnov.

Tehnologija izdelave je podobna postopku pridobivanja tehnične steklokeramike. Barvno paleto, prosojnost in druge lastnosti dosežemo z izbiro kovinskih dodatkov za doseganje zahtevanih lastnosti.

Razvite so bile tehnologije za izdelavo kamnov različne transparentnosti:

• motno;
• prosojen;
• pregleden.

Vzpostavljena je proizvodnja steklokeramičnih kamnov Visoka kvaliteta, po barvi, lomnem količniku, gostoti se ne razlikuje od naravnih dragih in poldragih kamnov:

Specifičnost izdelave nam omogoča pridobivanje kamnov conske barve (lila-rumena), kot so ametrini. Nanokovine imajo številne prednosti:

1. Nizka cena - omogoča izbiro nakita z analogi dragih kamnov.
2. Visoka preglednost.
3. Brez vključkov.
4. Široka paleta barv širi možnosti oblikovanja izdelka, barva kristalov je čim bližje idealnim indikatorjem.
5. Izdelava kristalov različnih velikosti.
6. So dobro polirani in obdelani - možnost izvedbe celotnega obsega rezov.

Pogosto se uporablja pri izdelavi nakita s tehnologijo "litja s kamnom" (zahteva temperaturno stabilnost). Bistvo postopka izdelave je, da se kamni ne vgradijo v izdelek, temveč v voščeni model, ki je zaprt v kalupu. Material z nizkim tališčem se stopi.

Nato se v nastalo praznino vlije visokotemperaturna kovina. Po ohlajanju ostane le še pritrditev vložkov. Uporaba steklokeramike je rešila problem deformacije kamnov pod vplivom temperaturnih obremenitev.

Za primerjavo so prikazana glavna povprečja nakit steklokeramika(C) in njih naravni analogi(A): analogno/keramično steklo (A/C).

Mojstrovine tehnologije izdelave nanokristalov:

Zgodovina nastanka, izdelava tehnične steklokeramike

Leta 1739 je kemik Réaumur R. kot rezultat poskusov s kristalizacijo stekla dobil polikristalni porcelan, ki je lahko prenesel visoke temperaturne obremenitve. Svojega poskusa ni mogel ponoviti, vendar je dejstvo o pridobivanju materiala zabeležila zgodovina in ga pozneje imenovala steklokeramični. Šele v 20. stoletju so znanstveniki obudili idejo o ustvarjanju steklene keramike z neverjetnimi fizikalnimi lastnostmi.

Ime "keramično steklo" je sestavljeno iz dveh besed: "steklo" in "kristal". V uporabo ga je uvedel I. I. Kitaigorodsky, profesor na Moskovskem kemijsko-tehnološkem inštitutu, ki je razvil postopek za proizvodnjo steklokristalnega materiala. Še vedno obstajajo spori o pravici, da se šteje za avtorja izuma.

Znanstvenik Donald Stukey iz New Yorka, ki je materialu dal ime "pyrokers", trdi, da je bil leta 1957 pred vsemi. Podjetje Formica je v 90. letih prejelo patent za proizvodnjo barvne steklokeramike (nanokristalov). Danes se preučevanje in razvoj steklokristalnih snovi z izboljšanimi lastnostmi nadaljuje.

Metode za proizvodnjo steklokeramike v industriji določajo osnovo za proizvodnjo nanokristalov za nakit. Proizvodnja je sestavljena iz naslednjih faz:

1. Izdelki so izdelani iz polimorfnega stekla različnih kemijskih sestav, z dodanimi pospeševalci in nukleatorji, ki pospešujejo kristalizacijo in spreminjajo njene lastnosti.
2. Prva faza je toplotna obdelava pri 500–700 °C. Nastanejo kristalizacijski centri.
3. Naslednji korak je segrevanje na 900–1100°C. Razvije se kristalna faza.

Spremembe lastnosti steklokeramike dosežemo z variiranjem:

• vrste stekla;
• katalizatorji;
• načini temperaturne obdelave (notranja struktura kristalov se spremeni);
• aplikacija različne vrste obsevanje.

Metode izdelave stekla:

• vlečenje;
• pihanje;
• valjanje;
• stiskanje.

Pospeševalci kristalizacije:

• skupina neželeznih in redkih zemeljskih kovin;
• oksidi in derivati ​​soli različnih kovin;
• fluoridi;
• žveplo, sulfati, koks;
• sulfidi.

Citale včasih imenujemo steklokeramika. Kristalna mreža je križanec med steklom in keramiko. Struktura steklokeramike ima naslednje lastnosti:

Tehnologija proizvodnje materialov in obvladljivost procesa nam omogočata, da jim zagotovimo dodatne lastnosti:

• preglednost;
• radijska preglednost;
• lastništvo lastnega magnetno polje;
• polprevodniki.

Uporaba steklokeramike

Uporaba steklokeramike v različnih panogah je posledica njenih lastnosti in zmožnosti, da ji doda različne lastnosti.

Steklokeramika visoke trdnosti:

• proizvodnja letal;
• raketna znanost;
• radijska elektronika.

Tudi naši kamni imajo svojo uporabo:

1. Transparentni stekleni material (toplotna odpornost in radiotransparentnost) – astrofika, laserska tehnologija.
2. Odporen na obrabo in kemikalije – tekstilna, kemična, avtomobilska industrija, rudarstvo.
3. Fotositale – v mikroelektroniki, optiki, tiskarstvu.
4. Mica-sitalls - v strojništvu.

Gostota optično steklo, odpornost na kemikalije in visoke temperature ter mehanska trdnost omogočajo izdelavo različnih optik. Izdelki se uporabljajo na zemlji in v vesolju. Na svetu sta dve podjetji, ki imata takšne tehnologije in proizvodnjo. Toda samo v Rusiji je proizvodnja v polnem ciklu.

Vklopljeno Ruska rastlina Optično steklo proizvaja optiko za teleskope. Proizvodna naročila predstavljajo tretjino optičnega trga. Tovarna lahko proizvaja surovce za ogledala s premerom približno 6,0 metrov. BTA (veliki azimutni teleskop), nameščen v observatoriju blizu vasi Zelenchukskaya, ima podobno velikost glavnega reflektorja.

Nameščeni rastlinski izdelki:

• o teleskopih projekta Folkes;
• na Kitajskem na spektroskopu, ki opazuje velika območja vesolja;
• na Evropskem južnem observatoriju;
• na teleskopih v Italiji in Indiji.

Kompozicija glavnega ogledala Bolšoj
jug
Afriški teleskop vključuje 91 steklokeramičnih elementov ruske proizvodnje. Izdelki JSC "LZOS" Sitall SO115M je material z ultra nizkim toplotnim raztezkom, zaradi česar se uporablja za izdelavo astronomskih ogledal z visoko stopnjo natančnosti.

To ni celoten obseg uporabe steklokristalnih materialov. Znanost ne miruje.

Razvijajo se nove tehnologije. Morda bodo znanstveniki v bližnji prihodnosti razveselili z novimi odkritji in razširili področja uporabe steklokeramike.

Tema našega današnjega članka je kamen sital: kakšen čudež je in kakšne lastnosti ima. Dela profesorja Isaaca Kitaygorodskega niso bila zaman. Znanstvenik se je domislil načina pridobivanja kristalov z edinstvene lastnosti, zaradi česar se material uspešno uporablja za izdelavo trpežnih in toplotno odpornih delov. Sitall je našel svoje častno mesto v nakitu. Toda postopek pridobivanja dragocenega kamna spominja na pridobivanje steklokeramike.

Zgodovina videza

Ime kamna se je pojavilo z dodajanjem prvih zlogov iz imen, ki označujejo aluminij in sicilij (ali silicij). In to ni naključje, saj so del kristala, ki je podoben vulkanskim kamninam. V ZSSR je veliko znanstvenikov sodelovalo pri razvoju tehnologije za proizvodnjo steklokeramike, vendar je le Isaac Kitaigorodsky dosegel uspeh.

A že pred njim je ameriški znanstvenik Donald Stukey prišel do podobnega odkritja, le da je kristal poimenoval drugače. Nastali stekleni kristalni kamen so poimenovali pirokeram. Proizvodnjo je izvedlo podjetje Dow Corning.

Po fizikalnih lastnostih je steklokeramika blizu naravnemu topazu. Ampak, zahvaljujoč širokemu barvnemu razponu, lahko pogosto posnema številne dragocene in poldragi kamni. Glede na izvor kristala se včasih imenuje nanozlitina. Vendar pa je nemogoče reči, da je to mineral, saj narava ni sodelovala pri njegovem ustvarjanju.

Lastnosti in proces nastajanja kristalov

Načelo izdelave steklokeramike temelji na volumetrični kristalizaciji stekla. Med fizične lastnosti Opomba:

• nizka gostota (blizu 2,7, kot aluminij);
• visoka tlačna trdnost;
• kemično stabilen;
• Mohsova trdota - 6,5-7 enot;
• sposoben delati pod napetostjo pri visokih temperaturah;
• toplotna odpornost 1000 stopinj;
• vrednost mejne trdnosti – 250 MPa.

Med različicami steklokeramike so magnetne, to je tiste z magnetnim poljem, in polprevodniške, pri katerih se prevodnost povečuje z naraščajočo temperaturo. Obstajajo tudi prozorni in radiotransparentni materiali. Vir za ustvarjanje kristalov je naboj, samo delovanje pa spominja na izdelavo steklokeramike.

Mešanica vsebuje katalizatorje za pospešitev reakcije. Z njihovo pomočjo je možna fazna prilagoditev. Na začetku taljenja se v središču pojavijo kristali, postopoma se okrog njih razrastejo agregati. Nato sledi ohlajanje. Za pridobitev različni tipi Sitall uporablja dodatke fotoobčutljivih elementov in žlindre. Posledično postane mogoče pridobiti različice litija, titana, bora-barija in magnezija.

Kremeljske zvezde so izdelane iz steklokeramike

Sodobni trpežni kamen je hitro našel svojo nišo med gradbenimi in konstrukcijskimi materiali. Uporablja se za izdelavo delov za rakete (obloge), kemično odporno opremo in nadzvočne vodene rakete.

Podlage za mikrovezja so izdelane iz tehničnega stekla, različne lestvice, ohišja za naprave, torej izdelke, ki zahtevajo posebno trdnost in odpornost visoke temperature. Torej, v Ostankinu ​​na spodnjem opazovalna paluba Odprtine iz kristalov lahko prenesejo težo več ljudi hkrati.

Pri delu z rubinastim steklom za zvezde moskovskega Kremlja so uporabili steklokeramično tehnologijo. Uporablja se tudi za izdelavo leč in ogledal ter za zaščito kovinskih delov. Zobne zalivke so v zobozdravstvu pogoste, materialu dodajajo aluminij ali litij.

Vrste umetnega kamna

Zahvaljujoč čistosti kristalov, neprekosljivemu sijaju, raznolikosti barv, visoko kakovostne lastnosti nanosall se je znašel v industrija nakita. Modni navdušenci so cenili njegove lastnosti, lepoto in opozorili na zelo poceni ceno nakita.

Ta kamen je zbral vse najboljše iz naravnih mineralov in pustil za prizori vse slabosti. V nakitu se uporablja več vrst umetnih draguljev. Na primer, steklo-safir ali steklo-granat. Drugi del imena govori o tem, kakšen dragi kamen je v vsakem konkreten primer predstavljen z imitacijo kristala.

Znani so tudi drugi. Sultanit-sitall se lesketa zeleno, biserno, rumeno, črno, oranžno, rjavo. Enako lep sijaj prikazuje ametist-keramiko, tukaj pa so že modre, roza, rdeče in vijolične barve.

Ametrine-keramika vsebuje dve barvi v paleti - vijolično in zlato. Tovrsten kamen najdemo v rudnikih Južna Amerika. Najti tak čudež med naravnimi minerali - veliko sreče. Velja za simbol srca indijske deklice, ki je delila ljubezen svojega ljudstva in španskega moža.

Drugo življenje naravnih kamnov

Tanzanit steklokeramika popolnoma posnema videz naravnega zelenega ali rjavega minerala.

Kamen Paraiba je dobil drugo življenje v obliki sitalnega turmalina. To lahko opazi le draguljar umetnega izvora. Svetla, bogata modro-turkizna barva kristala je v naravi redka. Zaradi izredne igre svetlobe se imenuje neon

Stekleni kamen z imenom "London" je podoben modremu topazu siv odtenek. Ta umetni kamen izgleda odlično v srebrnih in zlatih okovih. Cena za to se giblje okoli 3-4 tisoč rubljev na kopijo dimenzij 12x12 mm.

Cene steklokeramike, ki posnema sultanit, ametrin, tanzanit ali turmalin, so dokaj dostopne. Vložek velikosti 10x10 mm stane 2-3 tisoč rubljev. In kamen, ki je podoben diamantu, se kupi za 2 tisoč.

Prednosti sintetike

Nanotal nima zdravilnih oz magične lastnosti, ki so neločljivo povezani naravni kamni. Toda tega dejstva ne bi smeli šteti za pomanjkljivost, saj ni za vse ljudi naravni minerali nosijo pozitivno energijo. Enako velja za znake zodiaka.

Ne glede na to, v katerem ozvezdju je oseba rojena, lahko nosi nakit sintetični kristali. In to je njihova nesporna prednost.

Kljub pomanjkanju magije, umetni kamni imajo vrsto prednosti. Laboratorijski pogoji vam omogočajo gojenje velikih primerkov steklokeramičnih sort. Barvna paleta ni omejena, igra svetlobe na robovih pa ni slabša od naravnih draguljev. Poleg tega sta sestava in trdnost kristalov na ustrezni ravni.

V tem članku:

V času nakupa nakit Ime steklokeramika se pogosto pojavlja v Zadnje čase. Zato je zanimivo vedeti: kamen sital - kakšen primerek je in kako se koplje? Ker so steklokeramični izdelki lepi in razmeroma poceni, njihova priljubljenost še naprej raste.

Zgodovina videza kamna

Obstaja teorija, ki pravi, da prva omemba steklokeramike sega v leto 1739. Takrat je akademik in naravoslovec René Reaumur, ki je kasneje izumil več fizikalnih zakonov, izvajal poskuse pridobivanja stekla z visoko trdnostjo in odpornostjo na temperaturne spremembe. Kot rezultat je znanstvenik dobil kamen, ki je bil podoben porcelanu bel odtenek in ni prepuščal svetlobe. Toda sam akademik ni bil zadovoljen z rezultati in je opustil svoje delo, ki se je izgubilo v dvajsetem stoletju.

Nakit s steklokeramiko

Uradno je steklokeramiko izumil Isaac Kitaigorodsky, vendar je kamen prišel v izdelavo nakita šele v 70. letih prejšnjega stoletja. Za to dejstvo obstaja razlaga. Sprva je bila steklokeramika proizvedena iz odpadkov metalurške industrije. Na koncu so bili kamni rjavi, umazani in neprimerni za izdelavo nakita.

Med odtenki so bili umazano zeleni ton, siva in rjave barve. Zato so bili kamni uporabljeni za izdelavo oblog in so se v tem poslu dobro izkazali. Toda kmalu so izumitelji kamnu poskušali dodati še druge pigmente in tako so dobili steklovino, ki jo je bilo mogoče vstaviti v nakit.

Značilnosti steklokeramike

Sital je edinstven material, ki je bil izumljen v laboratoriju z uporabo hidrotermalnih pogojev. Zato je na izdelkih s kamnom lahko napis "gt", ki označuje izvor minerala. Sestava steklokeramike vključuje dve komponenti: SiO2 in Al2O3. Kamen popolnoma posnema naravne oblike in lastnosti, z razlikami v času izdelave. Za izdelavo srednje velike steklokeramike potrebujemo približno dva tedna, medtem ko je v naravi čas rasti kristala več tisoč let.

Če govorimo o videz kamnu, je najbolj podoben topazu. Zato topaze pogosto ponarejajo in namesto njih prodajajo steklokeramiko. Za zamenjavo se uporabljajo tudi kamni redke vrste nakit, kot so steklokeramični ametrin, morganit, turmalin. Toda druge kamne je mogoče zlahka narediti iz snovi. Umetni analog ima naslednje prednosti:

• Sijaj in popolna čistoča. Kamen ostane po lastnostih enak tudi po 10 letih, ko drugi ponaredki, tako kot steklo, izgubijo sijaj in postanejo motni. Ni pomembno, kakšne velikosti je kamen, tudi največja steklokeramika se bo svetila.
• Odtenki niso omejeni in so odvisni od barvil, ki so dodana kristalu.
• Indikatorji trdote, gostote in odpornosti proti obrabi so pri visoka stopnja, ki tudi loči sital od stekla. Kamen je odporen tudi na praske, kotaljenje skozi čas in deformacije.
• Cena stekla je razumna. Za kilogram industrijskega kamna lahko plačate do 30 dolarjev. In izdelki s steklokeramiko, na primer uhani, se prodajajo od 100 do 200 dolarjev, odvisno od nastavitve kamna.

Če so značilnosti izražene v številkah, ima sital naslednje kazalnike:

• Gostota vzorca je od 3,2 do 3,4 g/cm3.
• Lom svetlobe (lom) - od 1,65 do 1,7.
• - 6,5–7,5.
• Najnižje tališče je 1000 °C.
• Visoka neprepustnost za različne pline in vlago.

Uporaba kamna

Sitallu je uspelo vse združiti najboljše lastnosti kamni. Zato se ne uporablja samo v nakitu:

• Kozmonavtika: gradnja vesoljskih raket, raket. Uporablja se tudi v letalskih konstrukcijah in vozilih.
• Optični instrumenti, vključno z astronomskimi podrobnostmi.
• Pri izdelavi laserjev.
• Vključeno v solarne panele alternativnih virov energija.
• Kemična industrija, tekstil, vrtalne naprave.
• Mikroelektronika in nanotehnologija.
• Izdelava protetike v medicini.
• Stekleni zasloni in emajli ščitijo pred poškodbami in praskami.

V industriji nakita kamen šele pridobiva na priljubljenosti. Zahvale gredo velika izbira Sitall senčniki se enostavno prilegajo k vsakemu stilu oblačenja. Če želite nekaj nenavadnega, lahko izberete dvobarvni sital ametrin. Odličen je za ženske in se ujema s katero koli barvo in vrsto obraza.

Če govorimo o rezanju, potem to vlogo igrajo plemenite kovine in njihove zlitine. Poleg tega sta izbrana tako zlato kot srebro, stroški izdelka pa bodo odvisni od teže plemenite kovine. Kamni v takšnem nakitu izgledajo organsko in so kombinirani z drugimi minerali.

Priljubljene vrste steklokeramike

Ker je kamen podoben topazu, izumitelji poskušajo ta dragulj ponoviti in znižati njegovo ceno. Tako se topaz londonske barve šteje za dragocenega. Kamen ima zelo malo nahajališč in njegovi viri bodo kmalu izčrpani. Naravni nakit je tudi precej krhek in ima primesi, ki zmanjšajo težo izdelka po utrjevanju.

Povpraševanje po topazu je zelo veliko, kar je bil razlog za nastanek umetne steklokeramike. Navzven je kamne zelo težko razlikovati, še posebej za tiste, ki ne razumejo nakita. Barva, oblika, gostota in lom žarkov, če že ne enaki, so si pri teh dveh primerkih zelo podobni. In če upoštevamo visoke stroške londonskega topaza, se bo vprašanje nakupa odločilo v korist steklokeramike.

Najdemo tudi sital ametrin. Njegov naravni analog je ametrin - mešanica citrina in ametista. Kamen so odkrili konec dvajsetega stoletja in ga sprejeli draguljarji. Toda zaloge kamna se izčrpavajo in število takih hibridov je zelo omejeno. Zato obrtniki ustvarjajo ametrinsko steklokeramiko in jo uspešno prodajajo na trgu nakita.

Sitall Morganite je še ena zamenjava redek kamen, ki ima drugo ime - vrabec. Morganit je v naravi mešanica berila in mangana in ima nežno rožnat, kot mu pravijo tudi jagodni odtenek. Cena naravni kamen visoka, saj gre za posamezne primerke, in industrijska nahajališča obstajajo le v Afganistanu in Afriki. Torej, če so vam všeč barva in lastnosti kamna morganit, lahko varno kupite keramično steklo, ki je več kot 20-krat cenejše.

Tu je tudi redek turmalin Paraiba, ki je star več milijard let. Zaradi tega se je cena kamna povečala, kljub veliko število nečistoče v strukturi. Zato so se znanstveniki odločili izkoristiti priljubljenost in ustvariti steklokeramiko Paraiba, ki je ohranila vse prednosti tega minerala:

• turkizna;
• igra svetlobnih žarkov v kamnu;
• sijaj;
• visoka trdota in nizka gostota;
• odpornost proti poškodbam.

Seveda, če želite kupiti topaz, morate preveriti dokumente za kamen, saj lahko prevaranti prodajajo navadno steklokeramiko po ceni, ki bo vsaj 20-krat dražja.

Sital je dober kamen za izbiro, povprečen kupec si ga lahko privošči. Po zunanjih podatkih ne izgubi resničnih dragih kamnov, in nihče si ne bi upal kamna imenovati navaden kos stekla. Sitall izpolnjuje zahteve časa in mode 21. stoletja.