Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Неорганические стекла

Стекла – неорганические квазиаморфные твердые вещества, в которых отсутствует упорядоченность в распределения частиц. Стекла подразделяют на элементарные, халькогенидные и оксидные.

Свойства диэлектриков имеют только оксидные стекла. Их основу составляют стеклообразные окислы: SiO2, B2O3, GeO2, P2O5. Наиболее распространены силикатные стекла (доступны, дешевы, химически стойки). Получают в стекловарочных печах, сырьем служат SiO2 (кварцевый песок), Na2CO3, K2CO3, CаCO3, Na2B4O7 (бура), H3BO3, Pb3O4 и т.д. Чтобы избежать кристаллизации быстро охлаждают. ТТекуч.= 700-900оС, Тстеклования= 400-600 оС.

Силикатные стекла подразделяют:

1. бесщелочные (отсутствуют Na2O, K2O) – нагревостойки, высокое r, но трудно обрабатываемые.

2. щелочные стекла без тяжелых окислов (натриевые и Na,K - ливые) – технологичны, но менее нагревостойки и имеют меньшее r.

3. щелочные стекла, содержащие тяжелые окислы (Pb3O4, BaO) обрабатываются удовлетворительно, r несколько больше щелочных.

4. кварцевые стекла (чистый SiO2), Тполуч.= 1700оС. Имеет наименьший коэффициент линейного расширения из всех известных веществ (у других стекол он в 10-20 раз больше). Высокая механическая прочность, стойкость к тепловым импульсам, химическая стойкость. Хороший конструкционный материал (реакторы, ампулы). Прозрачны в УФ, видимой и ИК-области до 4 мкм (линзы, оптические окна, призмы, баллоны, УФ-лампы), r= 1016 Ом∙м; e= 3,8; tgd=2∙10-4 при f=106 Гц. У щелочных стекол имеет место полищелочной эффект (присутствие 2-х и более различных щелочных окислов обеспечивает лучшие электрические свойства, чем присутствие одного щелочного окисла). Епр стекол до 500 мВ/м. Пробой носит тепловой характер.

По техническому назначению подразделяют:

1. Электровакуумные стекла (для ножек, баллонов, электровакуумных приборов). Главный функциональный параметр – температурный коэффициент линейного расширения, т.к. он имеет важное значение при сварке стекол, впайке металлической проволоки, впайке ленты. Значения температурных коэффициентов линейного расширения должны быть близки. Кроме того стекло должно иметь низкие диэлектрические потери. По согласованию с металлом подразделяются на платиновые, молибденовые, вольфрамовые. По химическому составу это боросиликатные (B2O3 + SiO2), алюмосиликатные (Al2O3 + SiO2) с добавлением щелочных окислов, например, марка C89-5, 89 – это a=89∙10-7 К-1; 5 – серия разработки.

2. Изоляторные стекла используют в качестве герметичных выводов в металлических корпусах приборов (стеклянные бусы). Химический состав – щелочное силикатное стекло.

3. Цветные стекла для светофильтров, эмалей, глазурей. Добавление CaO дает синюю окраску, Cr2O3 – зеленую, MnO2 – фиолетовую и коричневую, VO3 – желтую.

4. Лазерные стекла – рабочее тело твердотельных лазеров. Баритовый крон (BaO – K2O – SiO2 активировано Nd3+). Есть преимущества перед монокристаллами (технологичность, изотропность, оптическая однородность). Недостаток – уширение полосы лазерного луча, малая теплопроводность.

5. Стекловолокно. Стеклоткани используют для изготовление лент, шлангов, изоляции. Волокна из щелочных Al – Si, бесщелочных, Al – B – Si – стекол получают вытяжкой через фильеры Æ=4-7 мкм. Можно ткать, т.к. высокая гибкость. Преимущества – высокая механическая прочность, нагревостойкость, малая гигроскопичность, высокое r.

6. Световоды – используются для передачи светового излучения между источником и приемником излучения. Изготавливают жгуты с межволоконной изоляцией. Это основной материал волоконной оптики. Направленное действие волокна достигается за счет эффекта многократного полного внутреннего отражения.

Преимущества волоконной оптики перед линзовой: оптический путь может быть искривленным, высокая разрешающая способность, скрытность, высокая помехозащищенность излучения, передача большого объема информации, кодирование. Используют волокна Æ=5-15 мкм. На поверхность наносят светоизоляционную оболочку. Материалы – кварц, твердый раствор AgCl – AgBr; AgCl – AgI. Разрабатываются плоские световоды для оптических ИС.

 

 

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:520

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.