Ситаллы
Ситаллы — стеклокристаллические материалы, полученные объёмной кристаллизацией стёкол и состоящие из одной или нескольких кристаллических фаз, равномерно распределённых в стекловидной фазе. Разработаны советским физикохимиком И. И. Китайгородским. Материалы, подобные ситаллам, за рубежом называют пирокерамом, девитрокерамом, стеклокерамом.
По своему назначению подразделяются на технические, строительные, ювелирные[1]. По основному свойству и назначению подразделяются на высокопрочные, радиопрозрачные химически стойкие, прозрачные термостойкие, износостойкие и химически стойкие, фотоситаллы, слюдоситаллы, биоситаллы, ситаллоцементы, ситаллоэмали, ситаллы со специальными электрическими свойствами.
Существуют литиевые, борно-бариевые, магниевые, титановые и другие ситаллы. Eгo ближайший пpиpoдный aнaлoг — вyлкaничecкoe cтeклo обсидиан.
Свойства
Ситаллы обладают малой плотностью (они легче алюминия), высокой механической прочностью, особенно на сжатие, твёрдостью, жаропрочностью, термической стойкостью, химической устойчивостью и другими ценными свойствами. Ситаллы имеют большинство положительных свойств, которые есть у стекла, в том числе и технологичность.
Существуют ситаллы со специальными свойствами: прозрачные, магнитные, полупроводниковые, радиопрозрачные и другие[2].
Твёрдость большинства ситаллов составляет 6,5—7 единиц по Моосу, предел прочности на изгиб — до 250 МПа, термостойкость — до 1000 °C[2].
Получение
Подбором состава стекла, содержащего в большинстве случаев добавки, ускоряющие объёмную кристаллизацию (катализаторы, нуклеаторы), можно спроектировать соответствующие кристаллические и стекловидную фазы. Кристаллы спроектированных фаз возникают и растут равномерно по всему объёму в результате термической обработки. Технология производства изделий из ситаллов незначительно отличается от производства изделий из стекла. В некоторых случаях изделия можно формовать методами керамической технологии (см. Керамика). Иногда для зарождения кристаллов в состав стекла вводят фоточувствительные добавки. Для производства отдельных видов ситаллов используют шлаки.
Применение
Ситаллы применяются для изготовления деталей, требующих прочности и термостойкости (корпуса приборов, шкалы, образцовые меры, подложки микросхем и другое).
Являются перспективными строительными и конструкционными материалами (обтекатели ракет и сверхзвуковых управляемых снарядов, химически стойкая аппаратура, мостостроительные конструкции и другое).
Широкое применение ситалл нашёл в астрономической оптике, благодаря рекордно низкому коэффициенту температурного расширения (0 ± 1,5×10−7 К−1 в диапазоне от −60 до 60°С).
На нижней смотровой площадке Останкинской телебашни на высоте 337 метров в полу установлены прозрачные проёмы, изготовленные из ситалла и выдерживающие вес нескольких человек[3][4].
Примечания
- ↑ Почему россияне стали реже покупать ювелирные изделия Архивная копия от 21 октября 2019 на Wayback Machine // Газета.ru, 4 августа 2022
- ↑ 2,0 2,1 Справочник конструктора-приборостроителя. Проектирование. Основные нормы / В. Л. Соломахо, Р. И. Томилин, Б. В. Цитович, Л. Г. Юдовин. — Мн.: Вышэйшая школа, 1988. — С. 130. — 272 с. — 16 600 экз. — ISBN 5-339-00091-5.
- ↑ 4 уровня Останкинской телебашни Архивная копия от 15 апреля 2021 на Wayback Machine // ЖЖ - Дмитрий Рогачёв
- ↑ Экскурсия на Останкинскую башню Архивная копия от 25 сентября 2018 на Wayback Machine //obrazovanieplus.ru
Литература
- Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4 (Пол-Три). — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4.