ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО И ТЕХНИЧЕСКОГО СТЕКЛА И ШЛАКОСИТАЛЛОВ

СВОЙСТВА ТВЕРДОГО СТЕКЛА

Свойства стекла сильно зависят от его химического состава. Характер этой зависимости можно выразить простым способом, если принять, что состав стекла пред­ставляет собой сумму оксидов присутствующих в нем элементов. В этом случае свойства стекла рассчитывают по так называемому правилу аддитивности, или слагае­мое™. Оно предполагает, что отдельные оксиды оказыва­ют на то или иное свойство стекла индивидуальное влия­ние, которое характеризуется некоторым численным ко - эффидиентом (фактором, или парциальным значением свойства). Влияние оксида тем больше, чем выше его со­держание в составе стекла.

Если обозначить через Ри Р2, Рз, Рп количество от­дельных оксидов в составе стекла в %, а через Си С2, С3,..., С„ соответствующие им коэффициенты (факторы) свойств, то свойство стекла С выразится уравнением

100 ' 100 3 100 "' 100 '

В действительности влияние, оказываемое тем или иным окси­дом иа свойства стекла, не всегда пропорционально его концентра­ции; имеют значение также природа и количество других компонен­тов в составе стекол. Так, если в составе стекол заменить часть ди­оксида кремния Si02 оксидом бора В2Оэ, то последний в количестве до 12—15% понизит коэффициент теплового расширения стекла, а при большей концентрации увеличит его. Это значит, что правило сла­гаемое™ — не абсолютный закон, а только удобный практический при­ем, позволяющий с определенной степенью приближения рассчиты­вать плотность, теплопроводность и теплоемкость стекол.

По данным Л. И. Демкиной, отдельные оксиды в стеклах свя­заны в различные силикаты, состав которых зависит от концентра­ций соответствующих компонентов и типа стекол. Поэтому один и тот же оксид может иметь различные коэффициенты свойств. На­пример, для стекол с В203 парциальные значения показателя пре­ломления могут быть 1,61 или 1,464, для стекол с РЬО — 2,46 или 2,5 в зависимости от состава основного стекла.

По данным А. А. Аппена, парциальные значения свойств от­дельных оксидов меняются в зависимости от координационных чи­сел катионов которые, в свою очередь, зависят от природы и кон­центрации компонентов в составе стекла. Один и тот же элемент может присутствовать в стекле в различной координации, вследствие чего могут различаться и парциальные значения тех или иных его свойств.

И. Д. Тыкачинский рассматривает сложные стекла как взаим­ные растворы более простых стекол-компонентов. Свойства сложных стекол складываются из свойств стекол-компонентов в свободном состоянии и рассчитываются при помощи уравнений для идеальных растворов. Концентрации стекол-компонентов в зависимости от при­роды свойства выражают в объемных или молярных долях стекол - растворов.